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建筑工程项目中的地基基础及桩基础施工工艺

2023-11-09肖渊

工程建设与设计 2023年20期
关键词:桩位压桩管桩

肖渊

(中交第二航务工程局有限公司,武汉 430056)

1 引言

在房屋建筑结构体系中,地基基础属于不可或缺的一部分,建设稳定的地基基础,有利于提高房屋建筑的稳定性。建筑地基基础的施工条件复杂,质量要求高[1],要求施工单位采取科学的施工工艺,规范建造建筑地基基础结构。

2 工程概况

某高层综合办公楼总用地面积3 860.8 m2,地下、地上建筑面积分别为9 730 m2、30 038 m2,总建筑面积39 768 m2。建筑设计高度91.05 m,地下、地上共23 层,东西、南北长分别为105 m、39 m,呈矩形状。建筑基底面积2 195 m2,容积率8.37。

3 地基基础施工工艺

基本流程:土方开挖→基槽清理→施作垫层→钢筋施工→模板施工→混凝土施工→养护→基础砌体施工→回填土。

3.1 土方开挖

根据分层、分段、自上而下的原则开挖土方。开挖前,引测土方开挖的控制桩,测放开挖边线,经过复核后,以测量放线结果为准,在指定区域精准开挖。开挖过程中,根据现场土质条件合理设置开挖面的坡度[2],维持开挖面的稳定性,避免塌方。分段长度<25 m,必要时视实际施工条件灵活调整,例如,根据伸缩缝、基坑形状等调整分段长度。开挖时,加强对开挖进尺的检测与控制,避免超挖、欠挖的现象;密切关注开挖基槽的稳定性[3],注重防护,避免坍塌。

3.2 基槽清理、垫层施工

土方开挖后,将基底的杂物和积水清理干净,同时清除软弱土层。若基槽内存在干燥非黏性土,以洒水的方法适度润湿,减少土壤对垫层混凝土中水分的吸收量,避免混凝土因含水量不足出现质量缺陷。对垫层做振捣处理,使垫层内部密实稳定,表面平整。

3.3 钢筋施工

1)钢筋应由具有资质的供货方按需提供,进场时出具出厂合格证等相关资料,证明钢筋质量无误;分批次安排钢筋进场检验,确认无误后入场。

2)垫层混凝土浇筑成型且强度达标后,于表面测量放线,开始绑扎钢筋。

3)施工人员按图纸要求绑扎钢筋,精准控制钢筋的布设位置。搭接长度取35 d(其中d 为纵向钢筋的直径,mm)。

4)钢筋绑扎后,在侧面和地面设置砂浆垫块,起到防护作用;禁止人员踩踏钢筋,避免钢筋偏位、弯曲变形等问题。

3.4 基础模板施工

模板材料以木板为宜,不可采用变形、受损、厚度不达标以及存在其他缺陷的模板。严格按照图纸要求控制模板的布设位置,配置支撑装置,提升模板的稳定性。相邻模板紧密结合,板间缝隙控制在1.5 mm 以内,否则会发生漏浆现象。在混凝土强度达标后,进行模板拆除,拆模时注重防护,避免磕碰,将拆除后的模板分类存放到位。

3.5 混凝土施工

1)准备工作:按配合比称量水泥、砂石等原材料,拌和后,用斗车运输至指定点位进行浇筑。为强化对混凝土的质量控制,由监理到场取样送检。在混凝土浇筑前,清理干净模板杂物,并洒水润湿模板。

2)浇筑与振捣:遵循连续性浇筑的原则,浇筑过程中用插入式振捣器振捣。在本层振捣时,将振捣装置适度向下层插入3~5 cm,促进相邻两层稳定结合;插入间距不超过振捣装置作用半径的1.5 倍;准确控制振捣点位,不可与预埋管件及其他构件发生磕碰。

3)找平:混凝土浇捣结束后,先用杆刮平,再用抹子搓平,提高混凝土面层的平整性。收面前,检测混凝土的标高,及时处理不达标的部位。

4)养护:采取浇水养护的方法,具体在混凝土浇筑结束12 h 后开始养护。

3.6 基础砌体施工

1)基础梁成型后,用水准仪抄平纵横交接部位和转角,设置标高的标志,以此为基准,拌制水泥砂浆用于找平。

2)首先用砖块试摆,根据摆放情况调整灰缝,尽量减少砍砖量,以免砌块大量损耗。

3)立皮数杆,清理基础梁表面、洒水润湿,开始砌筑。逐层有序施工,每层砌筑高度不超过5 皮砖,砌筑过程中及时检测与控制,做到横平竖直。砌筑至设计标高后,由相关部门进行验收。

3.7 土方回填

砌筑质量达标后,进入土方回填环节。施工人员用手推车将待回填的土料卸载至指定区域,从最低处开始回填,从一端开始逐步推进至另一端,逐层有序进行。分层回填时,每层回填土虚厚以200~300 mm 为宜,参照基坑边的水平标志点进行控制,做到回填高度与标志点齐平。回填土施工中采取夯实措施,提高回填土的密实性。同一工作面有2 台或更多的夯压机运行时,设备距离需≥3 m,夯压轨迹搭接量控制在50 mm。

4 桩基础施工工艺

地质勘察资料显示,拟建场地为海积平原区域,下部以细中砂、中粗砂和高压缩性淤泥等特殊土质居多,上部为回填土,未经处理不可作为天然地基进行使用。针对现场地基的性质,提出PHC 管桩施工工艺。

4.1 桩位测量

桩位测量放样根据设计图、平面控制网进行,并在打桩振动和挤土影响范围外的区域设置控制桩。精准测放各桩位点,以此为中心点,按桩径用白灰画出圆圈,打设带有桩位编号的小木桩。施工过程中,由专员检查控制桩及相应标志,判断是否存在偏位、受损等问题,存在异常需采取调整、修复等处理措施。

4.2 桩位复核

桩机就位后,用仪器或轴线控制桩拉线的方法复核桩位,确保无误。桩机移位严格按照规划的路径进行,避开桩位放线标志桩,若由于操作不当导致标志桩受损,需重新测量定位。经过桩位复核后,要求桩位误差在许可范围内,具体如表1 所示。

表1 桩位允许误差

4.3 起吊预制桩

设备采用包夹式桩机,将预制管桩吊至静力压桩机夹具内,根据桩位测放结果,将桩放置在桩位中,用垂球线或激光准直仪检测垂直度并调整,直至垂直度偏差在许可范围内。

4.4 压桩

4.4.1 场地处理

按照不低于压桩机接地压强1.2 倍的要求控制地基的承载力,在保证地基承载性能良好且表面平整后方可组织压桩工作。桩机就位后需稳定,随后重点检测支撑液压腿的下沉深度,不大于150 mm 时达标。PHC 管桩的间距较小时,压桩期间伴随明显的土体隆起和管桩上浮现象,为规避此现象,采取跳压的方法。桩距<1.75 m 时,桩高密度分布,压桩施工难度大,从现场地质条件出发,按照先引孔、后压桩的流程进行施工。引孔时,按孔到达持力层为要求控制引孔深度,引孔孔径以350~400 mm 为宜。

4.4.2 压桩作业

调平机台,定位对中后开始压桩。联合采用吊线锤和经纬仪检测管桩的位置,视检测结果采取控制措施,使压桩沿着特定的方向准确进行。压桩到位后,桩的垂直度偏差≤0.5%,否则不满足要求,需纠偏;若偏差达到1%以上,采取拔出重压的处理方法。

按特定的流程有序将各压桩作业落实到位,遵循“先密后疏、先内后外、先长桩后短桩、先中心后四周”的基本原则。压桩期间采取防护措施,避免周边土体隆起、临近桩上浮。针对压桩过程中出现的临近桩上浮现象,暂停压桩,观测管桩并根据实际情况进行桩基复压。

4.5 接桩

接桩时间安排在桩顶被压至地面以上0.5~1.0 m 时,根据接桩准确性和稳定性的要求,由2 名焊工对称施焊,以焊接的方式有效接桩。焊工准确控制焊接参数,规范操作,成型焊缝需饱满、连续。管桩接口焊接2~3 层,每层焊缝余高>1.5 mm,不可出现夹渣、气孔等焊接缺陷。经过接桩后,上、下节桩的平面偏差≤10 mm,相邻两节桩稳定连接为一体,组成完整的管桩结构。焊接结束后,自然冷却10 min,将油漆或沥青涂抹至接桩处外露法兰等部位,起到防腐的作用。

接桩焊缝的质量检查项目、检查方法及允许偏差,如表2所示。

表2 接桩焊缝质量检验标准

4.6 送桩

通过送桩器进行送桩,此装置布设位置在桩顶与桩机压头间,装置的中心应与桩中心重合,在此前提下,缓慢加压使顶杆受力,经检测确认垂直度达标后,开始正式送桩。送桩过程中,施工人员严格控制送桩顶入压力和标高,保证送桩的有效性。送桩时采取全流程管控措施,例如,严格控制桩尖压入持力层的深度、终压值,并注重检查,判断是否存在偏斜等问题,做到全面监测、及时管理,顺畅送桩至指定位置。

4.7 截桩

从预应力管桩生产工艺的角度来看,生产期间已经对钢筋施加预应力,在此方式下,需考虑到预应力的控制要求,截桩时通过技术手段减少预应力损失。截桩作业必须贯彻精细化的理念,用专用环切切割机进行,严格控制截桩尺寸。为避免桩体受损,禁止在压桩机行走后强制性扳断桩体,亦不可盲目凿除桩头。经过截桩后,剩余桩体的尺寸、截断部位的表观形态均要满足要求。

4.8 桩顶填芯

为使管桩与承台和基础梁的连接具有准确性、稳定性,以及提高桩基承载性能,采取管桩填芯的加强措施。填芯材料采用混凝土,搭配直径略小于管桩内径、厚度为4~5 mm 的圆薄钢板,将其深入桩内1.2 m,即在此方式下混凝土灌芯1.2 m。

5 结语

综上所述,经过本文的分析,提出建筑工程中地基基础及桩基础施工工艺的应用要点,在妥善做好基础施工后,有利于其余建筑工程建设活动的高效开展,取得良好的施工效果。作为施工单位,需从施工现场的地质、水文等基础条件出发,优化建筑基础施工工艺,规范进行各项工程活动,并在施工期间加强质量检验与控制,发现问题后及时处理,从源头上保障施工质量,建造稳定、可靠的建筑基础结构。

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