摘要:桩基础技术因为具有极强的灵活性和简易性等特点,使其在建筑工程的施工过程中得到广泛的运用。基于此,文章探讨分析了建筑桩基础土建施工技术的应用,以供相关人士参考。
关键词:桩基础;土建施工;应用
一、桩基础技术概述
在建筑工程施工中,较为常用的桩基础技术有两种,一种是静力压桩技术,即通过静力作用设置墟桩机自重及桩架配重,然后将预制桩直接压入基地,该技术具有无噪声、无振动、无冲击力、操作简单、质量可靠等优点,在高压缩性及软质涂层中应用较广,但是在施工中也容易对土层结构造成破坏;还有一种是振动沉桩技术,即通过安装固定振动器,使预制桩在自身重力和振动力共同作用下将桩沉入土中,该技术的应用不仅可以降低施工难度,打桩效果也更为理想,只是在施工中会产生很大的噪声。
二、建筑工程施工中桩基础类型和特点
1、灌注桩
灌注桩主要包括三种类型,分别为挖孔桩、沉管灌注桩和钻孔灌注桩,在施工时都是采用桩基础中的灌注桩施工方法,但在实际使用时又有一定的差别。其使用方法是在施工时先清理干净桩孔的位置,再在地面上直接打孔,然后清除干净孔里面的泥土,最后再放下钢筋笼,浇筑混凝土,但是要注意控制好混凝土的质量,避免堵塞管孔。根据管桩类型的不同,需指定具有针对性的施工方案,例如:如果桩基础采用的是沉管灌注桩,需要先用锤来击沉桩,并且利用振动冲击的力量来对沉管做出开孔。使用沉管灌注技术的优点就是使用的施工设备比较简单,而施工的速度也很快,发生的施工成本也较低。缺点就是桩身的截面容易出现局部缩小的情况,由于桩本身的强度不大而会出现断裂情况。
2、预制桩
预制桩是指在施工现场或者是工厂里制作的形式不同、材料不同的桩,然后再使用沉桩设备来把桩振入、压入或者打入土中,我国使用较多的预制桩是钢桩和混凝土性的预制桩。由于混凝土性的预制桩具有较大的负荷承载能力,同时在施工时速度很快又坚固耐久,因此在建筑工程施工时使用较多。但是需要注意的是使用混凝土性的预制桩时会对周围的环境产生较大的影响。钢桩分为 H 型钢桩和钢管桩两种类型,在特殊领域应用较多。预制桩制作时要注意根据打桩要求的顺序来确定桩尖朝向,在进行浇筑时候要遵循从桩顶到桩尖的顺序来依次进行浇筑。其中预制桩有多种沉桩技术,而经常采用的有锤击沉桩、振动沉桩和静力沉桩技术。
三、土建施工中桩基础技术的应用策略
1、土建施工前桩基础技术的准备
1.1 现场实地勘察
施工前期,工程项目的施工企业,应该事先组织相关的技术人员,调取相关地块的地址勘察报告,掌握和了解项目施工的现场实际状况、地质地表上下对应的情况。根据施工图设计的桩基类型,为前期的各项准备工作提供准确有效的观察数据,编制合理的施工方案,使之更加完善和具体。
对于现场实际状况的勘察,还需要了解相邻的空间各种架线和既有的敷设管线,施工计划中及早的避让或者提出迁移申请等。
对应施工场地的地形地貌、气候温度、地下水位、水质分布等情况进行勘察和前期测量,分析,便于提交施工组织计划。各机具进场前后,做到场地平整,施工排水规划,采取对施工可能需要的加固措施。只有全面的了解施工现场的真实状况,实际的自然条件,才能有针对性的制定施工指导技术方案,提供有效的计划和指导要求,创造良好的条件。
1.2 施工机械设备的准备
根据设计要求的桩基类型,以及现场情况,在开展施工之前,从实际出发选择合理科学的施工机械。从设备的性能,施工的效用以及设备的投入价格,作出合理的分析,选择合适的、性价比较高的机具设备,节省不必要的经费开支。遇到工期相当紧迫的工程,适当的作出备份机具调运方案,从而合理的保障施工的工期和质量。
1.3 相关技术准备工作
技术准备工作主要大致包含了如下几方面的内容:第一;相关的调查和测量数据,对于一些不确定的因素需要组织相关的技术人员进行商讨分析,从而确定。第二;涉及到施工现场上部空间架设的线路,地下敷设的管线,在不影响施工的前提下,合理的做好保护工作,或者制定避让措施。若有必要,一些无法避让的管线,及早的向相关部门提出迁移申请,保障施工的安全和顺利进展。第三;各阶段的施工工序需要作出详尽的安排和补充方案,便于实际施工进展中,各施工节拍流畅,各施工班组能够清晰明了的执行施工安排。第四;综合考虑施工中的各种因素,明确施工方案,进场后各道节点安排,对应的桩基类型处理方案以及行之有效的施工作业时间控制计划等。
2、土建施工过程中桩基础技术的应用
在土建工程施工中,桩基础技术根据采用的施工方法一般分为预制桩和灌注桩两大类。
2.1 预制桩施工法
预制桩施工法在桩基础技术中主要利用施工现场材料和形式设计施工桩基,一般可采用打桩设备进行桩基定桩工作的完成。目前我国土建工程施工中,大部分预制桩材料采用混凝土桩或钢桩。在土建工程施工中混凝土预制桩应用最为广泛,不知识对极高负荷量进行承受,也特别坚硬稳固,施工方便迅速。预制桩混凝土的不足之处主要是易于在施工过程中对周围环境产生不利影响。钢桩主要用于特殊领域,多大部分都是采用钢管桩和 H 型钢桩。制作预制桩过程主要根据打桩顺序、桩尖方向按步骤实施,预制桩采用从桩顶到灌注到桩尖的灌注顺序进行。锤击沉桩、振动沉桩、静力沉桩及射水沉桩等技术都是预制桩比较常用的沉桩技术,通常建筑工程中采用射水沉桩方法的较少。在具体施工时静力沉桩、锤击沉桩及振动沉桩会产生对土层挤压的情况,易导致土层破坏等情况。在此情况下,在土建工程施工前施工方应进行科学合理规划,对土建施工范围准确掌握,以确定所需桩基数量和两个桩基之间的距离。
2.2 灌注桩施工法
灌注桩通常采用挖孔桩、沉管灌注桩及钻孔灌注桩三种施工方法,尽管这三种施工方法都属于灌注桩施工方法,但因其在施工过程中还存在一定的差异。在灌注桩技术应用时,施工人员应对桩体强度认真测量并观察,以避免发生断桩情况,施工方应对混凝土质量严格把关,以免产生堵管或埋管等现象。应用沉管桩主要采用锤击沉桩方式,通过锤击形成的冲击力实现沉管开孔。
相对于其它灌注桩方法,沉管桩具有快捷、简单及成本低廉等优点。但因沉管灌注桩桩体只有较小的横截面,造成桩身达不到足够的强度,因而易发生桩身断裂及混凝土离析等严重施工事故。为杜绝发生此类事故,建议施工方要准备充足的混凝土用于沉管内,并在将沉管管道拔出时不可过急,拔出速度应缓慢。采用挖孔桩主要依靠人工或机械挖孔,人工挖孔过程中,施工人员应注意对桩孔的防护,在喷射及浇灌混凝土浆时,应形成必要的护壁,且在护壁之间采用钢筋进行连接,当挖掘所需深度后,施工人员还将桩孔扩大,钢筋安装,混凝土浇灌等方面积极推进。应用钻孔桩主要采用在地面打孔埋桩方式实施,打孔埋桩时应确保桩孔位置整洁,及时清理孔内泥土,再向孔内下放钢筋笼,将混凝土灌注其中。
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结束语
建筑工程土建施工桩基础技术的应用,关系到建筑工程施工项目的效率与质量。运用桩基础技术可以确保高层建筑的安全、可靠的施工,对建筑工程的发展来说有着重要作用,同时也为人们日常工作和生活提供了安全保障。
参考文献:
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1.2塑性收缩导致裂缝。塑性收缩裂缝主要是受到外部天气变化的影响产生的,裂缝多呈中间宽、两端细、长短不一、互不连贯状态。主要发生的部位在混凝土板上,裂缝表面呈现无规则网络状,深度一般为3cm~10cm,通常延伸不到混凝土板的边缘。
1.3沉降裂缝。桥台和路基连接的部位或路基混凝土路面,在所填的土质和温度不均匀的作用下,就有可能造成路基支承不均匀的现象产生。这样的桥梁上,倘若路基发生下沉,车辆行驶的压力和板块自重将共同作用在桥梁之上,纵向裂缝就此发生。一旦出现,裂缝将在雨水的侵蚀下,愈演愈烈。
1.4温度裂缝。热胀冷缩是所有材料都具有的固有属性,水泥混凝土也都具备。之所以桥面铺装层会出现热胀冷缩,很大程度上是因为相邻部分或整体性的限制,混凝土的抗折强度要小于抗压强度,因此铺装层一旦有拉伸变形,裂缝在所难免。一般情况下,温度下降就容易造成温度裂缝。
1.5钢筋锈蚀引发裂缝。混凝土质量差无法对包裹的钢筋进行保护,钢筋就会受到二氧化碳等的侵蚀在钢筋表面形成锈蚀,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约 2 倍 ~4 倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝。
1.6冻胀引起的裂缝。大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%-50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
1.7接缝碎裂。水泥混凝土路面板接缝两侧的剪切挤碎情况就是接缝碎裂的理论内涵。胀缝宽度在不同的温度下会产生不同的效果。气温高时,缝中的填缝料会被挤出;气温低时,性能比较差的填料很难予以恢复,缝中极有可能出现缝隙,成为板块伸张的阻力,造成接缝处损坏。
2道路桥梁施工中混凝土裂缝控制措施
2.1控制材料质量
在同样的条件下,要想避免混凝土干燥收缩产生的裂缝必须要通过相对合理选择混凝土组成材料和优化配合比,来提高材料的抗裂性。第一,在水泥、钢筋、石子和沙子等材料选择中,要根据结构的具体要求来进行材料的选择。第二,合理的控制掺合剂与外加剂的使用,只要选择合理,就能够将混凝土的工作性能提高,降低水化热。第三,做好补偿收缩混凝土技术的应用。将一定量的膨胀剂添加到混凝土中来对混凝土的收缩加以补偿,就能够解决因为收缩而产生的裂缝。
2.2做好对于混凝土材料的配比工作
混凝土的配比对于混凝土的可靠性有着很大的影响,在对混凝土配比过程中,如果有吸收率比较大的施工骨料,而且骨料中的含泥量、干缩量也比较大,那么混凝土干缩性会增加。为增强混凝土材料的和易性、抗渗性、可泵性以及抗离析能力,可在混凝土材料中掺一些粉煤灰或高效的减水剂,以减少渗水现象,进而减少混凝土裂缝问题的出现。
2.3控制混凝土浇筑
在混凝土浇筑前,现场的管理人员应根据构件的形式、环境因素等制订合理的浇筑顺序或分层厚度,检查模板的刚度和强度,并清除模板内的杂物等。在浇筑混凝土时,要保证其不产生离析,严格控制自由倾落高度。同时,混凝土振捣要适度,不欠振,也不过振,以混凝土不再往上冒气泡为准,适时抹压,注意二次收面。此外,在进行混凝土浇筑的时候,混凝土层的厚度要根据仓面的大小、混凝土的拌和能力、浇筑速度、以及振捣器的性能、气温条件等因素来确定。再者,要根据市政路桥具体的施工要求,有次序地进行分层振捣。在混凝土振捣的过程中要严格的控制振捣时间,并应随时检查钢筋保护层和预留孔洞、预埋件及外露钢筋位置,确保预埋件和预应力筋承压板底部混凝土密实,外露面层平整。
2.4做好道路振荡压实工作
首先做好道路纵接缝的振荡压实工作。在对纵接缝进行振荡碾压施工的时候,需要用两台摊铺机同时的摊铺,以此同时,还要确保这两台机器之间保持有一定的距离。首先压路机要沿着纵接缝线进行第一遍的往返预压,之后再在外侧的路肩处进行初压,如果相邻的摊铺带铺好了,要以碾压好的内侧作为起点,进行错轮碾压,这样往返的碾压过后,碾压的效果就会很好,纵接缝的压实工作就会很好的完成。其次,做好横接缝的振荡压实工作。在路面压实工作的摊铺前要做好路面接缝处的技术处理。在碾压横接缝的时候,要运用刚性的光轮压路机,首先要顺着横接缝方向进行碾压,然后再依次碾压,一直到新摊铺的路段完全越过横接缝。但是如果还没有摊铺相邻车道,在对横接缝进行碾压时要将供压路机驶出的材料垫在尚没有摊铺的横接缝一侧,用来保护摊铺带边缘,以免受到压路机的挤压。
2.5混凝土的养护管理
混凝土在养护过程中,产生裂缝的一个重要因素是混凝土水化过程中产生大量的水化热,导致混凝土内部急剧升温,混凝土内外产生温差,当温差达到一定程度,混凝土表面就会开裂,大体积混凝土的开裂尤其严重。混凝土养护过程中非常关键的一个环节就是降低内外温差,冬季施工的混凝土外部保温非常重要,对于大体积混凝土,冬季养护可以采取外部保温,内部用管道循环水降温的办法。夏季还要注意洒水养护,防止混凝土失去水分后的干裂。遇到雨雪天气混凝土又不能停工时,浇筑完毕及时用塑料薄膜和草垫覆盖。对未浇筑的地方做好防排水,以免影响后续的浇筑质量。
3结语
总而言之,影响道路桥梁混凝土裂缝的因素很多,而且不同环境、施工、使用等条件下,各种影响因素的影响程度是不同的。在实际施工中,要最大限度上减少由于裂缝给道路桥梁带来的伤害,也是提高驾驶员行驶的舒适度,尽量减少交通事故和人员财产损失的有效措施。
参考文献:
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论文作者:董树林
论文发表刊物:《基层建设》2015年9期
论文发表时间:2016/9/1
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 技术论文; 土建论文; 钢筋论文; 桩基础论文; 桩基论文; 《基层建设》2015年9期论文;