桩基础技术在广西工程施工中的应用探讨论文_莫庆保

桩基础技术在广西工程施工中的应用探讨论文_莫庆保

中航建筑工程有限公司

摘要:随着全国城市化发展,广西3、4线城市建设步伐的加快,世界500强、全国100强的大型房企陆续抢占3、4线城市市场,各地高层建筑数量不断增加。目前,桩基础的技术已经比较成熟,桩基础应用更加广泛,基础施工在工程建设中是关键环节,涉及的质量、安全方面专业技术处理繁杂,对建设全周期管理的建设周期、建设造价、安全管理都有重大影响。优化桩基础施工,对工程建设整体项目实现高周转,高效益有非常重要的意义,因此,笔者在些探讨在广西地基条件下桩基础施工技术。

关键词:广西;桩基础技术;工程建设;应用探讨

引言

随着全国城镇化发展,社会对人居环境提出了更高的要求。高层建筑地标性建筑是城市的标志,高层建筑工程建设的桩基础施工应运而生。城市化带来的地下车库需求爆发,桩基加局部筏基的框剪结构是最常见的高层结构方式。广西地貌总体是山地丘陵性盆地地貌,山系多呈弧形,层层相套,丘陵错综,喀斯特广布,其发育类型之多为世界少见。在广西工程建设中桩基设计选型、施工、验收均要符合广西地方规范地方标准,做好统筹管理才能体现经济效益。由于各参建单位管理以及地质环境的原因,在桩基施工阶段,会出现各种各样的现场问题,需要劳务人员以及管理人员专业的分析处理,应对桩基础施工,确保项目建设施工安全、质量及工期。本文对广西建筑工程施工中的桩基础施工技术应用进行探讨。

1、桩基础技术应用对建设周期的影响

桩基础在工程建设施工中有着十分广泛的应用,桩的分类多种多样,按照桩的荷载传递方式:端承桩和磨擦桩;按制作方法:预制桩和现场灌注桩;按制桩材料:木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩等;按桩径大小:小桩(小于250mm)、普通桩(250~800mm)、大直径桩(大于800mm)……成孔方式及成桩方式在不同地质条件下各不相同,目前大多使用机械成孔,现浇成桩,以确保作业人员安全及缩短建设周期。因为考虑桩基质量保证及工期关系,PHC桩缺点比较明显,应用相对较少,在此主要探讨冲孔灌注桩及旋挖钻孔灌注桩对建设周期的影响。

1.1熟悉地质特点。

做好地质勘测工作,根据地勘情况选择桩基成孔方式。地质勘测单位对施工区域进行详细勘察,对地下结构、岩层类型、地基强度等进行勘察并出具地勘报告,提出基础方式的设计建议,确定采用桩基础后,确定成孔方式。

1.2冲孔灌注桩及旋挖钻孔灌注桩选用分析。钻孔灌注桩的施工,因其所选护壁形式的不同,有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种,各有优缺点。安装钻孔机的安装对场地要求较高,场地基础如果不稳定,施工中易产生钻孔机倾斜、桩倾斜和桩偏心等不良影响,因此安装地基要稳固平整,斜坡上成孔不能实施。钻孔灌注桩泥浆护壁方式在地下溶沟(槽),浅部局部有溶洞及有较厚软弱层多的地质条件下有优势,但场地内泥浆污染及噪声污染明显,在环保检查严格频繁的城市不宜选钻孔灌注桩,且钻孔灌注桩施工周期较长;旋挖钻孔施工是利用旋挖钻机钻杆和钻斗的旋转,以钻斗自重并加液压作为钻进压力,使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护壁,反复循环而成孔。旋挖钻机由于成孔作业速度快、质量好、效率高、泥浆污染少等优点,目前在国内桩基础施工中得到越来越广泛的应用,但在地下有溶洞、空洞及有较厚软弱层地质条件下需要谨慎使用;

笔者在广西管理的几个项目,对桩基础施工造成的工期损失深有感触;某项目一,有21栋,最高33层,按地勘资料设计采用端承桩,在进行施工勘查的时候在进深30m处发现砂粒层,有1.5m左右的厚度,钻机抽样都抽不起来,扩大范围加钻,同样的问题,继续下钻出现夹层溶洞等,最终施工勘查进深56m才满足端承桩持力层厚度的要求。地质情况出现异常后,经与设计、地勘、监理、施工等各单位专家讨论,在砂粒层采用高压水泥浆充填后,采用摩擦加端承计算可以满足要求。最终成桩36m,砼龄期到后进行静载试验,达到设计要求,但最终损失了近50天工期。某项目二,项目规模33栋,最高33层,该项目18#楼按地勘资料设计采用端承桩加独基,共127根桩,地勘资料显示地下有较多溶洞、空洞及夹层,招标时确定采用冲孔灌注桩,后来为了赶工期,甲方、设计、监理、施工单位研究决定采用旋挖钻孔灌注桩,该做法施工后,由于未采用护筒,出现了较多的塌孔及不成孔的桩基,后经多次灌低标砼后重新开孔,才完成桩基施工。最终抢了工期约15天,提前达到销售节点。

2、桩基础技术应用对安全质量的影响

2009年6月27日上海闵行区“莲花河畔景苑”一在建13层住宅楼于清晨连根“卧倒”的事件,又名“上海楼盘倒塌事故”,是比较典型的桩基事故,虽然报告显示事故原因为“北侧堆土太高,堆载已是土承载力的两倍多,使第3层土和第4层土处于塑性流动状态,造成土体向淀浦河方向的局部滑动,滑动面上的滑动力使桩基倾斜,使向南倾斜的上部结构加速向南倾斜”,该栋楼采用的是PHC桩,PHC桩竖向受力达到设计要求,水平方向受剪能力较差,如果选桩是采用其它桩方式或许不会出现事故。

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大部分的桩基施工对建设工程安全质量体现在施工阶段,部分地方建设部门甚至出文禁止人孔桩,就是考虑防范桩基施工阶段的作业安全。总体而言,桩基础只要把握好两个方面的安全与质量,桩础的应用将会得心应手。首先,成孔方式及过程安全质量,其次,成桩方式及过程安全质量。成孔必须在施工现场,成桩可以在场外,形成基础必须在施工场地内,在场外的预制桩形成基础也有许多要注意的安全质量施工细节,确保桩基础的完整,无断桩等。

3、桩基础技术应用对工程造价的影响

为了控制工程造价,部分开发商把桩基础施工独立分包出来。但《建筑法》第二十九条规定:建筑工程总承包单位可以将承包工程中的部分工程发包给具有相应资质条件的分包单位;但是,除总承包合同中约定的分包外,必须经建设单位认可。施工总承包的,建筑工程主体结构的施工必须由总承包单位自行完成。这些开发商违规分包可以从侧面说明桩基对工程造价影响非常大,且隐蔽在地下有较大的不确定性。掌握工程建设中桩基础施工技术,可以节约工程成本,给企业带来可观利润,反之,将会减少企业项目利润。

上述所提某项目二,由于招标时确定采用冲孔灌注桩,后改为采用旋挖钻孔灌注桩,虽然最终抢了工期约15天,但出现了较多的塌孔及不成孔的桩基,后经多次灌低标砼后重新开孔,增加了几百万的签证费用,而且旋挖钻孔灌注桩的桩基单价高于冲孔灌注桩桩基单价,也是一笔不少的费用。在项目要求高周转环境条件下,用近千万换来提前销售节点,完成资金回笼,说明桩基础的技术应用,深深的影响施工周期及工程造价成本。

4、桩基础技术应用在桩基检测验收上的探讨

桩基础技术应用的成熟,是建立在桩基检测验收上的成熟与完善的基础上的。虽然各地方规定有些验收方法不提倡使用,但按国家规范所允许使用的桩基检测方法,地方建设部门不强行否定。目前所使用最新版《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014,是2010年开始修编,增加了声波透射法对桩身完整性的判定方法,但该方法有些地方建设部门是不认可的,桩基础施工前就要注意到地方建设部门了解哪些检测方法可用于桩基验收。

大部分桩基检测是确保竖向受力满足设计要求,但水平方向的检测目前无法实施,如2009年6月27日上海楼盘倒塌事故,水平抗剪是PHC桩弱项,是否适用当地的地质条件,确是值得探讨的问题。目前出现的边坡支护桩的验收无专项验收规范,部分地方要求采用《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014验收,否则不能财评及结算,确是值得探讨的问题。有的项目楼栋结构设计仅有2根桩,但按《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014,这2根桩验收要做完全套,包括静载,也是一个值得探讨的问题。

5、桩基础技术应用注意事项

在广西建筑工程施工,基础施工阶段,若选择冲孔桩,桩施工过程中应注意,冲孔成桩产生的震动可能对周围建(构)筑物及地下管线产生不利影响,应低锤冲进,加强对周边环境监测。注意维护孔壁,防止垮孔,应重视排污问题,防止泥浆泛流给环境带来的污染。

另外,场地位于岩溶区,施工钻(冲)孔桩时应注意解决以下问题:

5.1漏浆:由于场地岩溶局部发育,可能存在地下空隙连通并有地下水活动,及周边局部还可能存在溶洞连通,从而使钻进使用的泥浆漏失而无法起到护壁的作用,严重漏浆可造成地面塌陷,从而影响临近建筑等周围环境的安全。处理方法可往桩孔内加入粘土块冲进,以堵住裂隙,防止漏浆。

5.2卡钻(锤):一是基岩面起伏不平,钻头(冲锤)易顺着基岩面倾斜方向滑移、打横,卡住钻头(冲锤),以至无法冲入岩。二是冲破溶洞顶板易掉钻或卡钻,从而无法提钻,甚至使桩孔报废。在冲至斜面岩石时,应低提锤、慢冲进,使用冲孔法成桩可往孔内加块石或用钻孔爆破法处理后冲至溶洞底部完整基岩,以防止斜桩事故而影响桩的质量;对冲至溶洞顶板时,也应采取低提锤、慢冲进的方法进行。

5.3坍塌、掉块:因冲桩至溶洞充填物时,孔壁不稳定,易坍塌;若冲至岩石破碎段时,易掉块,从而会引起卡钻或无法施工,故冲桩时应用泥浆进行护壁;对于较大的溶洞或破碎岩段,可采用钢护筒支护。冲至破碎岩时也应采取低提锤、慢冲进的方法进行。

结束语

桩基础技术应用对工程建设有着至关重要的地位,它关系到整个工程的安全质量,建设周期,合理的运用桩基础技术,不但能够缩短建设工期,有效的保证施工的进度,确保建设安全质量,提高施工效率,节省成本,为企业提高市场竞争力提供保障。

参考文献

[1]《建筑基桩检测技术规范》jgj106-2014

[2]《建筑桩基技术规范》jgj94-2008

论文作者:莫庆保

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/16

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