高层建筑桩基础静压桩施工技术探讨论文_吴水泉

高层建筑桩基础静压桩施工技术探讨论文_吴水泉

中冶华亚建设集团有限公司 湖北省武汉市 430081

摘要:为了改善土地面积急剧减少的情况,高层和超高层建筑越来越多,桩基础静压桩施工技术在高层建筑中得到了广泛应用。因此,为了确保建筑工程的实际施工质量,施工人员一定要全面掌握桩基础静压桩的施工技术和内容,从而为提升高层建筑施工质量提供重要保障。

关键词:高层建筑;桩基础;静压桩施工技术

引言

桩基础静压桩的施工质量将是检验高层建筑施工质量的关键。静压桩就是桩基础其中的一种,采用静力压桩机压桩,工作原理与锤击截然不同,完全避免了锤击打桩所产生的振动和噪音污染,因此施工时对桩无破坏。因为国内建筑行业的飞速发展,高层建筑的需求量增大,施工技术的提升,为静压桩造就了很大的上升空间。虽然这项技术看起来简单,但在实际操作中却有着不小的难度,为了保障建筑工程的质量,所以工作人员的操作能力要过硬,要全面掌握静压桩的施工技术,并且对高层建筑的施工要更加合理化,才能保障建筑工程的质量。

1静压桩沉桩原理

在沉桩施工过程中,桩尖深入进土体中,未扰动土的初始应力状态遭到破坏,桩尖下土体也产生了变形。地面覆土层的土体向四周挤开,桩身受到了土体的法向压力,产生了桩周阻力,当桩顶的静压力>沉桩时的阻力时,桩会继续下沉;当桩顶的静压力<沉桩时的阻力时,桩停止下沉。当静压桩尖处应力>抗剪强度时,土体就会出现挤压侧移和或阻力塑性流动,在黏土的表面,土壤会隆起,砂土将被拖曳下沉。在强烈扰动下,桩周土体平衡被破坏,土体挤压引起桩周土体孔隙水压力上升,导致土的抗剪强度大大降低,土体的抗压强度会在超静孔压力、扰动重塑作用下大大下降。静压桩施工完成后,土体中孔隙水压力开始消散,土体固结强度逐渐恢复,上部桩柱穴区被充满,中部桩滑移区消失,下部桩挤压区压力减小,此时桩方获得工程意义上的极限承载力。

2工程概况

某工程项目,用地面积39649.1m2,拟建10栋高层住宅,总建筑面积281877m2,其中地上建筑面积228715m2,地下53162m2,结合地质勘察资料本次桩基选用预应力混凝土管桩,设计桩径φ500mm。

3高层建筑桩基础静压桩施工技术

3.1施工准备

1)就施工现场开展全方位的地质勘探工作,并结合相关资料深入了解地下管线的分布以及周边建筑物的地理位置、间距以及其使用状况等,做好压桩技术开展的可行性研究。

2)在作业的场地开展好“三通一平”的准备,配置水源、电力系统,清扫现场的障碍物,维持场地路面的平整与整洁。

3)桩基础轴线的位置(引点)要求放置在不受压桩作业干扰的区域,并在其周边配置超过2个基准点,以此来检测桩基础的方位是否存在有偏差。

4)依照轴线所确定出来的桩基础的位置,借助直径为8mm的短钢筋定位好,并在钢筋的尾部缠绕上色泽鲜明的标识,以便于识别,在这样的一个过程当中借助白灰粉来将其桩径围好,以便于检测工作的开展。

5)依照对应的建设次序安装相关的机械装置,接上水电开展进一步的检验工作,检查相关的设备是否可以正常地运行,其配重与其对应的承载力是否相吻合。

6)作业环节所要用到的建材,需根据设计方案,有顺序、分批次地进入到施工现场当中,在材料进入到施工场地之前要求相关的制造单位提供其对应的合格证书与相关文件。

3.2静压桩基础施工步骤

具体施工步骤:现场勘查→编制施工方案→预购预制桩→测量定位→压桩→接桩/再压桩→送桩或截桩。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该项工程中的施工要点主要有以下几个方面:

(1)测量定位:为了便于复核桩位,施工前首先定好轴线并在固定体上做好标志。然后放好桩位,并钉入一根短钢筋作为标志。但由于桩机的行走会影响标志,因此在桩机就位后,需要对桩位进行再次复核,确保桩位的偏差小于20mm。

(2)调整桩尖:该项工程选用了YZY型压桩机。因此首先启动了纵向、横向行走油缸,让桩尖对准桩位。然后压桩至土中1m左右,调整桩尖两个方向的垂直度,由于第一节桩是保证桩身质量的关键,因此必须确保其垂直。

(3)压桩:通过夹持油缸将桩夹紧后进行压桩。这一过程中,为了更好地判断桩的质量和承载力,需要认真观察桩入土深度和压力表读数变化,当压力表读数突然上升或下降时,要停止压桩并依据地质资料进行分析,以判断读数的合理性。

(4)接桩:首先应避免桩端停在砂土层中进行接桩。本次接头形式采用了焊接,焊接直径要求在4mm以上。当焊接饱满后应进行自然冷却,冷却时间要大于8min。接桩过程中要做到两节的轴心线重合,连接后桩身保持垂直。这一过程需要注意的是,由于接桩会导致暂停压桩,这个间歇时间对下沉的桩尖阻力没有影响,但对桩侧摩阻力有着明显的影响。实践表明间歇时间越长,桩侧摩阻力的增值就越大,由此应对接桩的结构和位置进行合理设置。

(5)送桩或截桩:当桩顶接近地面,压桩力小于规定值时,便可以送桩。当桩顶高出地面一段距离,压桩力又满足规定值时,为了方便压桩机移位,就需要进行截桩。

3.3静压桩终压力与极限承载力

终压力Pu是指桩尖到达持力层终止压桩时的最终静压力,竖向的极限承载力标准值Quk则是沉桩结束后,土体固结时桩体能承受上部结构的最大荷载。可以看出两者的概念完全不同,由此两者的计算依据也不尽相同。根据统计分析,无论桩尖的持力层在哪一层,静压桩桩端的极限承载力为终压力的40%~55%,剩下的需要依靠桩周土体的抗剪强度来补充。

桩身的长短和桩周土体摩擦力恢复值的大小影响着静压桩终压力和极限承载力的关系。如果桩身较长且桩周摩擦力恢复值较大,则施工终压力将小于静压桩的极限承载力;反之依然。

4静压桩常见质量控制措施

1)施工作业开展之前的控制形式。验收桩体的外观以及结构的强度,并核查电焊条以及相关建材的质量合格证书。在初沉桩的环节当中,若出现不垂直的情况,需及时调整并更正。在接桩的过程中更是要求将桩体的中心线控制在同一条直线之上。在作业的环节当中,若出现有断裂的情况,要求与相关的技术人员共同协调并规划出对应的研究形式,依照项目的地貌标准、上层载荷以及其结构位置,要求选用补桩的形式来开展。

2)地基禁止出现下沉过大的情况。当地基出现下沉时,不仅会影响到桩基础的作业,更有可能会波及到项目建设的安全,因此,要保障地基的安全性与稳定性。在选择地址的过程当中,需尽量选择土层较硬的场地,当现场的场地条件得不到保障时,就要求对现场的地基开展对应的夯实工作,并开展对应的沉降分析,以此采取对应的控制方法。

3)控制预制桩的质量。建筑材料的质量管理是建筑工程质量控制的重要部分,而预制桩的质量又直接影响到静压桩的施工质量,因此,选购人员在开展选购的工作时,要依照项目的设计图来进行规划,并做好与生产商之间的协作工作。在进行对应的桩基础作业之前,开展对应的检查核对工作,以此来保障其项目的质量安全。通常情况下,要求在核对的过程中检验其完整性、截面平整性以及桩体的是否有弯曲的情况。

结语

综上所述,随着我国未来经济的进一步发展,高层建筑的项目施工会越来越多,桩基础静压桩的施工技术必须与时俱进,只有确保桩基础静压桩的施工水平,才能为高层建筑工程的施工质量提供有力的保障。

参考文献:

[1]王秀娟.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].住宅与房地产,2018(30):162.

[2]武晓栋.高层房屋建筑中桩基础施工技术存在的问题与措施分析[J].农村经济与科技,2018,29(8):57-58.

[3]赖华平.高层建筑桩基础静压桩施工技术探析[J].低碳世界,2016(6):151-152.

论文作者:吴水泉

论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期

论文发表时间:2019/4/28

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