关键词:建筑施工;桩基工程;问题对策
中图分类号:TU753.3;TU433文献标识码:A
1导言
建筑工程施工中的多种要素均会影响建筑桩基,如地质条件、桩基施工技术、施工管理等,易使建筑桩基出现卧层沉降或持力层沉降,影响建筑物的整体受力,引发墙体裂缝、结构倾斜,严重时会出现建筑物倒塌事故,威胁施工现场人员的人身安全。可见,对建筑桩基在施工中的沉降问题分析具有现实意义。
2建筑桩基在施工中的沉降问题分析
2.1引起桩基沉降的原因分析
一般情况下,导致建筑工程中出现桩基沉降的原因主要有两个方面。第一,施工现场的地质条件与工程的实际建造需求不匹配。在这种状态下,施工人员在搅拌混凝土的时候可能会出现不够均匀的情况,这就加大了沉桩操作的难度,桩体的强度达不到理想标准。第二,部分工程不够重视施工管理工作,现场工作人员不能严格遵守操作规范,导致桩基的实际承载能力受到影响,进而引发桩基沉降现象。桩基的沉降类型通常有两种,一种为持力层沉降,另一种是卧层沉降。导致这两种沉降现象出现的主要原因是建筑物的负荷状态发生了变化,一旦其上方受力超过标准限制,那么极有可能会出现建筑物塌倒,变形,墙体破裂等情况,还会威胁到施工人员的生命安全。
2.2桩基沉降分析计算
2.2.1单桩的沉降分析计算
计算单桩沉降,一共有四种常用方法,分别为单向压缩分层总和法,弹性理论算法,荷载传递法,剪切变形传递算法。其中,单向压缩分层总和法的主要计算内容是指桩基中的每一层土体,然后将计算结果累计起来,与桩基沉降数值进行比对计算。这种计算方式通常应用在直径比较大的桩基土体,在计算过程当中,计算人员不要忽略土层的压缩厚度可能对计算结果造成的影响。弹性理论算法主要计算的是单桩在受到垂直作用力时与周边土质的相互作用,以及桩基的具体分布特征。荷载传递法计算的主要是桩基的荷载变化,其计算依据来源于桩体的荷载变形传递。在对荷载传递进行分析的过程中,工作人员需要借助多种专业仪器设备,然后在施工现场展开荷载实验。在分析桩基沉降的时候,施工场地的土质情况是分析过程中不可或缺的重要因素。剪切变形传递方法探究的主要是桩体发生沉降的时候,桩体周边负荷量变化与沉降之间的关系。桩基在发生沉降的期间,桩体周边的土体会对其产生一定的剪切应力,致其发生形变。
2.2.2群桩的沉降分析计算
一般来说,常用的群桩沉降分析方法有两种,一种为等效作用分层总和法,另一种为实体深基础法。等效作用分层总和是指在相同的条件下,按照土质状况以及应力的变化情况,把沉降深度范围内的土层进行划分,然后计算各个部分的压缩量,将各部分计算结果叠加在一起,可得出桩基沉降的相关分析数据。实体深基础法是指将桩间土体及群桩看成一个实体深基础,在计算群桩沉降的时候,使用扩展基础的沉降方式来计算。
3建筑桩基在施工中沉降问题的对策分析
3.1做好建筑桩基施工准备工作
3.1.1合理的桩基刚度分布
在建筑工程施工中,建筑桩基沉降问题可分为单桩与群桩两类。群桩沉降问题是指不同桩基的不均匀沉降,其出现的概率更大,具有显著的群桩效应。群桩效应是指在多个建筑桩基中,不同桩基的应力出现重叠现象,导致中心桩、角桩等桩基的土体应力分布不均匀,即角桩的附加应力低于中心桩,使中心桩出现的沉降更严重,最终使建筑物的沉降表现出下凹的碟形分布。在建筑桩基施工前,施工单位可通过施工现场的调整,协调施工现场土体的内部形变,避免建筑桩基出现群桩效应,防止不均匀沉降问题的出现。常用的施工现场调整措施为地基刚度特征分布调整,施工单位可通过施工现场土地刚度与建筑桩基支承刚度的调节,保障建筑桩基刚度的合理分布。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在施工现场土地刚度调整方面,施工单位可通过刚度垫层处理来实现,大量工程实践表明,在混凝土垫层的宽度与基础宽度处于0.3~0.7时,施工现场土地刚度达到最佳;在建筑桩基支承刚度调节中,施工单位可通过桩基参数设计来实现,如桩数、桩径与桩长等,大量工程实践表明,建筑群桩需设置于筏板面积的16%~26%区域内,且桩基的布设面积控制在总面积的30%左右,方可提升施工现场地基的承载力,避免中心桩出现较大沉降值,防止不均匀沉降。
3.1.2规范的抬升试验
抬升试验是指将施工现场的土体提升一定高度,改变施工现场的参数,使其更适用于建筑施工,提升建筑质量,规避沉降问题。为保障抬升试验的优势,施工单位需注意以下三点:
1)合理设计抬升试验的参数。在高层建筑施工中,施工单位需结合现场勘查的质量,根据建筑平面布置图的内容,将施工现场的地面划分为若干地块,在每个地块配置承台;再测量地块承台的高程,将其作为抬升试验的地面平整度标准,确保提升后的不同地块处于同一平面,保障建筑地基的平整度。但在实践操作中,不同地块处于同一平面难以实现,只需保障不同地块的高程差低于20mm即可。同时,如果施工现场相邻承台存在较大的沉降差异,施工单位可将二者地面的连线为基础,作为相邻地块的提升基准,保障施工现场连续地块的一致性,整体呈平滑过渡趋势,改善恶劣的施工现场条件,优化建筑桩基施工。
2)合理布设注浆孔。在高层建筑施工中,桩基抬升试验不可避免地会对现场土层造成破坏,为避免过度破坏影响施工质量,施工单位需结合现场参数与施工规划,合理布设注浆孔,并结合施工参数设计注浆孔的直径。大量工程实践表明,建筑桩基施工的注浆孔需远离地面板的45℃线,并将注浆孔的直径控制在60~63mm内,方可起到保护地面的作用。
3)进行实时抬升观测。在抬升试验期间,施工单位需选择合适的器具,观测地面抬升的数值,掌握抬升试验的开展状况,避免抬升量过大,加大工程量。常用45mm或50mm量程百分表开展地面抬升观测工作,在观测数值表明抬升高程接近标准高程时,需立即停止抬升,并开始注浆工序,直到各地块高程符合平整度要求。
3.2关注桩基的使用材料
材料管理人员必须保证工程材料的质量,在采购过程中,要严格遵守工程的材料清单进行采买,在此期间不得为了节约成本而购买劣质材料。当材料采购完毕之后,需要进行质检,材料质检人员首先要核对产品的合格证明等相关资料,然后与施工材料清单进行材料类型比对,进行抽样检测,判断其中是否夹杂不合格产品,该过程需要进行重复操作,多次检验之后才能保证材料质量。质检工作彻底完成之后材料才可以正式进场投入使用。
3.3建筑桩基工程技术应用优化措施
技术应用的优化工作主要从两个方面着手,第一,施工人员需要严格控制桩基施工过程中的重要参数,其中包含开孔的直径,桩位的设置以及钻进的深度等。第二,在施工之前需要检查施工过程中使用的机械设备,对于桩基施工来说,涉及到的设备通常有注浆泵设备,钻机,钻头等。设备使用人员在施工前需要对设备进行测试,确保其运行状态。
结束语
在建筑施工中,要对桩基工程予以高度重视,要从实践和理论两个方面来分析建筑桩基工程沉降的原因,进而形成技术防范体系,在加固建筑桩基工程的同时,做到对建筑整体工程的保障。
参考文献
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论文作者:于沿沿
论文发表刊物:《科学与技术》2019年19期
论文发表时间:2020/4/29
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