摘要:我国城乡建设进入飞速发展阶段,各地建筑工程建设日新月异,高层建筑越来越多。在建筑工程施工中,最主要的就是基础工程,而桩基础作为基础工程的重要形式,应用也非常广泛。在施工中,专业技术人员要明确桩基础的作用机理,采用科学合理的桩基础施工方案,保证桩基础施工质量,才能确保整个建筑工程的施工质量。
关键词:建筑工程 桩基础 施工技术
随着我国国民经济的不断发展,人们生活水平越来越高,对生活质量的要求越来越高。为满足人们对美好生活的追求,场馆、医院、学校、住宅等建筑工程的建设越来越多。建筑工程的施工质量要想得到保证,关键的第一步是基础工程的施工。在基础工程施工中,比较常用的形式是桩基础。桩基础的施工工艺复杂,牵涉面比较广,隐蔽性比较强,施工中经常会出现质量问题。要保证建筑工程桩基础的施工质量,从勘察、设计、施工等各个环节加以重视,针对工程实际情况,采用合理的施工顺序和施工工艺,执行科学的施工组织,加上有效的现场管理才能确保桩基础施工质量,为建筑工程建设贡献力量。
1桩基础简介
桩基础是工程建筑基础中的一种,是由基础和连接于桩顶的承台共同组成,桩基主要的作用就是将负荷承载力转给持力层。桩基础施工是建筑工程土建施工中一种常用的基础形式,当天然地基无法满足建筑物对地基变形和强度要求时,也就是天然地基的负荷承载力比较低时,就可以利用下部坚硬土层或者岩层作为基础的持力层而设计成深基础,比较常用的就是桩基础。桩基础作为一种深基础,不仅具有比较高的负荷承载力、稳定性,沉降量也比较均匀,而且具有高强的抗震性能,因此已经得到了广泛的应用。
1.1桩基础的主要作用
(1)建筑工程中的桩基础能够承担较大的竖向荷载,并将竖向荷载传递给地基,确保建筑结构的荷载传递和承载能力。
(2)桩基础特别是群桩基础,具有较大的整体竖向刚度,在荷载作用和周围地质影响作用下,桩基础不产生较大的不均匀沉降,保证建筑结构的位移和变形。
(3)在高层建筑中,桩基础也有很强的侧向刚度,在水平荷载和地震作用下仍能保证不产生较大的变形和侧移;同时,桩基础整体性能和抗倾覆性比较强,保证建筑工程不发生倾斜。
(4)桩基础一般深入地面,可以穿过然弱的地基下卧层,增强地基的承载能力,可以起到加固地基的作用。
1.2桩基础的主要分类
在桩基础应用过程中,根据不同的施工工艺、不同的结构形式有不同分类。
(1)按施工工艺可分为:预制桩和灌注桩。预制桩是指将桩体在预制场加工完成,运输到施工现场,采用一定的方法插打在指定位置的一种施工形式。灌注桩则是在桩位处利用机械或人工成孔,放置钢筋笼并浇筑混凝土的形式。
(2)按照受力模式不同,可分为端承桩和摩擦桩。端承桩是指将桩端打在坚硬的岩层上,依靠岩层提供竖向承载力的结构形式。摩擦桩则是打在土层内,按照桩身与周围土体的摩擦力来承担荷载的结构形式。
2桩基础施工准备工作
桩基础的施工看似一个独立的过程,其实牵涉到工程的方方面面,要从各个环节加以重视。
2.1加强地质勘查工作
桩基础常常是隐蔽工程,影响其施工的最要因素是地质条件。在勘查阶段就应该按照规范要求逐点勘测,并对土质进行检测。只有完全掌握基础工程的地质条件,才能因地制宜设计合理的桩基础形式、埋置深度等。施工过程中,也要提前分析建筑工程所在位置的地质条件,才能有效确定采用哪种施工工艺。在工程实践中,往往会对一个工地采用一种施工工艺,但有时地质条件复杂的情况下,要具体问题具体分析,不同地质条件采用不同的施工工艺。
2.2重视技术交底工作
在工程建设领域,技术交底是一项非常重要的工作。在桩基础施工过程中主要是设计技术交底和施工技术交底。设计技术交底就是设计单位将桩基础设计要点、特殊要点和坐标控制网向施工单位进行交底,让施工单位对设计意图和重点认识更加明确。特别是控制网的交底,直接决定了桩基础的位置,其内容是非常重要的。施工技术交底是项目部向施工一线人员进行交底,主要是施工工艺的具体开展和注意事项,使一线专业技术人员了解施工重点和要点,有针对性的采取措施保证施工过程的顺利进行。
2.3做好技术准备工作
在桩基础施工准备过程中,第一个关键工作是控制网的建立,无论平面还是高程,只有控制网建立的精确才能保证桩基础施工位置的准确,保证结构受力的稳定。其次要做好准备工作,如预制桩施工要选择合适的沉桩设备、控制指标等,灌注桩施工要选择合适的成孔方式、泥浆的制备、水下混凝土的灌注设备、混凝土的供应等,所有准备工作都做扎实才能保证后续施工的有序进行。
2.4定位放线控制
定位放线主要是对水准点以及桩位的确定。在打桩前,首先要对每根桩位做好标记和编号,并确定好桩的位置,才能保障打桩准确无误。此外还要确定好每根桩之间的水平距离以及深度,才能提高施工技术。桩基础的定位测量,一般是根据建筑设计或者设计单位所提供的测量控制点与新建筑物的相关数据等,先进行测设建筑物的控制网,进行建筑物定位的测量,最后根据建筑物的定位矩形控制网,测设建筑物桩位轴线。测量的高程应当以设计或者建设单位提供的水准点作为基准来进行测量,高程的测量可以按四等水准测量方法和要求进行,在确认无误之后才能够进行操作。
3桩基础施工应用技术
3.1预制桩的施工技术应用
在预制桩施工过程中,预制场集成化生产可以保证预制桩的施工质量,但要注意桩尖和桩顶的钢筋的加密。桩尖直接接触土体,集中应力相对较大,钢筋需要加密;桩顶是承担重力的部位,也容易产生很大应力,钢筋也需要加密。钢筋较密的位置要注意混凝土的振捣,确保混凝土浇筑的密实性。
在预制桩插打过程中,要根据实际的地质条件,选择合适的沉桩手段,如锤击法、静力压桩法、射水法等。锤击法要注意重锤低击,同时产生较大的噪声,在城镇和郊区是不宜采用。预制桩沉桩前,要确定沉桩顺序,因为沉桩过程会将周围土体挤密,不合理的打桩顺序,会造成后续桩无法打入指定位置,或者出现打桩过程周围桩体被挤出来,这些处理起来都比较麻烦,所以一定要重视沉桩顺讯,常见的打桩顺序如图1所示。在打桩过程中,还要注意接桩的质量,因为桩体不可能整体预制,都是分节预制的。接桩的形式有很多,如焊接、法兰连接、硫磺砂浆等。无论哪种连接方式,都应做到有效连接,才能保证预制桩的施工质量。
图1预制桩打桩顺序
预制桩施工过程还应加强质量控制。沉桩过程要控制桩体的竖直度,利用全站仪等设备监测沉桩的倾斜程度,确保预制桩的竖直度在可控范围内。另外一个重点就是贯入度的控制,每隔一段时间都要监测桩身进入土体的长度;在最后阶段质量控制时,端承桩主要以贯入度控制为主、桩顶标高控制为辅,摩擦桩主要以桩顶标高控制为主、贯入度控制为辅。
3.2灌注桩施工技术应用
灌注桩是目前桩基础工程中采用最多的一种施工形式。灌注桩按照成孔的形式不同可分为人工挖孔灌注桩和机械成孔灌注桩。
人工挖孔灌注桩多用在机械不能设置或土质较好的地方,人工挖孔桩一般直径较大,一人在下挖土,一人在上提升土,配合施工。人工挖孔注意的要点是孔内氧气稀薄,要不断地向桩孔内鼓风。
机械成孔灌装桩的成孔设备很多,如冲抓转、冲击转、旋挖转等,主要根据地质的坚硬程度和岩石的多少来选择。比较常见的是旋挖转,也有正循环、反循环等。灌注桩施工主要过程有埋设护筒、泥浆制备、钻孔、清孔、安放钢筋笼、水下混凝土浇筑。
图2钻孔灌注桩施工流程图
埋设不同的主要作用是保护桩孔不宜塌陷,也保证桩孔内有效水头高度。护筒一般是钢制的,其刚度比较大,能够有效保证周围土体的稳定。泥浆是机械成孔灌注桩施工中最重要的材料之一,在钻机掘进过程中,不断地向桩孔内注入泥浆。泥浆须满足一定的比重,其主要作用是悬浮钻渣、护壁、冷却钻头等,其在桩孔壁上形成一层厚厚的泥浆层,保证周围的自由水不流向孔内,保证了成孔的稳定性。钻机掘进到设计标高时,要进行非常关键一个工序就是清孔。在钻进过程中,一些比较重的颗粒不能被泥浆带出去,会沉在桩底,如果不清理,则会形成软弱的下卧层,影响桩基础的承载能力。清孔就是将沉积在桩底的钻渣清理,保证桩底的质量。
钢筋笼的制作要按照施工图纸严格执行,特别注意对声测管的保护。钢筋笼在安放过程中,常见的问题是挂笼,就是钢筋笼下不去,这时候利用起重设备缓慢的提放,可以缓缓的放入。钢筋笼也是分节预制的,钢筋笼的连接主要是焊接和机械连接。水下混凝土的浇筑采用导管法,就是将一节一节的导管放入桩底,从上面将混凝土沿导管倾倒,利用混凝土的冲击和重力作用将泥浆挤出形成桩体的方法。在水下混凝土浇筑前,要利用充盈系数计算混凝土的用方量,要确保浇筑过程混凝土能够连续供应。浇筑时,要计算首斗混凝土方量,确保导管的埋置深度为2-4米。将混凝土放入大漏斗内,拉起漏斗塞,使混凝土下落,混凝土埋置在一定深度时,要及时的拔出一节导管。导管拔的太慢,会造成混凝土的初凝,导管不宜拔出;导管拔的太快,易造成埋置深度太浅或导管拔出混凝土面,造成断桩。浇筑的过程是最易出问题的是混凝土的供应,在施工前一定要有周密的计划,设置合理的浇筑强度、运输路线等,确保混凝土的连续浇筑。
4结语
建筑工程的广泛建设,桩基础作为一种稳定的结构形式,越来越多的被应用。桩基础施工是一项隐蔽工程,工艺复杂,需要特别重视。要重视施工前期的具体工作,如地质勘查、设计交底、施工交底、技术准备、物质准备等。在施工过程中,根据设计和工程的实际情况选择合适的施工工艺,要因地制宜,不能一概而论。同时,针对所用施工工艺,制定科学合理的使用方案,提出有针对性的处置措施,确保桩基础的施工质量,为建筑工程建设提供技术保障。
参考文献
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[3]宋书林、王玉秀.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用探讨[J].《房地产导刊》,2019(11)
论文作者:关康强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/17
标签:桩基础论文; 混凝土论文; 建筑工程论文; 导管论文; 钢筋论文; 过程中论文; 形式论文; 《基层建设》2019年第13期论文;