摘要:在土木工程施工过程,可以说整个工程的稳定性在很大程度上是受到地基质量决定的,如果地基施工质量好,那么整个建筑就有着较高的安全性和稳定性,如果地基施工没有达到相应的要求,其在后续使用过程中就会造成很多安全隐患,直接给人们的生命财产安全造成很大的威胁。所以我们应该重视桩基施工的一系列要点,例如原则和改进措施等等,只有提高地基的质量,才能让建筑工程发挥出应有的功能,施工企业也要注重技术的改进和完善,给人们带去安全可靠的建筑工程,不断提高自己在行业内的地位。
关键词:土木工程;桩基础种类;适用特点
随着改革开放,经济建设快速发展,城市中各类高层建筑物拔地而起。众所周知,建设一栋高层建筑物造价不菲,而作为高层建筑物的基础部分的造价往往在整个建筑物投资中占据了很大的比例。高层建筑物的基础形式通常有:柱下条形基础、片筏基础、箱形基础、桩基础和沉井基础。其中,高层的基础往往采用桩基础。因此,如何合理地选择桩基础形式,对于保证建筑物安全,节约投资、降低造价起着举足轻重的作用。这就要求结构设计人员具有扎实的理论基础、丰富的工程经验,对工程地质勘察报告进行仔细分析,选择最合理的基础方案。
1桩基施工基本要求
正常来说,土木工程的桩基施工主要有三个方面的基本要求,接下来分别进行说明:
1.1首先桩基应该满足其荷载量
在桩基施工之前首先应该进行估算工作,其估算内容主要是整个建筑的荷载量,这方面的估算应该结合其上层的荷载情况来进行推算,以此数值为基础,来确定桩基工程所需要承担的荷载量。
1.2结合当地的地质条件
正常来说,地质情况可以在很大程度上对土建施工造成影响,在施工过程中应该充分考虑到地质条件和地下水情况来确定具体的桩基荷载力。地质情况也可以分为持力层的深度和土壤的成分等等因素,所以可以结合各种装结构的需求来选择最为合适的桩基础形式,这样才能达到最好的施工效果。
1.3考虑周围环境
当前我国城市内大多用地紧张,建筑分布非常密集,所以在施工过程中应该结合具体情况来进行,避免对周围环境造成影响,其中能够给周边环境造成影响的主要因素是泥浆护壁和钻孔桩这两个环节,所以如何处理泥水和砂石就显得尤其重要了。
2桩基施工的相关要点说明
2.1施工前的必要准备
正常来说,土木桩基施工之前应该首先进行勘探工作,并且做好相应的施工准备。
(1)踏勘周边的施工环境
这是在施工之前应该进行的一项工作,踏勘施工场地以及场地周围,并且保证踏勘工作的全面性,并且编制出一套真实有效的资料来指导设备选型。确定合理的施工工艺,制定出一套完善的施工质量标准。
(2)施工技术的准备
施工技术方面的准备工作包括有以下几个方面的内容。首先是编制施工方案,施工方案包括的内容有机械的选定、成桩方法的确定、施工顺序的安排和对地下管网和周边建筑的保护措施等环节。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次是确定施工进度,这主要和施工计划密切相关,在施工进度安排上主要应该计划施工进度,确定投入的人力资源和物力资源。最后是工艺试桩环,这是施工前准备的一个重要环节,通过试桩可以确定当前设备和技术条件能达到的施工效果,这样就可以确定具体的工艺参数,给施工带来有效指导。
2.2 土木桩基工程施工现场准备的要点分析
土木桩基工程施工现场的准备要点包括:对于预制桩,不论是锤击、静压或是振动打桩法,打桩机械自重均较大,在场地平整时还应考虑铺设一定厚度的碎石,以提高与打桩机械直接接触的地基表面的承载力,防止打桩作业时桩机产生不均匀沉降而影响打桩的垂直度。一般履带式打桩机要求地基承载力为100~130kPa。如铺设碎石仍不能满足要求时,则可采用铺设走道板的方法,以减小对地基土的压力。对于灌注桩应根据不同成孔方法做好场地平整工作。如采用人工挖孔方法,则在场地平整时需考虑挖孔后的运土道路;当采用钻孔灌注桩时,则应考虑泥浆槽及排水沟。近年来,在大城市实行了钻孔灌注桩硬地施工法,即在灌注桩施工区先做混凝土硬地,同时布置好泥浆池、槽及排水沟等,然后在桩位处钻孔成桩。
3桩基础种类及适用特点
3.1预制桩
桩本身质量十分容易进行检查和保证,这种桩对水下施工较适用,且其桩身是密度很大的混凝土,所以抗腐蚀能力强;工地机械化施工程度高,现场整洁,不会发生钻孔灌注桩工地泥浆满地流的情况,也不会出现人工挖孔桩工地到处抽水和堆土运土忙乱景象;施工周期短,一是施工前期准备时间短,尤其是PHC桩,从生产到使用最短时间只需三四天;二是沉桩速度快,一栋2-3万m2建筑面积的高层建筑,一月左右便可完成沉桩;三是检测时间短,一般工程二三星期便可测试检查完毕;施工中由于压桩引起的应力较小,且桩身在施工过程中不会出现拉应力,桩头一般都是完好无损的,复压较容易;单桩承载力高。由于挤压作用,管桩承载力要比同样直径沉管灌注桩或钻孔灌注桩高;对持力层起伏变化大的地质条件适应性强。因为管桩桩节长短不一,通常4-16m一节,搭配比较灵活、方便,在施工现场可随时根据地质条件变化调整接桩长度,节省用桩量。
3.2灌注桩
灌注桩是指在建筑工地现场成孔,并在现场灌注混凝土时制成的桩,是用桩机设备在施工现场就地成孔或者是采用人工挖孔,在孔内放置钢筋笼,其深度和直径应据工程地质报告,由设计单位所决定。
(1)沉管灌注桩
沉管灌注桩现已广泛用于多层住宅房建当中,有时采用单打,有时采用复打工艺,主要据土层松软程度和单桩承载力来决定。适用于持力层层面起伏较大、且桩身穿越土层主要为高、中压缩性粘性土;对于桩群密集,且为高灵敏度软土时则不适用。由于该桩型施工质量很不稳定,所以有时会限制使用。
(2)水钻孔灌注桩
此类桩除了在碎石土、自重湿陷性黄土、砾石层中不适合使用,其余土层基本上都适用。目前对单桩承载力较大高层建筑、大跨度工业厂房、大型桥梁等工程中,基本都使用水钻孔灌注桩。
(3)螺旋钻孔灌注桩
螺旋钻孔灌注桩适用于基本无地下水,且桩长有一定限制,一般不能穿过卵石砾石层,这种桩形属非挤土型干钻孔桩,不需泥浆护壁,因此施工工期比水钻孔灌注桩要短,现场无泥浆污染。
(4)冲孔灌注桩
这种桩采用冲击钻头成孔,孔径大小与冲击能量有关。冲孔灌注桩适合于地下水位以上各类土质。但是孔径相对较大,克服地基障碍能力很强,深入岩基较深;一般桥梁桩基、高层建筑大多采用冲孔桩;但是受到施工条件限制,例如附近有建筑物时,冲孔时振动会受到影响,因此附近有建筑物时不适合采用冲孔灌注桩。
4总结
桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀等优点,能以不同桩型和施工方法适应不同地质条件和上部结构特征。随着科学技术发展,桩种类和型式、施工工艺和设备及桩基理论和设计方法都会有很大改进,且桩基础设计是一项十分繁重而复杂工作,结构设计人员要慎重考虑每一环节,统筹兼顾,不仅要保证建筑物结构安全,且要使设计经济合理。
参考文献:
[1]程远健,罗明,戈崇忠.用局部固化法处理人工挖孔桩成孔中超厚流砂层问题.建筑结构,2004,34(9):40一41
[2]丁宪良,刘粤主编.地基与基础工程施工.武汉:中国地质大学出版社,2005
论文作者:马焕林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/23
标签:桩基论文; 钻孔论文; 冲孔论文; 地基论文; 建筑物论文; 承载力论文; 泥浆论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;