武汉科技大学 湖北 武汉 420065
摘要:桩基础是一种广泛应用的深基础形式,随着科学技术的发展,各种桩基的施工技术也应运而生。其中静压法由于施工无噪声,不受气温影响,能保障桩的承载力,接桩方便,经济效益高等优点,在多层建筑、高层建筑、民用建筑、重型工业厂房等多项工程中都有应用,并且发挥着越来越大的作用。但由于静压桩属于挤土桩,其产生的挤土效应对周边环境有着一定的影响,同时静压桩施工过程又是一个复杂的问题,涉及土力学理论的各个方面,因此需要对静压桩施工的相关问题进行深入的分析。因此,本文主要对高层建筑桩基础静压桩施工技术进行分析探讨。
关键词:高层建筑;桩基础静压桩;施工技术
一、桩基础静压桩概述及施工原理分析
桩基础是一种广泛应用的深基础形式,在深厚的软土层、土质不均匀以及存在振动荷载的场地上修建各种建构筑物时广泛应用桩基础,特别应用在建造高层建筑、重型厂房和具有特殊要求的建构筑物等场合。钢筋混凝土桩有预制桩和灌注桩之分,两者各有优缺点。近年来,预制桩在一些地区的使用有增多的趋势,主要原因是预制桩具有质量稳定可靠、造价较低、工期短、施工工艺简单等优点。相比而言,灌注桩施工工艺复杂,且易发生质量事故,可靠性不如预制桩。预制桩的沉桩方式主要有三种,即锤击法、静压法和振动沉桩法。其中锤击法是沿用多年的方法,但在预制桩锤击法沉桩施工中常会出现一些问题,如对环境的噪声污染及油烟污染、钢筋混凝土桩头破损及断桩等,但静力压入沉桩克服了这些缺点。静力压入法沉桩施工简称静压法,是借助于压桩机械将钢筋混凝土预制桩或钢管桩等压入土层中的一种桩基础施工方法。所压入的桩称为静力压入桩,简称静压桩或压入桩。静压桩采用连续不间断的沉桩施工,利用静力将预制桩连续不断低压入土体当中,桩身周围的孔隙水受到破坏冲切挤压作用从而形成不均匀水头,扰动桩身周围的土体结构,使得土体的抗剪强度降低,使土体发生软化或者稠化,出现土体重塑现象,进而将静压桩连续不断地送入深层地基当中。
二、高层建筑桩基础静压桩施工技术分析
(1)在进行高层建筑中基础静压桩的施工过程之前,需要对施工现场进行全面的勘查,主要包括地下的管道分布状况以及建筑物周边的具体位置等,另外还包括一些基础设施的使用状况等。这些基本的因素都应该作为基础静压桩施工的依据和参考。施工人员需要做好施工现场的供水、供电的设置工作,同时还要对地下的障碍物进行处理,尽量保证施工现场不受到任何污染物或者是基础设置的影响,同时保证施工工程的正常进行。要提前对基础桩基进行测定,保证其位置不影响打桩工作,同时需要在打桩的地点进行水准点的设置,时刻检验桩位和入土的深度等因素。要根据桩位的具体位置来对相应的钢筋进行具体的标识,可以根据钢筋的用途来标注不同的颜色。这样也方便以后的检测和复查工作。相应的机器设备等需要做好事先的试机准备,保证有充足的施工水源和电源,同时对于机械设备的承载力进行具体的检测。除此之外,还要对施工的材料进行质量检测,要保证材料的高效性和优质性才能促进施工工程的稳定性和可靠性。做好这些才能进行下一步的施工工程。
(2)在施工的过程中首先要进行桩位的确定,然后桩机需要放置在相应的位置上,吊桩插桩工程需要在桩机就位之后进行。在对桩身进行调整之后就要进行静压沉桩的施工,通常情况下,静压沉桩工程需要进行反复两次才行。在对第一个桩体切割桩头之后,才能够进行第二个桩的施工工作,以此类推;从静压桩的施工工序上看,对打桩顺序的掌握是至关重要的,不仅需要对桩基的具体情况以及施工现场的基本条件进行细致地研究,同时还要对压桩顺序进行有效地改进和调节。通常情况下,压桩都是从中间开始,朝着东面进行打桩,之后再从中间到西面来进行。打桩的顺序对于施工的工程产生较为重要的影响,直接影响施工的质量和效率;压桩的施工需要以地质条件为施工的前提,施工的过程中,每三根桩位一组,桩长堵在19m、24m、32m的范围内。在压桩后需要停留15天在进行桩基工程的检验工作。检验结果达到相应的标准之后才可以进行后续的施工工作。
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第一,桩位确定,这一工序需要利用纵横线和相应的测量仪器来进行,然后依照设计图纸和具体的位置来进行。为了做好标记工作,通常都是用钢钉插入地下100cm左右,主要是为了避免出现桩点的错位。
第二,桩机就位,压装机应该根据相应的施工要求来调节桩机自身的水平,同时也要根据施工现场的土质条件来调整桩基的配重,一般来说都需要在桩上部1/3处捆牢,插桩工程需要在地下30cm-50cm为最宜,在对垂直度进行校正的过程中,允许出现0.5%的误差。然后进行静压施工。
第三,静压沉桩,这一过程中是整个工程的重点也是关键环节,因此,需要起到压桩油缸,将桩慢慢地压入地下,需要在此过程中对压入的速度进行掌握,一般来说,需要控制在2m/min之内,同时要保证荷载的稳定性。压桩的方向也要施工人员加强重视,如果在施工的过程中出现一些常见的问题,需要对其进行及时地解决。
第四,接桩,接桩方式主要采用焊接法,要对上下节的连接中心线进行严格地控制,要保证在10cm的范围内,节点的弯曲也不能超过施工的标准。一般需要将桩头高出地面0.5-1.0m。要对桩体以及相应的钢丝上的铁锈以及油污等清除干净。节点的焊接需要先在对称点上焊接4-6个点,然后可以采用人工焊接或者是机械自动焊的方式,为了保证焊接的质量,需要对焊接方式进行有效地掌握,保证焊接的整体性和饱满性。
三、静压桩施工过程中的质量控制分析
3.1 引孔压桩控制
引孔压桩工艺对于防止桩间的挤土效应有着重要作用。该工艺也即是先钻一个比管桩规格略小的直径钻孔,深度控制在 2/3 桩长附近,然后再将管桩进行压沉。需要注意的是压桩过程中要做到随引随压,且中间的间隔时间不应过长,否则不仅会造成桩端土软化,又会削弱桩的侧摩阻力。
3.2沉桩质量控制
(1)为了确保沉桩达到设计标高,施工前要做好设备的保养、检修工作,并制定出合理的压桩顺序及流程,严禁“封闭”桩的形成。在施工过程中,既要保证压桩设备具备足够的压入能力,又要保证压桩的连续性,严禁压桩中途停歇。此外还要合理选择桩的搭配,避免在硬土层中焊接桩。(2)为了避免桩体倾斜,施工前应熟悉掌握工程环境、地质资料,并预先做好地下障碍物的清除工作。施工时既要保证桩杆、压头、桩在同一轴线上,又要随时做好校验和调正。同时为了提高桩的制作质量和焊接质量,还要加强桩的质量验收和隐蔽工程验收。(3)桩的承载能力的保障。一方面应提高压桩精度,防止桩体破损;另一方面确定合理的压桩顺序,尽量给超孔隙水压力提供足够的消散时间,以避免其叠加。(4)封桩质量控制。封桩是锚杆静力压桩的重要环节,须认真进行,应砍去外露桩头,清除桩孔内的泥水杂物,清洗孔壁,焊好交叉钢筋,湿润混凝土连接面,浇筑C30微膨胀混凝土,并加以捣实,湿养护7d以上,让桩与桩基承台结合成为整体。
结束语:
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:
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[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(06).
论文作者:徐京,李梓恒,罗柯
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/20
标签:静压论文; 桩基础论文; 桩基论文; 高层建筑论文; 静力论文; 工程论文; 桩头论文; 《防护工程》2019年第3期论文;