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摘要:近年来建筑工程中的桩基础施工技术已经成为了社会广泛关注的焦点问题。加强桩基础施工技术在建筑工程中的应用研究对保证工程质量,促进社会经济发展和社会和谐建设具有十分重要的意义。文章对桩基础施工技术在建筑工程中的应用进行了分析探讨。
关键词:桩基础施工;施工技术;建筑应用
引言
随着建筑行业的不断发展,城市建设的脚步越来越快,再加上人们对建筑物的需求量也越来越大,居民住宅也逐渐趋向高层化。建筑基础是建筑物整体结构最主要的部位,所以在建筑工程中,桩基础施工质量就显得十分重要。提高桩基础施工技术的水平,不但提升了建筑物的质量,还加快了建筑行业的发展。所以,加强桩基础施工技术的研究力度是对现代建筑行业最重要的运用体现。
一、建筑工程施工技术中的桩基础施工技术
建筑工程施工技术主要研究的内容包括基础工程、钢筋混凝土工程、金属结构工程、砌体工程、安装工程、装饰(修)工程等。基础工程主要包括两个部分,一个是桩基工程、一个是基坑及支护工程。我国目前应用最多的桩基技术是混凝土灌注桩和预应力混凝土管桩,而因施工工艺的不同,灌注桩分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等,预应力混凝土管桩包括锤击沉桩及静压沉桩,随着建筑工程施工技术的不断发展,我国还创新应用了管桩桩底后压浆技术。基坑支护技术采用较多的是地下连续墙、土钉墙和SMW工法等。
桩基础施工技术指的是在建筑工程施工时采用一种由桩基和与之连接的承台共同构成的地基土体结构处理施工技术。桩基础承担着上层建筑工程与地面的连接功用,将上层建筑结构的荷载向下传递至地面,从而提高建筑结构抵抗外部荷载的能力、提高整体结构的抗震能力等,同时,也有助于提高基岩承载力,有效防止建筑结构沉降。桩基础施工技术主要有单桩基础施工技术、低承台桩基础施工技术和高承台桩基础施工技术。单桩基础施工技术是基础通过桩与桩相连而形成建筑结构基础的施工技术,低承台桩基础施工技术指的是桩基础桩身全部在土中,承台的底面与土体进行连接而形成建筑结构基础的施工技术,高承台桩基础施工技术指的是桩露出地表,承台底面高于地表的一种施工技术。一般而言,建筑工程中的桩基础结构多采用低承台桩基础施工技术。
二、桩基础施工技术在建筑工程中的应用
2.1灌注桩施工技术的应用
灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,因成孔工艺不同,灌注桩分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等。目前应用较多的是旋挖钻机成孔灌注桩、冲击钻机成孔灌注桩。随着建筑工程施工技术的不断发展,全套筒全回旋钻机工法亦得到推广应用。
旋挖钻机成孔是通过底部带有活门的桶式钻头回转切削岩土,并将原状岩土装入钻头内,然后再由钻机卷扬机和伸缩钻杆将钻头提出孔外卸土,这样循环往复,不断地取土卸土,直至钻至设计深度。而对于松散易坍塌地层,或有地下水分布,孔壁不稳定,必须采用静态泥浆护壁钻进工艺,向孔内投入护壁泥浆或稳定液进行护壁。
冲击钻机成孔是用冲击钻机把带钻刃的重钻头(又称冲锤)提高,靠自由下落的冲击力来削切岩层,排出碎渣成孔。钻机就位后,立好钻架,对准桩位中心,拉好风缆绳,开钻时应先在孔内灌注泥浆,泥浆相对密度指标根据实际土层试验而定。如孔中有水,可直接投入粘土,用冲击锥以小冲程反复冲击制浆。冲程根据土层情况分别调整,在通过黏性土层中时,采用中、小冲程,在通过粉砂或卵石土层时采用中、高冲程,在易坍塌或流砂地段用小冲程,加黏土块夹小片石,并提高泥浆的粘度和比重。若遇倾斜岩层冲击面不平时,先投入粘土、小片石将表面垫平,再用十字型钻锥进行冲击钻进以防斜孔、坍孔。钻孔作业必须连续,并作钻孔施工记录,经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不符合要求的随时改正,注意及时补充新拌的好泥浆。
全套筒全回旋钻机是集全液压动力和传动、机电液联动控制一体、可以驱动套管做360度回转的新型钻机,压入套管和挖掘同时进行,具有新型、高效、环保的钻进技术,适用在卵、漂石地层、含溶洞地层、厚流沙地层、强缩颈地层、残留各种桩基础、钢筋混凝土结构等障碍物还没有清除的情况下实现灌注桩,解决了复杂特殊环境工况的施工难题。液压式全回转全套管钻机就位后把首节钢护筒压入土中,然后利用蛤式抓斗把套管内土抓出,再压入第二节钢护筒,继续取土。重复以上步骤,直至将钢护筒压入岩面。护筒每节8m,现场使用吊机对接,接口使用铆钉连接。护筒下放过程中,使用全站仪对准钢护筒外侧进行垂直度检测。钢护筒下放过程中必须保持筒底在开挖面2m 以下,有效控制垂直度。当出现护筒倾斜时应立即停止作业,采用土回填,将套管重新拔起,重新下放。当底部出现不明障碍物使套管发生倾斜时,采用冲击锤或者人工将障碍物破除后,再进行套管纠偏处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当钢护筒底穿过软弱岩层,到达基岩顶部后,采用RCD机磨岩,钻孔前先将孔内注满清水,加水的主要作用是与钻渣混合并以气举反循环排渣,磨岩过程中要注意水压,如出现孔内水位低于孔外地面常水位时,需往孔内注水,增加水压;成孔期间利用水泵及风压及时把渣土及石碎排出。钢护筒随着钻头的钻进位置下放桩底,直至达设计标高为止。
2.2预制桩施工技术的应用
使用预制桩施工技术,需要根据工程对桩基要求提前完成桩基制作。在工程施工的过程中,则可以直接将预制桩打入地层。目前,可以采取钢管预制桩和混凝土预制桩两种施工技术。使用前一种施工技术,主要可以使用H型钢桩和钢管桩,通常只在特殊工程中使用。使用混凝土预制桩,需要选取坚固和耐久的混凝土进行桩的预制。目前,可以使用的沉桩方法包含静力沉桩、振动沉桩等。
三、桩基础施工技术的要求
3.1灌注桩施工技术的要求
1)严格按设计要求的直径成孔,成孔过程中应采取措施确保孔壁稳定性及垂直度,孔斜要求小于1/300;
2)成孔后应采用反循环清除孔底沉渣,并采用合适的泥浆浓度进行洗孔,使混凝土能与孔壁紧密结合。
3)砼灌注前应切实做好二次清孔,准确测量和记录沉渣厚度,并确保沉渣厚度小于50mm;孔底清理可参照试桩沉渣清理的实际数据,保证沉渣厚度符合设计及规范要求。
4)按设计及规范要求进行钢筋笼的绑扎、焊接、吊装、下笼。加劲箍与主筋焊牢,螺旋箍筋与主筋绑焊接牢固,设置扶正块或采用其它有效措施(如加设定位钢筋环),保证中心一致,确保保护层厚度符合要求;
5)成孔应做好施工记录,详细记载每根桩孔的开孔位置(坐标)、地面标高,持力层顶面标高,桩端底标高,孔深及孔径,清孔及地质验孔记录。每根桩的净长应有明确的记载;
6)施工允许偏差:桩垂直度允许偏差1/300,桩中心位置允许偏差不大于50mm。钢筋笼直径允许偏差±10mm,钢筋笼长度允许偏差±50mm,主筋间距允许偏差±10mm,箍筋间距允许偏差±20mm;
3.2预制桩施工技术的要求
1)根据本工程施工顺序安排,考虑桩机施工行走路线、送桩深度以及作业时对桩位可能产生的影响,科学合理地确定打桩顺序
2)桩打入过程中修正桩的角度较困难,因此第一节管桩插入地下时需确保位置方向正确。做到轻轻打下及认真检查,若有偏差及时纠正,必要时拔出重打。
3)桩打入的第一节桩精度尤为重要,务必做到桩的平面位置正确,垂直精度高。不然,打桩时就会强烈扰动地基,施工中无论怎样调整,桩还会向土体弱的方向贯入,桩的倾斜过大将影响到桩的贯入深度,更为严重的有可能造成桩的折断等。当插桩位置正确且垂直度小于1/100时,即可开始沉桩作业,初沉阶段力求轻击,以利保证桩的垂直度,当发生倾斜时,及时纠正,倾斜严重时必须拔出重打。
4)接桩时,下节桩的桩头宜高出地面0.8m~1.0m,以便于接桩焊接操作。上下节桩对接偏差不应大于2mm。桩对接前,上下端板表面应用钢丝刷清洗干净,坡口处应刷至露出金属光泽。当桩端间隙较大时,可用铁片填实,再行施焊。桩焊接时,宜先在坡口圆周对称点焊4点~6点,施焊应有两个焊工对称进行。打底焊层高度不超过4㎜,填充焊时,焊枪横向摆动,使焊道表面下凹,且高度低于母材表面1.5㎜―2㎜;盖面焊时,焊接熔池边缘应超过坡口棱边0.5―1.5㎜防止咬边。在保证焊接质量的前提下,尽可能缩短接桩时间,焊好的桩头应冷却后才可继续压桩,自然冷却时间不应小于8min,严禁用水冷却或焊好后立即施压。
结束语
桩基础施工技术随着建筑行业的发展已走向成熟化,合理使用适宜的桩基础施工技术是对保证建筑物是最重要的前提条件。在桩基础施工过程中,应科学合理的方式进行桩基础施工操作。所以,建筑行业必须充分认识到桩基础施工基础给建筑行业的发展带来的稳定的一面,我们还应在实际建筑施工过程中,根据丰富的工作经验,让桩基础施工技术更加完善,提高建筑工程质量的安全稳定,带动建筑事业的发展。
参考文献:
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[4]江旭.桩基础施工技术在建筑工程中的应用.城市建设理论研究,2016.
论文作者:张家乐
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第22期
论文发表时间:2019/5/27
标签:施工技术论文; 桩基础论文; 钻机论文; 泥浆论文; 偏差论文; 建筑工程论文; 钻孔论文; 《建筑细部》2018年第22期论文;