摘要:本文着重分析了建筑桩基础施工技术的影响因素,并针对这些问题探讨了如何提高桩基础施工技术水平等内容,提出了解决措施和办法,以便供广大相关人员探讨。
关键词:桩基处理;施工工艺;建筑项目
1 几种常见桩基础的施工要点
锤击打入法施工预应力管桩;静力压桩法施工预应力管桩;人工挖孔桩;沉管灌注桩;泥浆护壁钻孔灌注桩;泥浆护壁冲孔灌注桩;旋挖成孔灌注桩。
2 保证地基基础稳定的施工技术措施
2.1对于素土以及灰土地基的处理措施
施工过程中首先要保证验槽后方可施工;施工前要检查基底是否有积水、淤泥,要将其进行清除干净后方可施工;对于灰土土料、石灰等材料的配合比应符合设计的要求,对于灰土,要搅拌均匀,至少搅拌3遍;施工过程中应检查分层铺设的厚度、分段施工时上下两层的搭接长度、夯实时的加水量、夯实遍数、压实系数等;对于分段施工的灰土地基,留槎位置应该避开墙角、桩基以及承重的窗间墙位置。上下两层灰土的接缝间距不得小于500mm,接槎时应该沿槎垂直切齐,接缝处的灰土应充分夯实;在灰土回填每层夯实后,应根据规范进行环刀取样,测出灰土的质量密度,达到设计要求时,才能进行上一层灰土摊铺。
2.2对于砂石地基的处理措施
在施工进行前,首先要对砂、石等原材料质量、配合比等进行检查,砂、石的搅拌应均匀;铺设前应进行验槽,清除基底的表面浮土、淤泥等杂物;施工过程中必须进行检查分层的厚度,分层施工时搭接部分的压实情况、加水量、压实遍数等;在对垫层铺设完毕后,应立即进行下道工序的施工,严禁人员以及车辆在砂石层面上行走,必要时应在垫层上铺板行走。对于砂石地基的质量检查,其检查结果必须符合设计所要求的标准,检验数量,每单位工程不应少于3点,1000?O以上的工程,每100?O至少应有1点,对于3000?O以上的工程,每300?O至少有1点。
2.3对于其他的一些软弱的地基的处理措施
(1)在软弱的地基中用机械成孔,并填入作为固化剂的生石灰,压实形成桩体,利用生石灰的吸水膨胀以及放热的作用改善桩体周围基础的物理性质,与基土形成复合地基,达到地基加固的目的可以防止桩基倾斜的问题。
(2)通过在基土层中埋设拉结强度较大的拉筋和受力杆件等,可使土颗粒与拉筋之间的摩擦力形成整体,可提高地基承载力、降低沉降、维持建筑物的稳定性。适用于人工填土的路堤以及挡墙结构,可防止施工中出现倾斜、断桩等问题。
(3)稳定边坡,可以在基土土体内放置一定长度与分布密度的土钉体,用以弥补土体自身的强度不足的问题。这样不仅可提高了土体整体强度,又能弥补了土体的抗拉、抗剪强度低的弱点,也可以在地基中沿不同的方向,设置直径75~250mm的细桩,用以支撑结构物,挡土,稳定边坡等。
(4)用压力泵将水泥砂浆、石灰或其它化学浆液等物质注入软弱的地基中的部分土体内,以形成加固体,与未加固的部分形成复合型地基,可以提高地基承载能力,并且减小沉降。以确保桩基础的牢固稳定。
(5)锚杆静压桩是结合锚杆与静压桩的技术而发展起来的,它是利用建筑物的自身重量作为反力架的支承,用一定的技术手段把小直径的预制桩逐段的压入地基,使将预制桩顶部与基础紧紧的固定成一体,以达到防止建筑物沉降的目的,这种方法适用于地基中含有坚硬的岩石层的桩基础的施工。
3 施工技术分析
3.1 桩工机械
管桩水泥土复合基桩施工机械有组合式与一体式2种,本工程采用2套高喷搅拌水泥土桩施工机械和一套高强预应力管桩施工机械组合施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中,高喷搅拌水泥土桩施工机械以三支点式履带打桩机为桩架进行改装,选用可承受大扭矩的厚壁大直径钻杆,在钻杆顶端设置大功率动力头,在钻杆底端设置具有喷射搅拌功能的特制钻头;高强预应力管桩施工机械采用普通静力压桩机。
3.2 施工工艺
管桩水泥土复合基桩施工包括高喷搅拌水泥土桩施工和同心植入高强预应力管桩两步。高喷搅拌水泥土桩施工采用下沉-提升1个循环以及局部复喷复搅工艺,具体工艺如下:施工机具就位、调平同时制备水泥→高压喷射搅拌钻进下沉→复搅复喷,高压喷射搅拌提升→关闭高压喷射搅拌设备→移位进行下一根桩施工。高强预应力管桩同心植入高喷搅拌水泥土桩与常规施工工艺类似,具体工艺如下:施工准备→测量放线→桩机就位→吊桩定位→沉桩→送桩→终止条件。但在沉桩时间间隔、桩位偏差控制等方面有特殊要求。
3.3 技术难点
1)喷浆工艺
为保证桩身喷搅均匀、减小返浆量,采用在钻进下沉过程中保持小流量喷浆避免喷嘴堵塞、钻杆提升与复搅复喷过程中大流量喷浆控制成桩直径的喷浆工艺。
2)沉桩时间间隔
为防止植入高强预应力管桩时造成外围水泥土开裂或沉桩不到位,影响成桩质量,推荐高喷搅拌水泥土桩施工完成与高强预应力管桩植入完成之间的时间间隔为1h,最大2h。
3)桩位偏差
应同时控制高喷搅拌桩与高强预应力管桩施工桩位偏差与垂直度,但以控制高强预应力管桩桩位偏差为主,以高强预应力管桩为中心测量管桩水泥土复合基桩有效桩径达到设计要求即可。
4 效果分析
4.1 承载力与桩位偏差
工程桩验收采用单桩竖向抗压静载试验,每栋楼进行4组试验,其中1-105,4-137号桩为2根验证沉桩阻力的试桩。试验时首先在管桩水泥土复合基桩桩头铺设20~30mm厚中粗砂找平层,然后再铺设直径1m的刚性载荷板施加荷载。在4-104,4-137桩的外围高喷搅拌水泥土中埋设了土压力盒,以测量荷载分担比。
单桩竖向抗压极限承载力为6720~9019kN,均大于设计要求的6000kN;其中4-11,4-137号桩在荷载超过6000kN后变形较大是由于桩头处理不平整、局部水泥土被压碎所致。高强预应力管桩承担荷载比例均>70%,即在刚性基础下高强预应力管桩承担主要荷载,说明桩位偏差控制以高强预应力管桩为主合适。
基槽开挖后测量桩位偏差为0~100mm,均满足《建筑桩基技术规范》JGJ94—2008的相关要求;以管桩外沿为基准,实测外围高喷搅拌水泥土的有效宽度均>250mm,说明管桩水泥土复合基桩有效桩径均满足设计要求的1m。
4.2经济分析
统计本工程240根管桩水泥土复合基桩施工效率,最小值为1.45m/h,最大值为7.64m/h,平均值为4.84m/h,标准值为4.73m/h。统计同等长度钻孔灌注桩施工效率,采用正循环方法施工时为2.0~2.6m/h,采用潜水钻机方法施工时为5.0~6.7m/h。可见,管桩水泥土复合基桩组合式机械施工效率与同地区钻孔灌注桩施工效率相当,随着一体式机械的应用、施工技术优化以及工人熟练程度的提高,施工效率会进一步提高。
按照市场价计算2栋住宅楼原设计钻孔灌注桩单位极限承载力造价为25.18元/10kN。根据本工程实际造价计算管桩水泥土复合基桩单位极限承载力造价为16.32元/10kN,较钻孔灌注桩节省约35%。
5 结束语
因为建筑桩基础的重要性,使得建筑桩基础越来越受到各建筑行业的重视,然而现有施工技术水平有限,极大地阻碍了建筑桩施工质量的提高,严重影响了建筑行业的继续蓬勃发展。因此,加强建筑桩基础的施工技术水平就显得刻不容缓。
参考文献:
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[2]贾文彪.浅析建筑桩基工程的施工质量控制及应对之策[J].科技创新导报,2013,(07).
[3]树进.浅析建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].城山西建筑,2012,(11).
论文作者:叶传瑞
论文发表刊物:《防护工程》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/29
标签:预应力论文; 地基论文; 水泥论文; 管桩论文; 灰土论文; 桩基础论文; 偏差论文; 《防护工程》2017年第25期论文;