刘建新
陕西煤业化工建设(集团)有限公司咸阳分公司 陕西省 715517
摘要:工民建指的是工业与民用建筑专业。提高工民建的施工技术水平,有利于促进建筑行业的长足发展,而桩基工程是工民建筑的重要组成部分,桩基工程的施工技术也是整个工程的重要基础。因此,只有保证桩基工程的稳定和高质量,才能保证这个施工工程的整体质量,同时也能取得更好的社会效益和经济效益,也能消除一些后期的隐患和返修问题。本论文主要讨论工民建桩基工程施工技术的应用分析。
关键词:工业与民用建筑;桩基;施工技术;建筑工程
工业与民用建筑基桩施工是一项十分复杂的工程体系,对施工质量和安全的要求十分严格,关于桩基施工技术的内容除了上述的最基础的技术指标外,还有更具体的诸如钢筋混凝土制桩打桩的施工技术、混凝土及钢筋混凝土灌注桩、钻孔压浆成孔桩等施工方法值得施工人员们进行探讨和总结。由于桩基础施工面对的对象千变万化,施工技术的日新月异,很难用较短的篇幅加以全面概括,希望同行们能在具体工程施工中有所创新。
一、桩基础的分类
1.按施工方法桩可分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩用锤击、静压、振动或水冲沉等入法打桩入土。灌注桩则在就地成孔,而后在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土成桩。根据成孔的方法,又可分为钻孔、挖孔、冲孔及沉管成孔等方法。工程中一般根据土层情况、周边环境状况及上部荷载等确定桩型与施工方法。
2.按成桩方法可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。
3.按材料可分为木桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等。
4.按桩的使用功能可分类竖向抗压桩、竖向抗拨桩、水平受荷桩、复合受荷桩。
5.按承载性能分为摩擦型桩和端承型桩,摩擦型桩又可分为摩擦桩和端承摩擦桩;端承型桩又分为端承桩和摩擦端承桩。
二、桩基施工技术
1、钻(冲、磨)孔灌注桩
桩基施工中,钻孔桩在施工时都要把桩孔位置的土排出地面,然后清孔底残渣,在孔内安置钢筋笼,最后浇灌混凝土。直径为600mm 或650mm 钻孔桩,常用回转机具开孔,桩长为10m~30m,单桩承载力为1MN~2MN。目前,国内的钻(冲)孔灌注桩在孔口做钢护筒,然后利用泥浆保护孔壁,以防塌孔,常用桩径为800mm、1000mm、1200mm、1500mm等,采用的承载力达3MN~9MN。
2、沉管灌注桩
沉管灌注桩采用的是锤击振动、振动冲击等方法沉管开孔。锤击沉管灌注桩的常用直径(指制桩尖的直径)为300mm~500mm,桩长常在20m以内,可打至硬粘土或中、粗砂层。对直径340mm 和480mm的桩,当锤的质量各为1t 和2t~3.5t 时,单桩轴向承载力分别约为250KN~350KN和500KN~700KN。这种施工设备简单,打桩进度快,成本低,但很容易产生缩颈(桩身截面局部缩小)、断桩、局部夹长、混凝土离析和强度不足等质量事故。其原因是多方面的,缩颈常发生在软硬土层交界处,或软弱土层处。因此,拔管的速度应该适当放慢。
3、挖孔桩
挖孔桩采用的是人工或机械挖掘开孔。人工挖土时,要挖深0.9m~1.0m 时就浇灌或喷射的顶圈混凝土护壁,上下圈之间插筋连接。达到所需深度时,再进行扩孔。最后在护壁内安装钢筋笼和浇灌混凝土。
挖孔桩的直径不宜小于1m,深度为15m 为宜,桩径应在1.2m~- 1.4m以上,桩身长度宜限制在30m 内。建筑工程的建筑场地,如果浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求,而又不适宜采取地基处理措施时,就要考虑下部坚实层或岩层作为持力层的深基础方案了。深基础主要有桩基础、沉桩和地下连续墙等几种类型,但其中还是以历史悠久、广泛选用的桩基应用最为广泛。
4、灌注桩工艺的发展
近年来,我国广泛采用灌注桩,积累了不少设计和施工的经验,灌注桩基施工工艺技术也有长足的发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆灌注桩在工作条件下的强度计算,原则上和钢筋混凝土预制桩相同。
灌注桩的混凝土强度等级,一般不得低于C15,骨料不大于40mm,坍落度一般采用50mm~70mm;水下灌注混凝土,混凝土强度等级不得低于C20,骨料粒径应小于管内径的1/4,最大粒径不大于50mm,坍落度以160mm~200mm为宜。
当混凝土灌注桩径计算符合要求时,桩身可不配抗压钢筋。桩顶伸入承台起连接作用的插筋,可视需要而定。桩身按计算需要配筋者,对于轴心受压的桩,主筋的最小配筋率不宜小于0.2%,受变时不宜小于0.4% (均对非地震区而言)。如用作抗拔桩时,钢筋应通长配置。当为受变时,主筋长度一般取4.0/a,a为桩身变形系数(单位是1/m)。当桩用上部为软弱土层或可液化土层时,主筋长度最好超过软弱土层或可液化土层的深度。钢筋混凝土灌注桩的混凝土保护层,厚度一般不小于30mm (抗弯计算时取35mm),采用水下浇灌注混凝土者不得小于50mm。主筋端部不设弯钩,以利钢套管或导管的提升。箍筋宜采用焊接环或螺旋箍筋, 直径一般不小于6mm, 间距为200mm~300mm。当钢筋笼长度超过4m时,宜每隔2m左右设一道焊接加劲箍筋。钢筋笼在钢套管内埋设者,箍筋宜放在主筋之内,且钢筋笼外径至少应比套管的内径小50mm;采用导管浇灌水下混凝土者,箍筋应放在钢筋笼之外,钢筋笼内径应比导管联接处的外径大100mm以上,其外径应比钻孔直径小100mm以上。
三、打(沉)桩方法的选用范围和标准
锤击法打桩适用于软塑或可塑的粘性土层中沉桩。打桩锤可分落锤、蒸汽锤、柴油锤几种,主要设备包括桩锤、桩架、动力设备等。
(1)落锤打桩:用钢或木制桩架,高一般为6-15m,用0.5~2.0t的铸铁锤,用卷扬机提升,落锤高度lm以内。(2)蒸汽锤打桩分单动式锤和双动式锤,其技术性能分别。
(3)单动式锤打桩时,锤直接放在桩顶,由导柱固定位置,重锤连接在筒内活塞杆上,在筒内滑行,每分钟锤击4O~7O次,锤重在3-15t之间,落距lm以内。
(4)双动式汽锤的举起和下落都借助蒸汽压力,冲击力加大,每分钟达100~135次,锤重为5 7t。
(5)柴油锤打桩,有导杆式和筒式两种,多用后者,其技术性能不再详说。打桩机带有桩锤、桩架、卷扬机等全部设备,当遇砂土、砂砾石或其他坚硬土层,锤击法打不穿时,常辅以射水法。
四、工民建桩基选用中注意要点分析桩基的选择对工程项目的实施有着决定性的意义,不同的土质,不同的工程项目应选择不同的桩基,做到因地制宜,现根据建筑工程的要求,对桩基的选择做出如下探究。
(1)重型工业厂房和荷载过大的建筑物,如仓库、粮仓等。对烟囱、输电塔等高耸高结构的建筑物宜采用桩基以承受较大的上拔力和水平力,或用于防止结构的倾斜。
(2)软地基或某些特殊性土质上的各类永久性建筑物,或以桩基作为地震区结构抗震措施的建筑。
(3)对精密的或大型的设备基础,需要减小基础的振动、减弱基础振动对结构的影响,或应控制基础沉降和沉降速率的结构。
(4)当地基上部为软土地基而下部深埋在有坚实的土层时最宜采用桩基。如果软土层很厚,桩端达不到良好土层时,则应考虑桩基的沉降问题。通过较好土层而将荷载传到下卧软层。因此,做好地质勘察,慎重选择方案,精心设计施工,也是桩基工程中重要的一点。
五、结束语
综上所述,工民建中的桩基工程是整个工业或者建筑工程的基础,做好桩基工程施工技术需要具有良好的地质勘查能力,过硬的专业知识,才能做出正确的桩基选择,除此之外,也要熟悉各种桩基工具的用途、性能和适用范围,要懂得各种打桩技术的操作方法。先要掌握良好的专业知识,然后在实践中积累经验,才能不断提高桩基工程的施工水平,也能不断促进工民建行业的整体向前发展。
参考文献
[1]杜晓刚.虚拟仿真技术在建筑施工中的应用分析[J].中华民居.2011(06).
[2]刘丽丽.外墙涂料施工技术[J].科技情报开发与经济.2005(21).
[3]梁亨兰.浅谈基坑土钉墙及喷锚支护[J].甘肃科技纵横.2006(05).
论文作者:刘建新
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/17
标签:桩基论文; 土层论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 工程论文; 施工技术论文; 直径论文; 《防护工程》2018年第12期论文;