摘要:建筑地基基础和桩基础施工质量对于建筑整体施工质量和建筑的安全性、稳定性具有重要的影响和意义。在实际施工中,要结合工地土质的实际情况,选择恰当的地基基础和桩基础施工技术,确保地基基础和桩基础施工的质量。
关键词:建筑工程;地基和桩基础;施工技术
建筑施工中所采用的桩基础可以将建筑的绝大部分荷载力量传入地层深处的土层力,这种桩基础形式需要利用特别的施工技术才能够达到,桩基础的应用条件多为天然基础不够建筑强度或者建筑施工的地质较差区域,桩基础的应用可以提高建筑物的稳定性以及强度。
一、建筑工程地基基础和桩基础施工技术
1垫层换土施工技术
①将民用建筑工程施工所用的浅层软土部分进行剔除,然后加入强度较高的砂石等材料,这是为了加强土层地基的强度,降低原有软土层的涨缩性以及湿陷性,以防在软土地基上施工建设的民用建筑会出现不均匀的沉降发生;②在民用建筑工程的地基垫层施工中,经常会利用碎石垫层、砂垫层以及素土垫层等垫层材料用于地基基础内,以提高地基的强度;③在地基基础的垫层换土施工职工,为了防止出现缝隙与空洞,还要通过分层填土方法开确保土体地基的强度满足建筑的承载要求;④地基基础的垫层换土施工技术不仅适用于软土地质状况,还可以应用在冻土以及湿陷性黄土地质中。
2碾压夯实施工技术
1)机械碾压法。机械碾压法主要是通过重型机械,诸如压路机、推土机等压实地基土层。机械碾压要在分层填土施工中进行重复碾压,以提高地基土层的夯实程度。重型机械的施工成本较高,因此,机械碾压法通常应用于建筑投资较大的大型的建筑工程。
2)振动夯实法。振动夯实法主要依靠电动机长时间的持续振动,达到良好的振动夯实效果。
3)排水固结土壤法。排水固结土壤法的原理是将松散土质的水分排出,以实现土壤的自动固结。排水固结土壤法首先要将袋装砂井和塑料排芯板设置在地基周围,采用沉管法进行成孔,通过在孔内实施灌砂预压、真空加压,排出地基土质中的水分。加速地基土层的固结,以实现土质抗剪强度的提高和液化性能的改善。排水固结土壤法操作简单,取材方便,广泛适用于各种土质。
4)化学加固法。化学加固法主要是通过化学物质实现土壤粘结。或者是通过化学反应和机械搅和,来增强地基的承载力。常用的化学加固法有三种,主要是灌浆法,喷浆法以及深层搅拌法。灌浆法是在土质中注入水泥浆等能够固化的浆液,来改善土体的性质,提高地基土体的强度。喷浆法具有较强的防水和防渗透性能,但消耗的水泥量过多,经济效益差。深层搅拌法,是通过深层搅拌机向地层深处注入水泥和石灰等固化剂,实现对土层和固化剂的强制搅拌,凝结成系列的水泥桩或地下连续墙,以增强地基的承载力,避免地基的沉降。
3静力压桩施工技术
在建筑工程地基施工中,如果借助打桩机施工将产生严重的噪声,直接影响到附近居民的正常生活,所以近年来很多施工单位大多采用噪声较小的静力压桩施工技术。此种技术在实际应用中,通过静压力将预制桩打压到地基中,噪声小,成本低,可以有效降低混凝土等材料的使用量,实现对工程地基的加固处理,提升地基结构稳定性。
4振动沉桩施工技术
在建筑工程地基和桩基础施工中应用振动沉桩施工技术,在桩顶板安装振动器,产生的震动将带动土层发生振动,进而导致土层发生不同程度上的位移和收缩活动,可以有效降低桩柱和土层之间的摩擦力,在振动力的作用下将桩打入到土层中。更为关键的是,在使用此种技术进行施工中,轻度锤击桩进入土层2m左右深度,然后逐渐增加作用力,连续锤击实现对桩的加固处理,提升施工效率和施工质量,降低施工成本,创造更大的经济效益。
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二、桩基础工程施工案例分析
1桩基础工程概述
该项目位于海滨地区,占地面积1.8万多m2,建筑面积9.09万平方米,拟建高层住宅楼5幢,主楼楼高30层,裙楼楼高4层,主楼和裙楼设地下室2层。桩基础采用静压预应力高强混凝土管桩和钻孔灌注桩。预应力管桩为PHCφ500×125AB型桩,共1033根;钻孔灌注桩为φ800桩,入中风化持力层≥800mm,共374根桩。地貌为海滨,有丰富的地下水,以及流塑状淤泥层。
2桩基础施工中主要处理技术
2.1软土换填
本工程浅部地层软弱、地下水埋深较浅、地基稳定性较差,采用砖渣换填法对软弱土层进行处理,并在桩基施工场地外围设置降水井,保证施工作业面稳固、不泥泞。因砖渣孔隙率高、渗透性好,吸收了土内的水分,使地基土中含水率减低,再使用挖掘机或推土机进行碾压、挤密,从而形成一道硬壳层,碾压后每一层厚度控制在1m左右,将大幅提升软弱土层的承载力且使下层土不再受扰动。所以本场地桩基施工前在软弱层回填砖渣可保证本项目桩基施工顺利进行。
2.2护筒埋设
钻孔灌注桩施工的一个关键环节就是钢护筒埋设。施工人员选择的钢护筒严格按照工程实际需求进行:钢板厚度超过6mm;护筒直径超过桩径10—20mm左右;护筒埋进土层之后顶标高超过地面标高约20cm;护筒的底端、筒身、顶端每相隔2m就使用一根10mm厚的钢条加固,以此防止护筒被压扁或者卷口等。填埋护筒周边的土层时要注意分层进行夯实,同时钻孔时不能使护筒的位置发生变化,必须保证护筒的中心竖直线重合着桩的中心线,竖直线的倾斜不能超过0.5%,平面偏差不得超过30mm;护筒周边要埋设相应的护桩,护桩的位置要选择较为稳定的地方,以免桩基施工的时候影响到护桩,护桩不但可以有效地保护护筒,还有利于检测桩孔中心的情况;钻孔的时候要注意先进行测量,只有距离中心大约5m左右的桩浇筑完成24h才能进行钻孔施工。
2.3钻孔灌注桩施工
桩基础施工采用了钻孔灌注桩施工工艺,本工程处于海滨地区,地层包括流塑状淤泥、砾砂等,如何在软弱土层及强透水层中保证顺利施工是重难点。钻孔灌注桩施工中,成孔是非常重要的一环,而在流塑状淤泥层和砾砂层中保证成孔质量更是重中之重。施工人员要掌握好钻进的尺度,遇松散易坍塌土层时,应适当加大泥浆粘度和比重,保证孔内有足够的水头压力(保证泥浆液面不低于护筒口2m),控制钻孔速度,且要经常检查钻头通气孔,确保其畅通,避免形成活塞,造成缩颈与孔壁坍塌;若孔口冒浆,地表发生小面积坍塌,应及时用麻袋装黏土,在坍塌部位夯填,防止坍塌进一步扩大;当钻孔通过砂砾等强透水层时,应在泥浆中加防漏剂,必要时可直接向孔内填加黏土,并用钻头挤密搅拌,直到不漏浆为止;如泥浆面出现大量气泡、泥浆突然漏失、混凝土上升高度异常应迅速采取提钻、提笼、拔管、扫孔、回填等相应措施;一旦判明发生了坍孔,当孔内坍塌不严重时,可按1:1投入黏土和小砾石,回填至坍塌位置以上1—2m,稍停后加大泥浆比重继续施钻;较严重的坍孔,应将钻孔全部用砂夹黏土或小砾石、小片石夹黏土(1:1)回填,经一星期左右沉淀密实,坍孔部位应力释放结束后,查验并校正护筒位置无误后再重新施钻;泥浆护壁成孔困难时,可考虑采用钢护筒护壁成孔,钢护筒长度需穿过砂层等不稳定土层,必要时可采用全护筒护壁。
通过本工程的实际施工经验证明,能够很好的满足桩基础施工要求,解决砂层、软土地基透水性强、承载力低、稳定性差等问题,保证桩基工程能够顺利、圆满完成。
结语
随着建筑工程项目越来越多,特别是对于高层房屋建筑中地基基础和中提出施工方面越来越受到重视,不断地加强两方面的研究非常重要,进一步提高整体的稳定性,进一步加强承载力。
参考文献:
[1]崔以伦。加强高层建筑地基基础与桩基础土建施工技术分析[J].城市建筑,2013(08):56-57.
[2]颜永红。地基基础与桩基础土建施工的技术探讨[J].中国新技术新产品,2016(04):118-119.
论文作者:金成云
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/7
标签:土层论文; 地基论文; 钻孔论文; 桩基础论文; 施工技术论文; 泥浆论文; 土质论文; 《建筑模拟》2018年第11期论文;