摘要:高层建筑能够在一定程度上反映出城市的发展程度,当前我国高层建筑逐年增加,其施工水平也在不断提升。作为高层建筑的桩基工程,它的施工质量的好坏和施工技术的高低都直接的影响到了高层建筑的安全性和实用性,因此,必须加强对高层建筑桩基工程的施工技术问题。
关键词:高层建筑;桩基础施工;技术
一、高层建筑工程桩基础的类型
桩基础是由若干个沉入土中的单桩通过顶部的承台或梁联系起来的一种基础它的作用是将浅层土层难以承受的上部荷载传递到深处承载力较大的土层或岩层上,或将上部软弱持力层挤密以提高地基的密实度,进而使地基的承载力大幅度提高。桩基础做为一种深基础具有承载力高、沉降量小且均匀的特点。
1.1根据持力情况分为端承桩和摩擦桩两种,端承桩是穿过软土层而达到深层坚实土层,上部荷载主要有桩尖阻力来承受,施工时主要以贯入度为主,桩尖进入持力层的深度和标高可供参考摩擦桩只打入软弱土层一定的深度将软弱土层挤密,以提高土壤的密实度和承载力。
1.2根据施工方法分为预制桩和灌注桩。预制桩按将桩沉入土中的方法不同分为打入桩,静力压桩,振动沉桩和水冲桩等灌入桩是先在桩位处成孔,然后放入钢筋骨架再浇筑混凝土而成的桩,灌注桩按其成孔方法不同分为:泥浆护壁成孔、干作业成孔、套管成孔及爆破成孔等几种灌注桩。
二、高层建筑工程桩基础施工前的准备工作
2.1掌握工程基础资料。在实施大规模桩基础施工前,要对施工现场进行全面详细的查勘,将地形、地貌、施工场地地下水位、水质等资料反馈给工程施工编制人员。认真查看地质查勘报告,了解施工现场土层情况,并对土层力学特征进行检验,进而了解成桩范围及成桩深度。掌握施工现场自然情况,并对各种可能影响到高层建筑桩基础施工的人为因素进行规避。调查施工现场周围主要建筑物的位置、结构及现状,全面对桩基础施工一定范围内的地下管道分布情况进行了解,调查其埋深、总体结构及使用年限等。
2.2施工放线。在桩基础施工正式开始前,要对相关轴线进行再次检查,确保施工现场布设的控制点位正确,为后续施工创造良好条件。在完成各项基础检查工作后,要开展定桩施工,注意定桩施工务必要严格遵照施工设计方案中相关桩位图纸的要求进行,保证桩定桩施工科学、合理、安全。而后,要对高层建筑桩基础开展校对和复核,发现问题,及时进行整改,避免出现严重错误。每个施工程序、设备均要严格根据规范执行,注意在此过程中要充分保护水准点,避免桩基础受到影响。
三、高层建筑工程桩基础施工技术要点
3.1预制桩施工技术要点
预制桩是指通过振动、锤击、水冲及静力压桩等方式将桩体打入到正确点位中。在高层建筑开展桩基础施工过程中,针对预制桩来说,在实施静压入桩时,首先要正确核实入桩的主要路线,进而保证入桩施工顺利完成,防止桩基础施工过程中产生地基上溢、桩基上溢、挤土等。同时,在压桩时,也要充分保护桩基,防止压桩过程中产生的偏移影响到桩基下压过程,且注意要将下压速度控制在每分钟1m,进而保证桩基在下压过程中能够接触到每个土层,并在此过程中释放所产生的抗剪预应力。另外,在压桩的整个过程中,应使桩基下段钢筋与预留孔充分对准,且保证上下节桩基之间的接触面在5-10mm。观察无问题后,继续实施压桩施工,直至整个预制桩压桩施工符合施工方案的设计规范为止。
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3.2灌注桩施工技术要点
灌注桩通常在正确点位上钻孔,并将钢筋笼与混凝土一同放置在钻孔中,主要成孔方法有钻孔、挖孔、沉管成孔及干作业成孔等。在进行灌注施工过程中,沉管成孔、干作业成孔比较常见,其中干作业成孔方法需要在人工挖孔的基础上,配合相应的机械钻孔,切忌人工不能在砂石土及碎石土进行挖孔工作,且人工挖深要在0.9-1.0m,桩孔完成后,将钢筋笼置入其中,后进行混凝土浇筑,待到混凝土凝结后,就形成了灌注桩。现阶段,很多高层建筑在进行桩基施工过程中,均采用钻孔灌注桩进行施工。若在岩溶地貌发达的地质施工他条件下选择这种方式,由于溶洞顶部的岩层强度不一,易造成卡钻或偏孔等问题。因此,在进行施工时,将钻机钻至溶洞顶端0.5m上下,要将冲击钻冲程调小,避免偏孔。如已经产生偏孔,可在溶洞层上方浇筑素砼,24h后再重新进行冲孔。溶洞顶端岩石被击穿后,发现并无偏孔现象即表示已经进入溶洞内部。这个时候要根据溶洞的大小和填充物分布情况,做出进一步处理。桩孔钻成后,采取安全清孔措施,避免桩孔底部沉渣超标。采用专门的清孔设备对桩孔进行清理,时间控制在15-20min。放置2-3h后,再进行一次清孔,进一步满足施工质量要求。
无论选择哪种成桩方法,均要在桩基础施工前对成桩方法、施工工艺、施工设备、工序等因素进行科学的编制,进而合理安排工程总体施工进度。同时,要根据两种成桩方法的实际情况正确安排设备使用数量、劳动力数量及施工进度等问题。
四、高层建筑工程桩基础施工中遇到问题的解决对策
4.1偏移问题。超平放线要严格按照施工图进行,根据建筑物的轴线控制桩定出桩基轴线位置及每个桩的桩位,将桩的准确位置测设到地面上,对于预制桩要在打桩现场或附近设水准点,数量不少于2个,用于超平场地和检验桩的入土深度;根据桩的密集程度基础的设计标高及桩的规格确定打桩顺序,打桩顺序一般分为自中间向两个方向对称进行、自中间向四周进行、由一侧向单一方向进行。
4.2单桩承载力不足。对于预制桩,单桩承载力不足造成的原因有桩端末进入设计规定的持力层、桩断裂、桩弯曲度过大等。解决方法有:打桩前应处理地上和地下障碍物,桩机进场及移动范围内的场地应平整坚实,使地面有一定的承载力,并保证桩的垂直度。施工现场周同应保持排水畅通,桩机就位时桩架应垂直平稳,导杆忠心线与打桩方向一致;打入后,桩的偏差要在允许范围以内,同时要满足贯入度和设计标高的要求;保证打桩的施工质量,使桩按设计要求进入持力;打桩要重锤低击,在打桩过程中贯入度突然南小变大,则可能遇到软土层、土洞、或桩尖破坏或桩身断裂,此时应及时停止作业,会同有关单位处理。
4.3颈缩。颈缩指在桩身某处桩径缩小,主要发生在套管成孔灌注桩和导管水下灌注混凝土桩。其原因是施工操作不好,抽管过快,以及土质原因造成的。处理方法有:对于套管成孔灌注桩,施工时要严格控制抽管速度。并使桩管内保持不少于2m高的混凝土,以保证足够的压力,使混凝土出管后扩散正常;对于水下灌注混凝土,一般采用导管法。要先将导管吊入桩孔内,并保证导管垂直,各段间接口平整、严密,不漏水漏浆;导管底部离桩孔底0.5m左右,顶部高出水面3-4m:导管上部连接漏斗。下部设隔水栓,用铁丝悬吊在导管下部管口内;灌注时,先在漏斗及导管内灌满混凝土,混凝土量保证下落后能将导管下端埋人混凝土0.5-0.6m,然后剪断铁丝,隔水栓下落,混凝土冲出导管下口,剪栓后混凝土要连续浇灌。当导管埋入混凝土2-2.5m后,即可提升导管,提升速度不宜过快,应保持导管下端埋入混凝土的深度不小于1m。
结束语:
在实际的高层建筑的施工中,应当始终坚持以严格的检验标准来进行高层建筑桩基工程的验收工作,同时也要对桩基工程的施工人员进行专业化的培训,对于在实际的施工中常见的问题不断的加以总结,团结众人的智慧和力量尽可能的减少影响高层建筑桩基工程质量的问题出现,努力建造出安全性强、稳定系数高、实用性较强的高层建筑。
参考文献:
[1]邓晓威.地质条件对高层建筑桩基造型的影响[J].中国高新技术企业,2015(06):37.
论文作者:张学金
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/24
标签:桩基论文; 导管论文; 混凝土论文; 土层论文; 高层建筑论文; 桩基础论文; 承载力论文; 《基层建设》2019年第7期论文;