建筑工程土建施工中桩基础技术的应用探讨

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  摘要:随着我国经济的发展,建筑工程得到很大的发展,尤其是建筑土建工程作为建筑工程的重要组成部分是非常重要的。本文通过对我国建筑工程土建工程中桩基础技术进行分析,并提出一些措施,期望能更好的促进桩基础技术的发展,不断提高工程的施工质量。
  关键字:建筑业;土建施工;桩基础技术;应用
  中图分类号:TU198文献标识码: A
  引言:
  高层建筑不仅垂直高度较高,而且需要较深的基础,所以桩基础是在高层建筑中應用最为广泛的一种基础形式。近些年来,在实际的施工中,由于部分施工单位对于施工要点及现场勘探没有很好的把握,从而导致施工事故发生的较为频繁,所以为了有效的确保高层建筑桩基础的施工安全,避免事故的发生,则需要对高层建筑桩基础施工中的各个技术环节进行分析,确保能够安全。顺利的进行施工。
  一、建筑土建桩基础技术的概述
  桩基础技术工程是由桩基和连接在桩顶部的承台构成的,它是一种常见的建筑基础形式。它依据桩端的支撑的不同可以分为高承台桩基和低承台桩基两种,高承台桩基是指桩基的上半部露出地面,承台底部位于地面之上。低承台桩基则是桩基全部埋在土里,承台底面有一定的埋深。依据施工方法的不同可以分为灌注桩和预制桩两种,灌注桩是指由机械造孔,然后在孔内放置钢筋笼,再灌注混凝土而形成的基桩,它一般是在施工现场完成的,预制桩则可以使用很多方法,采用锤击或者静压等方法把桩基打入地面里。桩基础技术对于建筑物建造具有重大的作用。建筑师普遍采用桩基础技术来构建建筑物的基础,原因在于在遇到台风、地震等自然灾害时,利用桩基技术可以有效地把建筑物承受的外力通过桩基转移到地层,降低自然灾害对建筑物的破坏程度,增强建筑物的稳定性,有效保护了人们的生命和财产安全。对于土质疏松的地层,桩基础技术的运用更显示出它的优点。所以,桩基础技术在建筑业中得以广泛的应用。
  二、桩基础技术的特点
  桩基础技术对于坚硬的持力层具有很好的群桩承载力,能承载高层建筑物的所有竖向荷载,桩基础技术的竖向单桩刚度很强,受自身重量及荷载的影响,地基不会产生太大的不均匀沉降,能有效的保证建筑物的稳定性;桩基础技术的单桩侧向刚度比较大,能有效的抵抗各种自然因素造成的水平荷载和力矩荷载,从而保证建筑物的抗震性;桩身可以穿过可液化的软土层,嵌固在基岩上,当发生地震或其他自然灾害时,土层会发生沉降,但桩基在土层中有良好的抗拔承载力和抗压性,能保证建筑物的稳定性,避免建筑物出现倾斜、沉降等现象。
  三、桩基础施工的应用和优点分析
  人们从很早就意识到了桩基础工程的重要性,在一些地区早期的水上建筑施工就是利用了桩基础施工作为建筑物的支撑架构,到了后来,人们发现凡是采用桩基础作为底层地基结构的建筑物在地震中都不会出现太大的损坏情况,结构也较其他建筑更为稳固,直至今日,桩基础施工已经作为高层建筑的主要地基加固方式。桩基础施工主要是指将建筑上层主体结构与地基之间使用桩体进行连接,桩体可以完全埋设于地基土层之中或有一部分暴露于地基之上,这种桩体结构起到了稳固地基的作用,增强了地基的承载力,同时也增加了上层建筑主体的稳定性,使其不易受到外力影响而发生损坏。桩基础施工具有如下优点,总承重力大,且多个柱体受力分配均匀,能够有效的分散上层建筑的压力,同时,还可以避免地基出现明显的沉降和变形情况,可以有效延长建筑物的使用寿命。
  四、容易出现的施工问题
  (一)混凝土浇筑问题
  混凝土桩体预制和现场浇筑是目前主要的成桩技术,在混凝土桩体预制时经常会存在如下问题:首先,如果浇筑施工环境位于水下,那么桩体在浇筑时就会出现混凝土水下沉积现象,进而导致混凝土浇筑量无法实现精确控制,浇筑混凝土过多或过少都会直接影响成桩质量。其次,桩体成型后,对模具的拆除要严格控制其时间,并且用力要适当,在施工中,经常会出现由于用力不均产生对桩体的破坏情况。再次,混凝土桩浇筑过程还会受到地质构造的影响,地质情况勘探不力或准确性不高会致使浇筑桩体局部受损或整体坍塌。
  (二)桩体压力分布不均
  在桩基础施工前,要对桩体的总承载力和平均承载力进行科学计算,并严格按照计算结果进行施工。在具体施工中经常出现由于承载力预估不足而导致桩体的塌陷,桩体埋置的深度没有达到预定标准也会降低桩体的承载力,另外,桩体的压力分布还与地质构造情况有关。
  (三)桩倾斜过大
  由于预制桩的质量和标准不相符合,这样的结果就是导致桩尖的位置变形或不正者和桩顶面倾斜,从而造成桩倾斜;桩身。桩帽。桩锤的中心线偏离,导致锤击偏离了重心;桩机安装的角度不是非常的准确,造成地面与桩架没有垂直;障碍物阻断了桩端;桩距过小,打桩顺序的错误以致于产生了强烈的挤土效应;基坑土方在一定程度上形成了不当的开挖、测量的放线发生错误等都会造成桩倾斜过大。
  (四)断桩
  除了桩倾斜过大会导致桩断裂外,由于桩堆放、运输、起吊的支点或吊点出现位置偏差;在沉桩的时候,因障碍物的阻碍或者桩的质量等原因造成桩身的过度弯曲。设计要求的设计与桩锤击的贯入度之间有着很大的误差,这样就会导致施工锤击次数太多、锤击过度使得桩产生断裂。
  五、桩基础施工技术工艺处理措施研究
  (一)混凝土桩、钢桩的沉桩方法
  当下,预制混凝土桩在桩基础施工的过程中,可大致分为管桩、方桩两类,而钢桩具体包括钢管桩、型钢桩。在实际进行混凝土桩、钢桩的沉桩时,可根据设计的要求及项目施工的特点,分别选择水冲桩法、振动沉桩法、锤击打入法等很多的方式。其中,如果采用振动沉桩法、锤击打入法来完成施工,挤土现象很容易出现,由此即需要采取有效措施加以控制作业面与施工地基周围的土体结构的变形;但是如果采用水冲法来完成沉桩施工,针对敞口敞口钢管桩、混凝土桩可以喷射水、内部注水的方式来完成施工,则需要在H型钢桩、混凝土方桩外部以喷射水的方式直接进行施工。尤其应该加强注意的是,必须保持内射水、外射水在桩体顶部标高的2m范围以内控制射水区域,同时可采用锤击方法来使桩体的标高达到设计的要求。
  (二)预制桩
  预制桩是指在施工现场根据不同材料制作的各种桩的总称,使用打桩设备把桩打入地层里。建筑工程中应用的预制柱分为混凝土预制柱和钢预制柱两类。同比之下,混凝土预制桩具有坚固耐久、施工迅速的特点,可以承受较大的承载,所以在建筑业中被广泛采用。在制作预制桩的施工中,要确定桩尖的朝向,以便更好的施工。预制桩的贯入通常采用静力沉桩、振动沉桩等技术来施工。如在砂土层地质的条件下,可采用射水沉桩的施工技术方案。在施工作业中要注意,沉桩技术一般会对土层造成不同程度的破坏,因此,要合理规划桩基础的距离和数量,减少挤土现象的发生。
  (三)桩机就位配重
  桩机就位主要依靠的是操作桩机的纵移,横移以及回转机构,移动桩机直到到达需要压装的位置,并初步调平机身。在桩机就位之前,必须保证施工场地的平整,且桩机在移动过程中必须保持机身的平衡,一般认为机身的平面倾斜角度不能太大。纵向行走的时候两边的移动装置必须同一时间沿着同一方向运动,绝不可能其中一方单独行动或者双方运动方向相反,两个纵移油缸中的一个伸缩一旦到位。另一个就必须马上停止收缩,只有这样才能保证桩机的完好无损,否则容易对桩机部件进行损伤。
  (四)开展静压沉桩工作
  在进行静压沉桩之前,应该先确认起重机的吊钩已经和吊桩的工具相隔离,桩身已经准确对中调直。在正式压桩的时候,工作人员不要将手脚深入到压桩机和机身的缝隙之内,在操作液压系统的时候,为了避免压力的冲击一定要平缓而行,在作业中应该时刻去检查油量油温情况。压桩系统的压力不能超过桩身本身所能承受扥范围,如果超过这个范围的话,就会对桩机和桩身造成损伤。压桩的时候必须时时刻刻去检查桩身的垂直程度,不容许懈怠,如果正常地话便继续进行,如果不正常的话应该立即停止沉桩并检查原因,将问题查清楚之后再继续开展工作。
  (五)打桩后再开挖
  在结合该工程实际处所地基地质环境及其当时现有的工艺条件下,包括吸收了国外同类题材项目的施工经验及建模理论的基础上,确立了“打桩后再挖上”的打桩作业原则。这是因为本项目如若采用先開挖在打桩的作业方式,不仅要考虑造价因素,同时还要评估施工难易程度。具体原因则是:本工程项目所处地质形态环境下,上质结构相对松散、含水量人,且高度压缩性非常明显,渗透性表现不灵敏,属于软塑、流塑组织状态,荷载性能不足。此外就开挖作业量而言,开挖规模较人,很难准确评估坑底标高。同时基坑长期裸露在外投入的人工降水造价费也很高。特别是该地气象条件下降雨量丰富,但凡基坑被泡则会加剧塌方隐患,所以打桩机很难到坑底地带完成作业。若非所处作业条件受限,正常基坑打桩则需要利用路基箱,碎石块等物资设施加以辅助。基于此,本项目实行的“打桩后再开挖”打桩作业法则充分切合实际利用了地表硬壳层,从而使得打桩工作开展可采用地而行进方式完成作业,不仅使得作业效率显著提升而后又控制了造价成本投入,并巧妙控制了基坑开挖的桩柱变形及顶部位移。
  (六)压桩的流程
  掌握压桩流程是进行压桩的前提,在进行压桩之前,先要预测放线,进行定位,然后桩机就位,进行配重,开始吊桩,吊桩完成之后,将桩身对中调直,进行静压沉桩,将桩接上之后,进行二次静压沉桩,随后终止压桩,切割桩头。通常来说,想要对当地的地质状况有所了解,就必须按照设计要求首先选择三个桩进行试桩,且这三根桩的有效桩长为十九米、二十四米和三十二米。经过测试之后,我们可以清楚的知道,设计的有效桩长为二十四米。在正式的施工之前,先有代表性的做一检测桩,将其进行压桩之后再停留十五天,等到检验合格之后,才能开始全面进行施工。
  六、结束语
  近年来随着高层建筑施工项目的不断增加,其施工技术也得到了快速的发展。高层建筑在桩基础施工过程中受到的影响因素较多,不仅地质结构会对桩基础施工带来一定的影响,而且自然条件及周边环境也会造成较大的影响,所以需要在施工过程中对于勘察、测量及放线进行有效的控制,确保各项参数的准确,同时还要结合项目自身的特点和要求,来选择适宜的施工技术和方法,确保桩基础施工的顺利进行。
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