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摘要:随着我国城市化建设的不断加快,民用建筑的数量进一步增加,而建设工程的施工质量也受到全社会的广泛重视。桩基是保障工程质量的基本条件,具有沉降均匀、承载力高等特点,能适用于复杂的地质条件,特别是适用于软地基、黏土、沿海地区疏松土层上的大型建筑工程。高层建筑桩基础施工涉及面很广,与结构形式、地质、水文、周围环境、施工条件等有关。因此对于高层建筑的桩基础施工,需要在综合考虑通过全面的技术经济分析,从而选择最合理的施工方案,才能杜绝隐患,避免事故的发生。
关键词:建筑工程;桩基;施工技术
前言:随着我国经济的持续增长和城市人口密度的激增,高层建筑逐渐成为现代城市发展的重要方向。一般来说高层建筑的施工主要包括基础结构、主体结构的施工。由于上部结构高度大、基础埋深大,因此高层建筑施工中会遇到深基坑支护、桩基施工、这给高层建筑的基础施工带来了困难,桩基工程的施工现场条件复杂,工序繁多,工艺要求高,桩基的质量主要取决于勘察、设计、施工等诸多方面。能否在桩基工程施工中对质量问题及隐患进行正确的分析与妥善的处理,就显得尤为重要。
一、桩基的选型原则
(1)能够承受较大的垂直拔力和水平力防止建筑物倾斜,如重工业的烟囱、电力输送塔等具有高结构的建筑物。
(2)重视地质条件,根据建筑工程的水位状况、场地条件、桩端深度等具体因素,通过计算多种不同的技术结构、承载力以及经济指标,来确定桩基的类型。
(3)重视环境条件,即重视桩基施工过程中对周边环境的影响。例如在打桩过程中,应重视噪声、油污、振动对环境的影响;而在护壁泥浆钻孔桩的施工过程中,应当重视对泥土、泥水的处理,避免对环境产生不利的影响。
(4)重视机械等因素,即重视建筑工程所在区域的机械桩工设备,一旦确定从其他区域借用机械设备时,则应考虑整体的工程造价,判断其是否符合经济性要求
二、施工前准备
1.施工现场及周边环境的勘察
桩基施工前,应对现场进行踏勘以了解施工现场的地形、气候、土层分布情况、土的物理力学性能指标、地下水位、人为和自然地质现象(如地震、溶岩、矿岩、暗河以及地下构筑物等)。同时还要了解周围建筑物的位置、距离、结构性质以及使用状况等。
2.场地清理及平整
成桩之前要清除施工现场障碍物,同时由于高层建筑物的桩基通常为密布的群桩,因此还要对整个作业区进行场地平整,以保证桩机的垂直度,方便其稳定行走。
三、灌注桩的施工技术
1.锤击沉管灌注桩施工技术
施工的设备主要包括桩管、桩锤、桩架、卷扬机滑轮组以及行走机构,主要适用于粘土、淤泥、砂土等软土质的施工场地。对于砂砾石、岩层等密实坚硬的土质则不能使用。首先要埋设一些混凝土的预制标杆,然后对桩机进行精确的定位。在所有设备调试完毕之后,就可以进行锤击沉管打孔工作。灌注混凝土之后,就可以成桩了。在施工时,用桩架起吊钢制桩管对准混凝土预制标杆,并且将麻绳垫在桩管和桩尖处防止有地下水渗入。在桩管上方要套上桩帽,缓慢的将桩管和桩尖压入土中。在此过程中,一定要保证桩管的垂直度偏差在5%以内,并且桩管和桩锤一定要在同一直线上。开始锤击一定要轻,以防过重造成不垂直。当轻击到标准程度并且没有偏移出现,再用正常力进行敲打。深度达到标桩高度的时候,一定要检查桩管内是否进水或者泥浆。检查完毕之后,再灌注混凝土。在拔管的过程中,一般的土质每分钟拔出1m左右,在软硬土质交界处速度要尽量慢一些。因为在这些部位容易出现塌方,速度控制在每分鐘0.3~0.8m。有时候会采用倒打拔管,如果采用单动气锤,每分钟不能少于50次;若采用自由落锤,每分钟不能少于40次。中心距大于3.5倍桩径的桩属于稀疏类型,这种情况可以采用连打的方法。如果两个桩的中心距小于3.5倍桩径的情况,适合采用跳跃打桩的方法,这样可以有效避免断桩现象的出现。如果土质比较差,并且淤泥较多,应该采用控制时间的连打方法。在相邻桩的混凝土凝固之前,把在影响范围内的桩全施工完毕。
2.沉管灌注桩
沉管灌注桩可使用锤击振动、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,桩长常低于20m,可打至中、粗砂层或硬粘土。当锤的质量各为It和2t至3.5t时,直径340mm和480mm的桩单桩轴向承载力分别约为250kN至350kN和500kN~700kN。这种施工设备简单,成本低,打桩进度快,不足是容易产生缩颈(桩身截面局部缩小、局部夹长、断桩、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,应该放慢拔管的速度。
3.钻孔灌注桩
在施工时各种钻孔桩都要把桩孔位置的土排出地面,接着清孔底残渣,要放钢筋笼,最后浇灌混凝土。直径为600mm或650mm钻孔桩一般开孔时用回转机具,桩长为l0m至30m的单桩承载力为1MN至2MN。当前,在钻进时国内的钻(冲)孔灌注桩下钢套筒,是利用泥浆保护孔壁,来避免塌孔。常用桩径为800mm、l000mm、1200mm等。采用的承载力达3MN~9MN。
4.挖孔桩
挖孔桩开孔一般采用人工或机械挖掘。在人工挖土的情况下挖深0.9m~l.0m就浇灌或喷射底圈混凝土护壁,上下圈之间插筋连接。当达到规定深度时再进行扩孔,在护壁内安装钢筋笼,最后浇灌混凝土。挖孔桩的直径不应小于1m,深度为15m的桩径应在1.2m~1.4m以上,桩身长度应控制在30m内。如果建筑工程的建筑场地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、地下连续墙和沉井等几种类型,但其中还是以桩基应用最为广泛。
四、桩基施工中出现的问题与解决策略
1.桩顶标高的正确性
在施工中,经常会出现质量上的通病。在设计中,施工图的桩标高经常会定的比较低,这会给施工带来诸多问题。大部分原因可能是设计人员的现场施工经验不足,在确定沉桩的桩顶标高的时候,应该考虑到锚筋焊接长度、桩顶混凝土保护层厚度以及嵌入承台的长度。
2.桩的长细比
在桩基础设计中,基础设计很大程度上会受到桩型及桩长的影响,选择合理的桩型、桩长将产生巨大的经济效益。一些设计的不合理会造成工程桩的不必要的浪费,比如仍以长细比来控制桩长或桩径,长细比限值主要是为了解决桩身产生压屈失稳的问题,还有就是考虑施工条件的要求,因端承桩有一较坚硬的不变形的持力层,在桩顶竖向荷载的作用下,如果桩身过于细长,就会像压杆一样出现失稳破坏的可能。而对于摩擦型桩,桩身应力向下衰减,且桩会因荷载加大而产生沉降,不会出现压屈失稳的情况。
3.桩间距
为了防止挤土效应对成桩质量的影响,设计中应把桩间距控制在允许范围之内。
五、结束语
综上所述,随着社会科技的不断进步,建筑施工技术也随着得到了发展,尤其是桩基施工。在桩基的施工过程中,要严格把握各个环节,严格履行规范要求,并且做好质量检测工作。桩基工程作为高层建筑工程建筑施工质量控制的关键,其施工质量对于高层建筑整体质量有着重要的影响。因此,必须重视桩基础施工的质量问题,严格把握从设计到施工质量控制当中的每一个环节,消除质量隐患,保证工程质量。
关键词:建筑工程;桩基;施工技术
前言:随着我国经济的持续增长和城市人口密度的激增,高层建筑逐渐成为现代城市发展的重要方向。一般来说高层建筑的施工主要包括基础结构、主体结构的施工。由于上部结构高度大、基础埋深大,因此高层建筑施工中会遇到深基坑支护、桩基施工、这给高层建筑的基础施工带来了困难,桩基工程的施工现场条件复杂,工序繁多,工艺要求高,桩基的质量主要取决于勘察、设计、施工等诸多方面。能否在桩基工程施工中对质量问题及隐患进行正确的分析与妥善的处理,就显得尤为重要。
一、桩基的选型原则
(1)能够承受较大的垂直拔力和水平力防止建筑物倾斜,如重工业的烟囱、电力输送塔等具有高结构的建筑物。
(2)重视地质条件,根据建筑工程的水位状况、场地条件、桩端深度等具体因素,通过计算多种不同的技术结构、承载力以及经济指标,来确定桩基的类型。
(3)重视环境条件,即重视桩基施工过程中对周边环境的影响。例如在打桩过程中,应重视噪声、油污、振动对环境的影响;而在护壁泥浆钻孔桩的施工过程中,应当重视对泥土、泥水的处理,避免对环境产生不利的影响。
(4)重视机械等因素,即重视建筑工程所在区域的机械桩工设备,一旦确定从其他区域借用机械设备时,则应考虑整体的工程造价,判断其是否符合经济性要求
二、施工前准备
1.施工现场及周边环境的勘察
桩基施工前,应对现场进行踏勘以了解施工现场的地形、气候、土层分布情况、土的物理力学性能指标、地下水位、人为和自然地质现象(如地震、溶岩、矿岩、暗河以及地下构筑物等)。同时还要了解周围建筑物的位置、距离、结构性质以及使用状况等。
2.场地清理及平整
成桩之前要清除施工现场障碍物,同时由于高层建筑物的桩基通常为密布的群桩,因此还要对整个作业区进行场地平整,以保证桩机的垂直度,方便其稳定行走。
三、灌注桩的施工技术
1.锤击沉管灌注桩施工技术
施工的设备主要包括桩管、桩锤、桩架、卷扬机滑轮组以及行走机构,主要适用于粘土、淤泥、砂土等软土质的施工场地。对于砂砾石、岩层等密实坚硬的土质则不能使用。首先要埋设一些混凝土的预制标杆,然后对桩机进行精确的定位。在所有设备调试完毕之后,就可以进行锤击沉管打孔工作。灌注混凝土之后,就可以成桩了。在施工时,用桩架起吊钢制桩管对准混凝土预制标杆,并且将麻绳垫在桩管和桩尖处防止有地下水渗入。在桩管上方要套上桩帽,缓慢的将桩管和桩尖压入土中。在此过程中,一定要保证桩管的垂直度偏差在5%以内,并且桩管和桩锤一定要在同一直线上。开始锤击一定要轻,以防过重造成不垂直。当轻击到标准程度并且没有偏移出现,再用正常力进行敲打。深度达到标桩高度的时候,一定要检查桩管内是否进水或者泥浆。检查完毕之后,再灌注混凝土。在拔管的过程中,一般的土质每分钟拔出1m左右,在软硬土质交界处速度要尽量慢一些。因为在这些部位容易出现塌方,速度控制在每分鐘0.3~0.8m。有时候会采用倒打拔管,如果采用单动气锤,每分钟不能少于50次;若采用自由落锤,每分钟不能少于40次。中心距大于3.5倍桩径的桩属于稀疏类型,这种情况可以采用连打的方法。如果两个桩的中心距小于3.5倍桩径的情况,适合采用跳跃打桩的方法,这样可以有效避免断桩现象的出现。如果土质比较差,并且淤泥较多,应该采用控制时间的连打方法。在相邻桩的混凝土凝固之前,把在影响范围内的桩全施工完毕。
2.沉管灌注桩
沉管灌注桩可使用锤击振动、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,桩长常低于20m,可打至中、粗砂层或硬粘土。当锤的质量各为It和2t至3.5t时,直径340mm和480mm的桩单桩轴向承载力分别约为250kN至350kN和500kN~700kN。这种施工设备简单,成本低,打桩进度快,不足是容易产生缩颈(桩身截面局部缩小、局部夹长、断桩、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,应该放慢拔管的速度。
3.钻孔灌注桩
在施工时各种钻孔桩都要把桩孔位置的土排出地面,接着清孔底残渣,要放钢筋笼,最后浇灌混凝土。直径为600mm或650mm钻孔桩一般开孔时用回转机具,桩长为l0m至30m的单桩承载力为1MN至2MN。当前,在钻进时国内的钻(冲)孔灌注桩下钢套筒,是利用泥浆保护孔壁,来避免塌孔。常用桩径为800mm、l000mm、1200mm等。采用的承载力达3MN~9MN。
4.挖孔桩
挖孔桩开孔一般采用人工或机械挖掘。在人工挖土的情况下挖深0.9m~l.0m就浇灌或喷射底圈混凝土护壁,上下圈之间插筋连接。当达到规定深度时再进行扩孔,在护壁内安装钢筋笼,最后浇灌混凝土。挖孔桩的直径不应小于1m,深度为15m的桩径应在1.2m~1.4m以上,桩身长度应控制在30m内。如果建筑工程的建筑场地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、地下连续墙和沉井等几种类型,但其中还是以桩基应用最为广泛。
四、桩基施工中出现的问题与解决策略
1.桩顶标高的正确性
在施工中,经常会出现质量上的通病。在设计中,施工图的桩标高经常会定的比较低,这会给施工带来诸多问题。大部分原因可能是设计人员的现场施工经验不足,在确定沉桩的桩顶标高的时候,应该考虑到锚筋焊接长度、桩顶混凝土保护层厚度以及嵌入承台的长度。
2.桩的长细比
在桩基础设计中,基础设计很大程度上会受到桩型及桩长的影响,选择合理的桩型、桩长将产生巨大的经济效益。一些设计的不合理会造成工程桩的不必要的浪费,比如仍以长细比来控制桩长或桩径,长细比限值主要是为了解决桩身产生压屈失稳的问题,还有就是考虑施工条件的要求,因端承桩有一较坚硬的不变形的持力层,在桩顶竖向荷载的作用下,如果桩身过于细长,就会像压杆一样出现失稳破坏的可能。而对于摩擦型桩,桩身应力向下衰减,且桩会因荷载加大而产生沉降,不会出现压屈失稳的情况。
3.桩间距
为了防止挤土效应对成桩质量的影响,设计中应把桩间距控制在允许范围之内。
五、结束语
综上所述,随着社会科技的不断进步,建筑施工技术也随着得到了发展,尤其是桩基施工。在桩基的施工过程中,要严格把握各个环节,严格履行规范要求,并且做好质量检测工作。桩基工程作为高层建筑工程建筑施工质量控制的关键,其施工质量对于高层建筑整体质量有着重要的影响。因此,必须重视桩基础施工的质量问题,严格把握从设计到施工质量控制当中的每一个环节,消除质量隐患,保证工程质量。