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【摘要】桩基是由桩和连接桩顶的桩承台组成的深基础。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点,几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程,尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建(构)筑物。本文介绍了桩基处理的一般原则,探讨了现代建筑工程桩基工程施工中应注意的要求。
【关键词】建筑 桩基 施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
桩基础方案在诸多建筑形式中得以广泛应用,比如:粮仓、仓库等重型工业厂房与荷载过大的建筑物。不允许地基有不均匀沉降和过大沉降的高层建筑或其他霞要建筑物。对大型或精密设备基础,要求减小基础振动、减少基础振动对结构产生的影响,或要控制基础沉降及沉降速率。高耸结构建筑物如输电塔、烟囱等宜采用桩基以承受较大的水平力和上拔力,或用以避免结构物的倾斜。软弱地基或特殊性土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物。当地基上部软弱而下部太深处埋藏有坚实地层时,最宜采用桩基。如果软弱土层很厚,桩端达不到良好地层,则应考虑桩基的沉降等问题。因此,做好地基勘察,谨慎选择方案。做到精心设计、精心施工,力求方案科学完善、严谨合理。
二、桩基处理的一般原则
当桩基发生质量问题后,若处理不及时,结果给工程留下隐患。为了防止类似问题的发生,处理方法如下:
1、处理前应具备的条件
事故性质和范围清楚; 目的要明确,应有预定处理方案。
2、事故处理应满足的基本条件
对事故处理方案要求安全可靠、经济合理。对未施工部分应提出预防和改进措施,防止事故的再次发生。
3、事故应及时处理,防止留下隐患
桩成孔后,应检查桩孔嵌入持力层深度、岩石强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等数据必须符合设计要求,只要有一项不符合设计要求,就应及时分析解决,方能灌注砼、移动钻机,防止类似问题产生造成不必要的浪费。摹桩开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料,发现质量上问题,必须经研究后方能挖土,防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。
4、应考虑事故处理对已完成工程质量和后续工程的质量和后续工程的影响
如在事故处理巾采取补桩时,应考虑会不会损坏混凝土强度和较低的邻近桩。
三、桩基的分类
桩基在现代建筑工程之中是如此地重要,因此特对其进行分类:
首先,按桩身的材料分类,可分为预制混凝土桩和灌注混凝土桩两大类,是目前应用最广泛的桩,具有制作方便、桩身强度高、耐腐蚀性能好、价格较低等优点。所谓预制桩是指通过打桩机将预置的钢筋混凝土桩打入地下,其优点是材料省,强度高,适用于较高要求的建筑:缺点是施工难度高,受机械数量限制施工时间长。所谓灌注桩是指先在施工场地上钻孔,当达到所需深度后将钢筋放入,然后浇灌混凝土而成,其优点是施工难度低,也可以不受机械数量的限制,还可以所有桩基同时进行,节省时间:其缺点是承载力低,费材料,造价相对较高。
其次,按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和承载桩。所谓摩擦桩(且可分为压力桩及拉力桩)是指利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物,用于地层无坚硬之承载层或承载层较深时:所谓端承桩是指使基桩落于承载层上以便承载构造物。
四、现代建筑工程桩基工程施工中应注意的要求
1、 施工准备
为了保证现代建筑工程桩基工程保质保量、安全且减少损耗地完成,一定要注意以下几个问题:
(一)机械操纵方面。在施工前应先全面检查机械,及时解决相应的问题。检查后还要进行试机,密切注视机械运转是否正常,设备和部件是否安全可靠,要严防机械的倾斜、倾倒及桩锤不工作时,突然下落等事故的发生;各种桩机的行走道路必须平整坚实,保证移动桩机时的安全;各种机械必须遵守安全技术操作要求,保证各项机械设备和部件、零件的正常运转,并加强机械维修保养工作。
(二)操作人员方面。施工时,机械操作人员应集中精力,严禁工作人员带病工作,并由专人负责操作;现场施工操作人员要戴安全帽;高处作业人员要携带安全带;高处检修时,不得向下乱丢物件,以防伤人。3)电气方面。电路要架空设置,不得使用不防水的电线或绝缘层有损伤的电线;电门箱和电动机要有接地装置,加盖防雨罩;电路接头要安全可靠,开关要有保险装置;当使用220 V电源引爆时,应设置专用插座和插头。
(三)夜间施工时,必须有足够的照明设备;不宜在大风、大雾和大雨时施工。
2、施工中操作要点
(一)桩机方面要点。各种桩机的行走道路必须平整坚实,保证移动桩机时的安全;吊桩就位时,起吊要慢,拉住尾绳,防止桩头撞击桩架,撞坏桩身;应加强检查,发现问题,及时加以处理。打桩施工、定锤吊桩是保证施工安全的重要因素。打桩时,应“重锤低击”“低提重打”,便可取得良好效果。桩开始打入时,桩锤落距宜低,一般为0.5 m~0.8 m,以便能正常沉入土中。待桩沉入土中到一定的深度,桩尖不易发生偏移时,可适当增加落距并逐渐提高到规定数值,继续锤击。打混凝土管桩,最大落距不得大于1.5 m。打混凝土实心桩不得大于1.8 m。桩尖遇到孤石或穿过硬夹层时,为了把孤石挤开和防止桩尖开裂,桩锤落距不得大于0.8 m。
(二)静态泥浆的配比方面。泥浆是保证孔壁稳定的重要因素,因为钻机施工中泥浆可以起到防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用。静态泥浆作为成孔过程的稳定液,主要作用是护壁,可在孔壁处形成一薄层泥皮,使水无法从内向外或从外向内渗透。针对工程的地质情况,由于地基岩土中又夹有亚粘土层、砂层的特点,调制出良好泥浆的各项性能指标很重要,重新调整泥浆配比,控制泥浆比重,提高泥粉质量,增加粘性及润滑感,添加处理剂,增强絮凝能力,可保护孔壁泥皮的厚度及强度。在初次注入泥浆时,尽量竖直向下冲击在桩孔中间,避免泥浆沿护筒侧壁下流冲塌护筒根部,造成护筒根部基土的松软。正式钻进前,再倒入2袋~3袋膨润土,启动钻机的高速甩土功能,进行充分搅拌,提高膨润土的含量,增大护筒底部同基土结合处护壁泥皮的厚度,防止钻进过程孔口渗漏坍塌。
(三)护筒的埋护方面。针对现场地质情况,定制专门的护筒。護筒内径尺寸较大,则能贮存足够的泥浆,在钻杆提出桩孔时就可确保护筒内的水压、维护孔壁泥皮的稳定。如果单边铡隙达到200 mm则可有效避免回转斗升降过程碰撞、刮拉护筒,保护孔口的稳固。但钻进过程中,操作手往往凭经验目测对孔定位,工作强度加大,易于疲劳,且精度低,容易造成孔的偏差及混凝土的超方。某些公司的钻机具有快速回转自动定位功能,每个工作循环均能精确对孔定位,既降低了操作手的劳动强度,同时也保证成孔质量,有效解决了大护筒带来的负面影响。特制4 m超高护筒,可以埋至粘土层以下500 mm,能有效防止孔口渗漏坍塌及周围环境振动、冲击对桩孔的影响。
(四)钻机的钻进控制方面。首先在开始钻进时,应当控制钻进进尺以避免埋钻事故。在护筒刃脚处,应低挡慢速钻进使刃脚处有坚固的泥皮护壁;钻至刃脚下1 m后,可按土质以正常速度钻进;其次应适当控制回转斗的提升速度。施工实践表明:800 mm的桩径,升降速度宜保持在0.75 m/s~0.85 m/s。如果提升速度过快,泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏泥皮,对孔壁的稳定不利,容易引起坍塌;在粘土中钻进,由于泥浆粘性大,钻锥所受阻力也大,易糊钻,宜选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥浆钻进;在砂土或软土层钻进时,易坍孔,宜选用平底钻锥,控制进尺,轻压,低挡慢速,大泵量,稠泥浆钻进;在轻亚粘土或亚粘土夹卯、砾石层中钻进时,因土层太硬,会引起钻锥跳动和钻杆摆动加大及钻锥偏斜等现象,易使钻机超负荷损坏。宜采用低挡慢速,优质泥浆,大泵量,两级钻进的方法钻进。
结论
总之,桩基施工技术关系到整个建筑物的工程质量,在桩基施工过程中,遇到各种意外情况,应及时与设计部门联系,按设计部门设计修改通知进行施工。
【参考文献】
[1]胡金会.桩基设计中计算公式的应用[J].山西建筑.2007(06)
[2]高进科.桩基设计应注意的几个问题[J].交通世界(建养.机械).2008(Z1)
【关键词】建筑 桩基 施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、前言
桩基础方案在诸多建筑形式中得以广泛应用,比如:粮仓、仓库等重型工业厂房与荷载过大的建筑物。不允许地基有不均匀沉降和过大沉降的高层建筑或其他霞要建筑物。对大型或精密设备基础,要求减小基础振动、减少基础振动对结构产生的影响,或要控制基础沉降及沉降速率。高耸结构建筑物如输电塔、烟囱等宜采用桩基以承受较大的水平力和上拔力,或用以避免结构物的倾斜。软弱地基或特殊性土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物。当地基上部软弱而下部太深处埋藏有坚实地层时,最宜采用桩基。如果软弱土层很厚,桩端达不到良好地层,则应考虑桩基的沉降等问题。因此,做好地基勘察,谨慎选择方案。做到精心设计、精心施工,力求方案科学完善、严谨合理。
二、桩基处理的一般原则
当桩基发生质量问题后,若处理不及时,结果给工程留下隐患。为了防止类似问题的发生,处理方法如下:
1、处理前应具备的条件
事故性质和范围清楚; 目的要明确,应有预定处理方案。
2、事故处理应满足的基本条件
对事故处理方案要求安全可靠、经济合理。对未施工部分应提出预防和改进措施,防止事故的再次发生。
3、事故应及时处理,防止留下隐患
桩成孔后,应检查桩孔嵌入持力层深度、岩石强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等数据必须符合设计要求,只要有一项不符合设计要求,就应及时分析解决,方能灌注砼、移动钻机,防止类似问题产生造成不必要的浪费。摹桩开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料,发现质量上问题,必须经研究后方能挖土,防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。
4、应考虑事故处理对已完成工程质量和后续工程的质量和后续工程的影响
如在事故处理巾采取补桩时,应考虑会不会损坏混凝土强度和较低的邻近桩。
三、桩基的分类
桩基在现代建筑工程之中是如此地重要,因此特对其进行分类:
首先,按桩身的材料分类,可分为预制混凝土桩和灌注混凝土桩两大类,是目前应用最广泛的桩,具有制作方便、桩身强度高、耐腐蚀性能好、价格较低等优点。所谓预制桩是指通过打桩机将预置的钢筋混凝土桩打入地下,其优点是材料省,强度高,适用于较高要求的建筑:缺点是施工难度高,受机械数量限制施工时间长。所谓灌注桩是指先在施工场地上钻孔,当达到所需深度后将钢筋放入,然后浇灌混凝土而成,其优点是施工难度低,也可以不受机械数量的限制,还可以所有桩基同时进行,节省时间:其缺点是承载力低,费材料,造价相对较高。
其次,按照基础的受力原理大致可分为摩擦桩和承载桩。所谓摩擦桩(且可分为压力桩及拉力桩)是指利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物,用于地层无坚硬之承载层或承载层较深时:所谓端承桩是指使基桩落于承载层上以便承载构造物。
四、现代建筑工程桩基工程施工中应注意的要求
1、 施工准备
为了保证现代建筑工程桩基工程保质保量、安全且减少损耗地完成,一定要注意以下几个问题:
(一)机械操纵方面。在施工前应先全面检查机械,及时解决相应的问题。检查后还要进行试机,密切注视机械运转是否正常,设备和部件是否安全可靠,要严防机械的倾斜、倾倒及桩锤不工作时,突然下落等事故的发生;各种桩机的行走道路必须平整坚实,保证移动桩机时的安全;各种机械必须遵守安全技术操作要求,保证各项机械设备和部件、零件的正常运转,并加强机械维修保养工作。
(二)操作人员方面。施工时,机械操作人员应集中精力,严禁工作人员带病工作,并由专人负责操作;现场施工操作人员要戴安全帽;高处作业人员要携带安全带;高处检修时,不得向下乱丢物件,以防伤人。3)电气方面。电路要架空设置,不得使用不防水的电线或绝缘层有损伤的电线;电门箱和电动机要有接地装置,加盖防雨罩;电路接头要安全可靠,开关要有保险装置;当使用220 V电源引爆时,应设置专用插座和插头。
(三)夜间施工时,必须有足够的照明设备;不宜在大风、大雾和大雨时施工。
2、施工中操作要点
(一)桩机方面要点。各种桩机的行走道路必须平整坚实,保证移动桩机时的安全;吊桩就位时,起吊要慢,拉住尾绳,防止桩头撞击桩架,撞坏桩身;应加强检查,发现问题,及时加以处理。打桩施工、定锤吊桩是保证施工安全的重要因素。打桩时,应“重锤低击”“低提重打”,便可取得良好效果。桩开始打入时,桩锤落距宜低,一般为0.5 m~0.8 m,以便能正常沉入土中。待桩沉入土中到一定的深度,桩尖不易发生偏移时,可适当增加落距并逐渐提高到规定数值,继续锤击。打混凝土管桩,最大落距不得大于1.5 m。打混凝土实心桩不得大于1.8 m。桩尖遇到孤石或穿过硬夹层时,为了把孤石挤开和防止桩尖开裂,桩锤落距不得大于0.8 m。
(二)静态泥浆的配比方面。泥浆是保证孔壁稳定的重要因素,因为钻机施工中泥浆可以起到防止孔壁坍塌、抑制地下水、悬浮钻渣等作用。静态泥浆作为成孔过程的稳定液,主要作用是护壁,可在孔壁处形成一薄层泥皮,使水无法从内向外或从外向内渗透。针对工程的地质情况,由于地基岩土中又夹有亚粘土层、砂层的特点,调制出良好泥浆的各项性能指标很重要,重新调整泥浆配比,控制泥浆比重,提高泥粉质量,增加粘性及润滑感,添加处理剂,增强絮凝能力,可保护孔壁泥皮的厚度及强度。在初次注入泥浆时,尽量竖直向下冲击在桩孔中间,避免泥浆沿护筒侧壁下流冲塌护筒根部,造成护筒根部基土的松软。正式钻进前,再倒入2袋~3袋膨润土,启动钻机的高速甩土功能,进行充分搅拌,提高膨润土的含量,增大护筒底部同基土结合处护壁泥皮的厚度,防止钻进过程孔口渗漏坍塌。
(三)护筒的埋护方面。针对现场地质情况,定制专门的护筒。護筒内径尺寸较大,则能贮存足够的泥浆,在钻杆提出桩孔时就可确保护筒内的水压、维护孔壁泥皮的稳定。如果单边铡隙达到200 mm则可有效避免回转斗升降过程碰撞、刮拉护筒,保护孔口的稳固。但钻进过程中,操作手往往凭经验目测对孔定位,工作强度加大,易于疲劳,且精度低,容易造成孔的偏差及混凝土的超方。某些公司的钻机具有快速回转自动定位功能,每个工作循环均能精确对孔定位,既降低了操作手的劳动强度,同时也保证成孔质量,有效解决了大护筒带来的负面影响。特制4 m超高护筒,可以埋至粘土层以下500 mm,能有效防止孔口渗漏坍塌及周围环境振动、冲击对桩孔的影响。
(四)钻机的钻进控制方面。首先在开始钻进时,应当控制钻进进尺以避免埋钻事故。在护筒刃脚处,应低挡慢速钻进使刃脚处有坚固的泥皮护壁;钻至刃脚下1 m后,可按土质以正常速度钻进;其次应适当控制回转斗的提升速度。施工实践表明:800 mm的桩径,升降速度宜保持在0.75 m/s~0.85 m/s。如果提升速度过快,泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏泥皮,对孔壁的稳定不利,容易引起坍塌;在粘土中钻进,由于泥浆粘性大,钻锥所受阻力也大,易糊钻,宜选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥浆钻进;在砂土或软土层钻进时,易坍孔,宜选用平底钻锥,控制进尺,轻压,低挡慢速,大泵量,稠泥浆钻进;在轻亚粘土或亚粘土夹卯、砾石层中钻进时,因土层太硬,会引起钻锥跳动和钻杆摆动加大及钻锥偏斜等现象,易使钻机超负荷损坏。宜采用低挡慢速,优质泥浆,大泵量,两级钻进的方法钻进。
结论
总之,桩基施工技术关系到整个建筑物的工程质量,在桩基施工过程中,遇到各种意外情况,应及时与设计部门联系,按设计部门设计修改通知进行施工。
【参考文献】
[1]胡金会.桩基设计中计算公式的应用[J].山西建筑.2007(06)
[2]高进科.桩基设计应注意的几个问题[J].交通世界(建养.机械).2008(Z1)