建筑工程土建施工中桩基础技术的应用 刘中福

发表时间:2019/1/21   来源:《建筑细部》2018年第15期   作者:刘中福
[导读] 建筑工程中的桩基础技术可以说是整个建筑工程中的基础性工程。
中铁一局集团第五工程有限公司  陕西宝鸡  721006
  摘要:随着我国经济水平的进步,人民生活水平的提高,促进了建筑行业高速发展。在建筑工程土建施工中,桩基础具备适应性强、施工简单、便于操作、成本低等特点,因此应用较为广泛。建筑工程的核心内容为工程质量,任何环节出现纰漏都会影响整体工程质量,并带来严重安全隐患,为工程使用效益带来巨大的负面影响。桩基位于工程结构的最下方,其质量的优劣能对上层结构带来直接影响。为使桩基质量满足工程整体需求,就要严格做好工程质量控制工作。
  关键词:建筑工程;土建施工;桩基础技术
  
  
  导言:建筑工程中的桩基础技术可以说是整个建筑工程中的基础性工程,因为这项施工技术不仅事关整个建筑工程的施工效率,同时也事关消费者的人身安全,由此可见其重要性。为了广大人民群众的人身安全以及建筑工程行业的稳定健康发展,加强桩基础技术的合理应用是非常有必要的,但是就我国目前该项技术的发展及运用实际情况来看,还存在很多误区和需要完善的地方。所以加强相关行业对桩基础技术的认识和理解就成了当务之急。要充分发挥施工人员在技术运用中的核心地位,也要勇于借鉴和学习,汲取西方发达国家先进技术理论成果。
  1、建筑桩基础技术的特点及实际作用
  1.1 桩基础技术的特点
  作为一种常用的深基础形式,桩基础可根据工程地质条件采用不同的类置于较深的土层,以达到上部结构的承载能力要求。它具有很高的抗倾覆稳定性,承载力和协调不均匀沉降的能力:有很多种类的桩适应不同的地质条件:同时桩基具有施工效率高,土方开挖量少,成本低的特点,因此桩基础技术得到了建筑界的认可和赞誉。随着桩基施工技术的日益先进和成熟,施工难度与原有相比有了很大的提高。正因为如此,桩基础技术已被广泛应用于建筑行业。
  1.2 桩基础技术的实际作用
  桩基技术可使软土层不能承受上部荷载,满足承受力的设计要求。例如,在疏松的沙层中放置砂砾桩可以使桩周围的砂层挤压,使空隙更小、密度更大,从而提高砂层的承载能力。该桩基础技术可以有效地减少液化土层对土壤质量的不利影响。当桩通过液化土层并且桩尖位于硬质保持层上时,即使地震力导致桩体周围的液化土层发生液化,桩基仍然可以依靠桩端支承由桩尖提供的能力,以确保上部结构的稳定性,使建筑物不会发生较大的沉降和偏斜。
  2、建筑工程土建施工中桩基础技术存在的问题
  桩基工程工序繁多,且对工艺有较高要求,能够影响桩基质量的因素多种多样,主要问题如下:
  2.1 桩基缺陷的主要类型
  桩基顶部存在缺陷。混凝土在水下浇注时,通常会发生泥浆沉淀。有关技术人员难以确定泥浆厚度。例如,如果过填桩顶部的混凝土不足,会造成粘泥现象,影响混凝土的质量。其次,混凝土浇注完成后,预埋和拆除钢卫管时,由于受力不均匀或过大,混凝土质量将受到严重影响。最后,由于在混凝土桩头的凿孔过程中空气镐的功率过大,会对声波管周围的凝结产生干扰,影响混凝土的质量。
  桩基中部存在缺陷。由于在地质勘探过程中,操作失误,造成地质条件出现异常,使得混凝土灌注过程中出现局部塌孔现象。混凝土的翻浆受到阻碍,以至于引起局部的缺陷。此外,如果拆拔导管时用力过大,会对混凝土造成持续扰动,使其质量受到损坏。由于导管的气密性存在缺陷,水下灌注混凝土时会发生导管插进泥浆的现象,使得导管内外压强存在差异。不但使混凝土质量受到影响,还会阻碍混凝土下料,使翻浆出现异常,以至于桩基折断。
  2.2桩位存在偏差
  沉桩工艺不能与时俱进、桩身发生倾斜及测量放线与实际不符都会在一定程度上造成桩位位置存在偏差。
  2.3 桩接头出现断裂
  在进行桩基设计过程中,应采取分段沉入、分段预制的方式,使用钢制焊接连接件对缝隙进行焊接。桩接头出现断裂的主要原因是由于桩倾斜角度偏大。此外,桩上、下节中心线不对称、施工工艺不符合要求、质量缺陷等问题都会造成桩接头出现断裂。
  2.4 断桩现象
  除倾斜角度偏大会造成断桩现象发生外,起吊、运输以及堆放支点位置偏差都会造成此类问题的发生。在沉桩时,由于桩质量存在缺陷或存在阻碍的障碍物等都会使桩身弯曲程度变大。实际桩锤击与设计贯入度存在偏差,使得锤击过于频繁,都会发生断桩现象。


  2.5 桩倾斜偏大
  导致桩倾斜的因素多种多样,但主要原因有以下几种:
  桩锤、桩身、桩帽中心线不对称,使锤击位置与设计位置不符;预制桩质量存在缺陷,使桩尖位置与桩顶面倾斜产生形变,使桩出现倾斜现象;桩机安装角度出现误差,使得地面与桩架互不垂直;桩距略小,打桩顺序发生错误,进而产生挤土效应;桩端与坚硬障碍物相触碰;错误的基坑开挖方式及测量放线都会使桩倾斜偏大。
  2.6 单桩承载力与设计要求不符
  单桩承载能力不符合设计要求的原因是桩基深度不够,渗透力过大,但桩基顶部不进入保持层,已达到设计深度,野外测量提供的地层剖面和地基承载力数据与实际数据不同。除上述主要原因外,还可能包括:桩基断裂、倾斜过大等现象,会造成单桩承载力不符合设计要求。
  3、桩基础技术在土建工程施工中的运用
  建筑土木工程在实际使用桩基施工技术时,可以保证整体工程施工的质量,但在实际施工前,需要改进相关准备,以保证施工人员能创造良好的施工环境。此外,在实际建设土木工程之前,需要采用先进的施工技术和施工设备,以保证对施工现场的条件和特点进行分析研究,并认为桩基施工技术可以科学合理地应用。这保证了土建工程的顺利进行。
  3.1 桩基位置的确定
  在土木工程建设过程中,有必要对桩基进行科学合理的选择。同时,还需要对其表面荷载进行分析和研究,并与人工开挖和穿孔灌注桩技术相结合。为了确保设计工作有坚实的基础,还必须确保根据建筑工地的条件和特点制定科学合理的建筑方案。此外,为了避免盲目现象和问题,在审查灌注桩施工方案的过程中,有必要对施工现场的情况和特点进行分析和研究。
  3.2放线的定位。
  在建筑土木工程的实际施工中,桩基铺设线的位置对其具有重要的作用和意义,施工水平与施工本身的准确性有着密切的关系。其主要目的是阐明桩基的位置。然而,在实际定位工作中,为了避免对土木工程建设的影响,还需要对铺设工作的独立性进行分析和研究。此外,还必须确保在校准过程中按照有关条例和标准进行科学和合理的测量。另外,在测量桩体位置的过程中,需要保证桩基具有平整度的特点,以保证它能为土木工程的建设奠定坚实的基础。
  3.3现场勘查工作
  在土建工程实际施工前,有关部门和工作人员必须对施工现场的环境和条件进行分析研究,保证施工现场的内容得到分析研究。从而提高工程规划的科学性和合理性。此外,在实际建设建设土木工程的过程中,软土地基处理工作完成后,对工作人员而言,需要将设计方案的内容与施工现场进行比较,从而保证软土地基能进一步提高自身的稳定性。
  4、灌注桩基础技术施工案例
  某一高层建筑工程项目地处平原,地面平整广阔,降雨稀少,多大风,多年平均气温11.5℃,土质多粗砂层和卵石层。经研究采用灌注桩施工技术,施工过程如下:
  4.1施工准备,对桩位进行测量和放样,埋设护筒,将6~8mm的钢板制成高度为1.6m、直径为1.2m的护筒,为了增加其刚度,将护筒的底部埋入地表下1.5m以下,护筒顶端高出地面0.3m。
  4.2 成孔方法,本次工程的成孔方法选择旋挖钻方法为主,冲击钻孔方法为辅,用优质泥浆做保护壁。通过重型旋挖钻机进行钻孔,依据施工确定的参数进行,对钻孔过程中的数据如钻孔深度、障碍物、加杆数、钻头直径等需有专职人员做好记录。
  4.3清孔,孔深达到一定深度后,对泥浆指标进行检测,如果超标,要进行换浆调整,直至符合要求,然后对孔底捞去沉渣进行清孔。清孔方式采用气举法,孔内泥浆面要高于地下水位1.0~1.4m以上,高于孔口1.0m左右,这道工序完成以后需要监理工程师进行检测。
  4.4 钢筋笼的加工以及吊放,采用胎具成型方法进行制作,将凹槽位置的箍筋和主筋全部焊完,吊起骨架放于支架上,牢固以后安装和固定。同时也要做好保护层的设置,每隔2m设置一道保护层。
  4.5灌注混凝土,混凝土灌注采用直升导管法,准备好充足的混凝土,开始浇筑时采用隔水胶球法,浇筑过程要保持连续,不能出现中断现象。导管埋入的深度要控制在2~6m之间,每隔30min对混凝土深度进行测量。如果浇注能力与混凝土顶部不一致,则有必要及时分析原因,找出问题并加以处理。注塑工艺应注意孔位的情况。如果发现钢笼是浮动的,停止浇注并通过重物施加压力。浇注混凝土的上升速度应控制在2米/分钟以上,桩的顶部标高应高于设计标高约0.5米,以保证混凝土的强度。灌注完成后,桩顶以下的钢卫管必须立即拔出。最后清理整个建筑工地。
  5、结束语
  桩基础施工是土建施工的重要环节,施工质量影响着整个建筑的施工质量。只有全面的掌握桩基础土建施工技术,在建筑施工过程中科学灵活的应用,并与时俱进,紧跟时代发展需要,不断强化工程施工技术创新,开发和应用更加先进的桩基础土建施工技术,严格落实各项施工措施,努力提高建筑桩基施工质量和效率,建造出更多优质工程,促进建筑业的持续、健康、稳定发展。
  参考文献:
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