摘要:先张法工艺预应力高强混凝土管桩(代号PHC)和预应力混凝土管桩(代号PC),适用于非抗震设计及抗震设防烈度不大于8度地区的工业与民用建筑、构筑物等工程的低承台承压桩基础。建筑预制桩基础经过多年的工程实践,因其成熟的流程生产体系及出厂检验制度,使基础施工质量更有保障,预制生产使施工工期更加可控。本文从土建施工中桩基础应用展开探讨,找出预制桩施工工程中常见的质量问题进行原因分析,然后提出具体应对措施,为工程施工及相关研究提供参考和依据。
关键词:预制桩;桩基础;土建施工技术
1 建筑工程土建施工中桩基础应用的特点
桩基础技术作为深基础技术中的重要组成部分,在建筑施工中的应用越来越成熟普遍。影响建筑工程土建施工的客观因素有很多,在全面考虑各种情况因素后,选择最为合理的桩基础技术是尤为关键。在建筑工程土建施工中,首先需要对施工现场进行科学的勘察,合理的应用桩基础技术。桩基础是由桩身和与之连接的承台构成。桩基础技术在土建施工的应用中主要有三方面特点:①无论在哪种地质的土建施工环境中,都要有效保证桩基础的承载能力,使其在标准范围之内;②在保障每个单桩竖向承载力的同时,要确保其水平承载力在合理范围内。如此一来,一方面可以避免建筑物倾斜、下沉、塌陷等现象,另一方面也可以使建筑物具备一定的抗自然灾害能力,例如地震、台风等情况;③为确保建筑物结构的整体稳固性,在土建施工中,需将桩基础固定在坚硬度合格的持力层上。
2土建施工中桩基础技术应用原则
在近些年的新闻报道中,建筑物倾斜、塌陷等现象屡见不鲜,在保证前期施工顺利进行的前提下,必须尽量提升工程质量,同时要控制项目全寿命周期的工程造价在合理范围内。在土建施工中,桩基础技术的应用应遵循以下原则:
2.1加强施工现场勘查,因地制宜
勘察是建筑工程土建施工前期工作中的重点。我国地域广阔,每个地区都具有其独特的地理条件,只有在充分了解施工现场的基本情况之后,根据不同的地质、水文等自然条件,进行科学合理的施工规划,才能从根本上确保建筑工程土建施工的安全性。
2.2设计合理控制荷载量
桩基础技术在土建工程的应用,需要结合建筑物的荷载量能力。预制桩的荷载能力和设计的深度都会在一定程度上影响着建筑施工的使用寿命。为了有效保证建筑物的质量安全,延长建筑物的使用周期,在建筑工程土建施工的过程中,土建施工项目设计人员需要对建筑工程的荷载量进行精确的、科学的判断,从而保障荷载量控制在合理的范围内,确保建筑的质量。
2.3建立合理的施工方案,合理控制施工进度
建筑工程土建施工是一项长期且严谨系统的工作,施工方案是土建工程有效进行的前提,合理的施工方案是奠定土建工程顺利进行的基础,因此建立合理的施工方案尤为重要。同时,施工方案要包含具体的应急措施,将在施工中可能遇到的突发情况提前做好应对计划。在施工过程中,要详细了解所在阶段的施工情况,从而对施工方案及时进行合理地调整,从而合理控制土建施工的各个细节。
3预制桩施工工程中常见的质量问题和原因
3.1桩身本身质量问题
桩身尺寸产生较大偏差等质量问题,严重影响桩质量。在装卸、运输、堆放三方面,因操作不当造成桩身裂缝等缺陷,也会不同程度影响预制桩的质量。在施工前,现场管理人员及施工人员未能及时发现预制桩桩身存在质量缺陷,一旦经过静压或锤击打入地下后,将会严重影响到桩的承载能力,造成极其严重且极难处理的质量事故。
3.2接桩质量问题
此类问题一般存在于材料、接桩方法等方面:①上下两节桩接触平面容易偏差、焊接不规范,导致节点不牢固;②焊接后,停歇等待时间过短;③螺栓未拧紧、胶泥质量较差等。
3.3桩身垂直度问题
桩基垂直度即桩基方向是否在重力垂线上,是否指向重心方向。控制方法一般是在打桩机的平台上测量平台是否水平[2]。在施工过程中,导致桩身垂直度发生变化的因素很多,例如垂直度控制不到位、布桩密度、打桩路线、持力层面坡度、地面超载、基坑开挖影响、相邻工程挤土桩施工等因素都会造成基础桩身倾斜,严重影响桩身质量及基础桩承载力。
3.4锤击造成的质量问题
在预制桩施工过程中采用锤击沉桩,常常会发生桩顶破碎、桩身断裂、桩身回弹等情况,而造成事故的原因包括机械重锤锤垫选用不当、落锤频率或大或小、复杂土质(如硬土层、孤石层)无法突破、打桩顺序不当等因素,同时会产生较大的噪声污染,不便于居民区附近施工,因此,锤击沉桩已逐步被静压沉桩法替代。
4建筑预制桩基础的土建施工技术措施
4.1混凝土桩身质量问题的应对措施
从源头上抓住重点,对成桩所需要的材料进行严格管控,按照勘察、设计资料及相关规范要求做好采购工作。在预制桩的施工过程中,需要注意以下几点:①预制桩模板的选择;②预制桩钢筋骨架的制作;③预制桩单节长度的确定;④预制桩外表面观感质量;⑤灌注混凝土时施工方法和材料的选择。
4.2接桩质量问题的应对措施
在桩基工程施工前,应选用具有资质和有一定施工经验及能力的工程承包单位,施工单位技术人员应与现场施工人员进行详细的技术交底,同时提高工人的质量意识[3]。在施工过程中,关键工序选择工艺熟练的施工工人并加强培训,现场管理人员要认真负责,严格把控施工步骤,对其中容易出错的作业环节严格监管,防患于未然。
4.3桩身垂直度问题的应对措施
打桩过程严格控制桩身垂直度符合规范要求,即沉桩时,桩帽或送桩帽与桩周围间隙应在5~10mm之间;桩锤、桩帽或送桩帽应与桩身在同一水平线;桩身垂直度偏差不得超过0.5%。专职质量员旁站,并采取经纬仪结合吊垂线控制桩身垂直度,当发生桩身垂直度超出规范要求时,可根据事故原因采用纠偏补强、补桩等方法。
4.4“拒锤现象”造成的质量问题的应对措施
在预制桩基础施工之前,进行详细的地质勘测,以确保勘察资料的真实性,设计单位再根据勘察资料及相关规范要求进行设计,选择合适的设计参数、桩型、持力层等数据。
4.5打桩施工造成的质量问题的应对措施
①在打桩前,选择桩身完整无缺陷,桩帽平整牢固的预制桩。②严格控制沉桩速度和压桩荷载,按照规范要求施工[4]。③当遇到复杂土层时,选用的桩型和机械设备不当会导致桩头破裂、桩身损坏。应选用合适的桩型和施工机械,合理安排打桩顺序并控制沉桩施工节奏。④对于密集桩群,应自中间向两个方向或四周对称施工打桩;根据基础的设计高程,宜先深后浅;根据桩的规格,宜先大后小,先长后短。提前设计好沉桩顺序,尽量避免发生质量事故。
结束语:
在预制桩工程施工时,为保证建筑地基的质量,工程管理人员要熟悉地勘报告,按照基础形式合理布置打桩顺序,并对工程建设中所运用的机械设备以及工具有足够的了解,熟练运用工程建设中的基础知识。详细记录沉桩参数及施工过程,并及时分析调整,定期针对各种地质情况的打桩记录进行分析总结,完成工程建设的验收和检查审核工作。
参考文献:
[1]胡启海. 浅谈建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J]. 技术与市场,2017,24(07):245-246.
[2]吕喆,张天逸. 试论建筑工程土建施工中的桩基础施工技术[J]. 科技创新与应用,2016(03):251.
[3]郭文锋. 桩基础技术在建筑工程土建施工中的应用[J]. 建材与装饰,2017(52):21-22.
[4]刘星. 建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J]. 智能城市,2018,4(18):98-99.