基于实例对建筑工程土建施工中桩基础施工技术进行研究

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年第4卷第5期   作者:郑佳铭
[导读] 以期有助于减少桩基施工过程中的质量问题,提升建筑工程的整体性能,实现良好的施工效益。

        郑佳铭
        44058219921120****   汕头市建安(集团)公司 515041

        摘要:桩基础技术在建筑工程中的众多土建施工工作项目中尤为重要,直接影响着建筑工程的整体质量。文章基于实际案例对建筑工程土建施工中桩基础施工技术的具体应用进行了探讨,同时提出了钻孔灌注桩在施工过程中应对工程质量问题的措施,以期有助于减少桩基施工过程中的质量问题,提升建筑工程的整体性能,实现良好的施工效益。
        关键词:建筑工程;桩基础;施工技术

        前言:在我国,最早期的桩基是浙江省河姆渡的原始社会居住的遗址中发现的。到宋代,桩基技术已经比较成熟。在《营造法式》中载有临水筑基第一节。到了明、清两代,桩基技术更趋完善。随着我国建筑业的发展,桩基础施工作为一项重要的技术,能有效地提高建筑基础的承载力,解决地基承载力问题,控制地基变形,提高建筑抗震性能,提升建筑工程的稳定性和安全性。桩基础施工在建筑工程中具有重要的作用,桩基础形式受建筑结构、地质条件、施工技术等多方面的影响,在具体工程中应选择合适的桩基础形式,以确保建筑工程整体的质量和安全。

1建筑工程土建施工中常见的桩基础类型
1.1 灌注桩施工技术类型
        在整个建筑施工当中,灌注桩这一施工技术的运用在目前建筑施工中非常常见,而针对这一技术的运用过程当中,则需要结合大量的施工工程机械才能够完成。同时,在施工的时候,还需要重点对打桩的具体点位予以确定,在精确找到打桩点位的时候,在针对其所设定好的目标点位进行钻孔、施工,然后将这些孔洞当中存留的一些泥土系统性、彻底性的清理,除此之外,还需要在施工的是够保证钻孔内部不存在多余杂物,促使钻孔底部更加的平整、完善。接着,将已经制作好的钢筋笼分别安置到空洞当中,然后在针对这些灌注桩进行混凝土灌注施工,这样一种灌注桩的施工技术与传统的打桩基础之间依旧存在着不同的差异性特点。首先,需要将这些孔洞提前钻好,然后在浇筑混凝土,然后,在施工的过程当中,还需要对每一个数据参数之间所形成的误差进行控制,使其能够处在更加合理的范围当中,规避所钻出来的一些空洞在发展过程当中出现与施工标准不符合的情况。在这过程当中,所钻空洞大小能否与施工标准相符合,则决定了整个建筑工程基础的施工效率以及稳定性,并且可以通过对基础面面积提升来进一步稳定打桩机的稳定性,并采用周期性来对灌注柱进行监测与检查。
1.2 预制桩施工技术类型
        在建筑施工过程当中,最常见的预制桩施工技术主要包括:钢桩和混凝土桩这两种。在这两者之间,混凝土桩的运用更加的广泛,不仅仅能够承载着非常大的负荷性,而且还能够通过简单的操作方式增强其整体建筑的稳固性。缺点则是,在较为宽广而又空旷的场地当中进行使用的时候,很容易对周边环境产生很大的影响。但是,在相对特殊的一种施工与发展情况之下,大多会运用钢桩这一技术,通过借助于H型的钢桩以及钢管桩为主要内容。最为常见的预制桩技术可以划分为:振动沉桩、静力压桩、锤击沉桩等等。
        在现实的施工过程当中,还需要注意在针对预制桩下沉这一过程当中,会对
周边的环境以及土层结构带来的一些不良影响。因此,需要在运用这一施工技术的过程当中,同时要制定出更加科学而又合理的施工方法,并且针对沉桩的力度、作业的强度、沉桩的深度等进行详细分析和计算,控制整个施工的数据,并且使之能够更加精确的设定在相应的标准范围当中。为了进一步保障预制桩技术在施工过程当中具有非常良好的作用,相关的施工技术人员还需要更加全面、系统的掌握预制桩整体结构特点,并且结合建筑施工土建施工的发展以及施工进度,有效提升施工的整体质量。

2桩基础施工技术的应用
        以下以某科技馆为例,详细探讨桩基础施工技术在实际工程案例中的应用。科技馆新馆地上4层,地下1层;基础采用桩基础,桩基类型设计为机械钻孔灌注桩,桩数为700根。
2.1工程、水文地质条件
        拟施工场地揭露地层主要为素填土、粉质黏土、粉砂、淤泥质粉质黏土、细砂、粗砂、圆砾、强风化粉砂质泥岩、中风化粉砂质泥岩。地下水类型主要为上层滞水、松散岩类孔隙水、基岩类裂隙水,勘察时揭露地下水为第四系松散岩类孔隙水,稳定水位埋深为6.50~10.60m,地下水与地表水联系密切,水位年变幅为2~5m。
2.2桩基设计
        技术人员经过综合分析勘察成果、考虑周边环境因素,最终提出桩基类型
采用机械钻孔混凝土灌注桩(见图1)。成桩工艺采用回旋钻机泵吸反循环钻进
水下导管灌注砼,桩端持力层为中风化粉砂质泥岩。

桩径设计为700mm、800mm
两种,各桩型设计桩长如下:桩直径ZH1a(700mm)桩长约16~19m、ZH1(700mm)
桩长约 18m、ZH2(800mm)桩长约18m、ZH2a(800mm)桩长约12~15m、BZH2(800mm)桩长约12~15m。非抗拔桩桩身配筋如下:700mm桩主筋8C14,加劲筋C12@2000,螺旋筋A8@100/250;800mm桩主筋10C14,加劲筋C12@2000,螺旋筋 A8@100/250。桩主筋长度通长,加密长度为5D(D为桩径),锚固段长度为 35d(d为桩主筋直径)。抗拔桩桩身配筋:800mm桩主筋22C25,加劲筋C12@2000,螺旋筋 A8@100/250。桩主筋长度通长,加密长度为5D,锚固段长度为 40d。C12、C14、C16、C25钢筋级别为 HRB400,A8钢筋级别为 HPB300。砼强度等级 C35,坍落度为 180~220mm;桩顶混凝土超灌高度为 800mm;满足桩端进入中风化粉砂质泥岩不小于2D持力层深度。
2.3施工工艺流程
        科技馆工程钻孔灌注桩主要施工工艺流程如下:测量定位→护筒埋设→设备安装定位→钻进成孔→第一次清孔→安装钢筋笼→下导管及第二次清孔→砼灌注→砼养护。测量定位根据控制点用 GPS 定位仪定位、水准仪测量测量桩位高程;护筒采用厚5mm钢板制作,其内径比桩身设计直径长100~200mm,护筒就位后,用黏土充填夯实;钻机安装偏差不得超过10mm,开钻前须检查机械性能,砂石泵等泥浆循环设备安装必须稳固;钻孔采用龙门式三翼合金钻头钻进,在确认持力层岩性符合设计要求时,继续钻进不小于2倍桩径的深度,孔深符合要求后,停止加压,采用慢转速、大泵量进行第一次清孔;钢筋笼制作按设计图纸进行,制作偏差应符合规程规范及设计要求,钢筋笼采用吊车吊放;安装灌注
导管前,必须对每节导管进行详细检查,并做导管密封水压实验和抗拉实验,符
合要求后才能下入;砼灌注前,利用灌注导管进行第二次清孔;砼灌注采用商品砼,设计要求砼强度为水下 C35,坍落度为 180~220mm,砼灌注过程中,常测砼上升高度,适时提升和拆卸导管,导管埋深控制在2~6m,严禁将导管底端提出砼面;浇筑完成后按要求进行养护。
2.4工程质量问题及防治措施
        钻孔灌注桩在施工过程中,容易出现的工程质量问题主要有塌孔、桩孔倾斜、缩孔、断桩等,这些问题容易造成桩身质量问题,导致桩的承载力达不到设计要求。
        (1)在成孔过程中或成孔后,易出现孔壁坍塌,阻碍钢筋笼安装,影响成
桩,造成塌孔的主要原因有泥浆相对密度不够,起不到可靠的护壁作用;孔内水头高度不够或孔内出现承压水;护筒埋置太浅,下端孔坍塌;在松散砂层中钻进时,进尺速度太快或停在一处空转时间太长,转速太快等。预防和解决措施为按不同土层及钻进工艺,选配泥浆;泥浆护壁施工应符合有关规范规定;如地下水位变化过大,应采取加高护筒,增大水头压力。
        (2)在成孔后,桩孔出现较大垂直偏差,其主要原因有钻孔中遇到较大孤
石或探头石;在有倾斜度的软硬地层交界处、岩石倾斜处,或在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头所受阻力不匀;扩孔较大,钻头偏离方向等;钻机底座未放置水平或产生不均匀下陷。预防和解决措施为安装钻机要放置水平,且经常检查校正;必须在钻架上增添导向架,控制钻杆上的提引水龙头,使其沿导向架向下钻进;在遇有倾斜面的软硬地层钻进时,应控制钻杆进尺,低速钻进,或回填片、卵石,冲平后再钻进。
        (3)缩孔也是钻孔灌注桩施工常见的质量问题,其产生的主要原因有塑性
土膨胀或砂层孔径松弛,造成缩孔;在流塑、软塑地层钻进过快,造成缩孔等。可通过上下反复扫孔,以扩大孔径;根据地层情况,钻进中适时调整泥浆质量等。
        (4)断桩是成桩后,桩身中部没有混凝土,夹有泥土,造成混凝土拉裂的现象,其形成原因主要有混凝土坍落度太小,骨料太大或未及时提升导管及管位置倾斜等,使管堵塞,造成桩身混凝土中断;导管提出混凝土面;导管提升时挂住钢筋笼;混凝土灌注时间过长,超过混凝土的初凝时间等。解决和预防措施主要为混凝土坍落度应严格按设计或规范要求控制;边灌混凝土边拔导管,做到连续作业;浇筑时随时掌握导管埋入深度,避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面;当混凝土灌注时间超过 6h,宜加入缓凝剂等。

结束语:
        随着建筑工程行业的快速发展,桩基础的应用越来越广泛,其在解决地基承载力、控制地基沉降等方面具有显著的作用。桩基础在具体工程应用中,易出现工程质量问题,应根据场地实际情况,提前做好预防措施,以提高成桩质量,为建筑工程行业发展奠定基础。

参考文献:
[1]彭景林.试析桩基础技术在建筑工程土建施工中的应用[J].西部资源.2019.
[2]王海山.建筑工程土建施工中桩基础施工技术的应用研究[J].绿色环保建材.2019.
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