李春梅
北京天恒建设集团有限公司 102600
摘要：
自改革开放以来，我国社会经济高速发展，推动着我国建筑行业的发展，许多作为各种用途的建筑纷纷被修建起来，而桩基础，是我国建筑工程中常见的基础，在我国建筑工程建设中被广泛应用，桩基础具有较强的稳定性，经济效益也比其他基础的经济效益要高。但桩基础比其他基础的施工要复杂许多，而且施工要求较高，在建筑工程施工时，桩基础施工具有一定的困难性，且桩基础是一个建筑工程最基础的构成部分，一定要保证桩基础的施工质量，保证整个建筑工程整体的施工质量。
关键词：建筑工程;?土建;?桩基础;?技术应用;
前言:
随着我国社会经济的发展和城镇化进程的加快,我国建筑工程快速发展,高层、超高层建筑越来越普遍,对建筑基础的要求也越来越高。桩基础施工技术是建筑工程的关键部分,桩基础施工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.建筑工程桩基础技术概述
1.1桩基础技术的作用
桩基础是由桩台连接桩群，将建筑的部分荷载或全部荷载传递到地基土的重要传力构件。桩基础能够实现建筑的均匀沉降要求，提高地基的受力性能和稳固性。桩基础能够实现地基和上层结构的紧密连接，提高建筑结构的牢固性。在实际工程建设中，根据不同的作用机理，桩基础具有二种重要作用：第一，承上启下的作用。桩基础能将土层或岩石作为建筑整体，共同承担建筑荷载；第二，提高地基土紧实度的作用。桩基础能够加强地基的承重性，通过传导建筑荷载使地基土的紧实度提高，保证地上建筑的稳固。由于桩基础技术对地质条件和建筑工程类型都没有特殊性要求，在我国的建筑工程中得到较广泛的应用。
1.2桩基础技术的特点
桩基础技术最显著的特点就是灵活性和实用性，可根据项目的具体情况选择适合的安装技术。在建筑工程的施工过程中，施工作业区会因不同地质条件的影响，包括岩石层坚实度过大和土层透水等，使地基作业条件具有较大差异性，腐殖质层还会形成软土地基结构，提高施工作业的难度。工程技术人员需要根据不同的工程地质情况，对地基抗剪强度和沉降率等参数进行分析，在施工过程中，针对具体地质条件制定有针对性的桩基础技术应用方案，确保桩基础的工程作业质量能够满足项目需求。
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。
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图1钻孔灌注桩施工???
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。
结语:
目前，桩基础在我国的建筑工程建设中被广泛使用，桩基础的施工质量也密切联系着上部建筑物的质量，因此，在实际建筑工程项目中，需要施工单位重视桩基础的施工质量，在进行桩基础施工前，做好现场施工场地的勘察工作，选择合理的桩基础施工技术，保证桩基础的施工质量，进而保障建筑工程的施工质量。
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