建筑桩基础土建施工技术的应用分析

发表时间:2021/8/5   来源:《建筑实践》2021年第9期   作者:高有宽
[导读] 本文以土木建筑为立足点,在简要介绍基础和桩基定义的基础上
        高有宽
        天津天房建设工程有限公司,天津 300000

        摘要:本文以土木建筑为立足点,在简要介绍基础和桩基定义的基础上,结合建筑特点和要求,探讨了现有的施工技术和应用要点,涵盖机械碾压、振动沉桩、钻孔灌注桩等方面,希望能给相关人员带来帮助或启发。
关键词:桩基;基础施工;民用建筑
引言
        近年来,社会经济的快速发展无形中加快了民用建筑的进步,人们对这类建筑的要求也变得更加严格。在实际施工中,施工人员应重点关注基础和桩基,因为它们对建筑的整体质量起着决定性的作用,只有科学地选择施工工艺,才能保证建筑具有预期的良好质量,充分发挥其价值。
1基础和桩基的定义
1.1基础
深埋地下的建筑墙柱基础部分是基础,其作用是为建筑基础提供支撑。目前常见的基础形式有复合地基和        天然地基,前者需要人工加固处理,后者无需加固步骤即可直接投入使用。
1.2桩承底脚
桩基础作为一种长期存在的基础形式,强调由承台支撑,通过连接桩顶使其成为一个可以共同承受荷载的整体。桩的主要作用是穿过地下水层和软土层,保证桩所承受的全部荷载能够传递到密实度和硬度都很强的持力层,保证建筑物的稳定。
2民用建筑施工的特点
        2.1地质复杂性
平原和高原等不同地区的地貌特征往往存在显著差异。此外,不同地貌对应的土质也不同,如黄土、淤泥等,所以其地基、桩基的施工难度也不同。
2.2有许多危险
就民用建筑而言,地下水是最重要的环节之一,即使建筑质量达标,如果地下水得不到有效处理,也存在安全隐患的可能性,只有综合防治,才能最大限度地避免地基失稳,为群众安全和企业发展提供保障[1]。
        3基础和桩基技术分析
3.1基础施工
地基处理方法有很多,主要分为化学加固和物理加固,施工人员应根据建筑要求进行选择,确保建筑质量最大限度地接近预期。
3.1.1化学加固
这项技术强调依靠化学物质,通过将其掺入土层中,可以明显改善土质,地基的稳定性和承载力自然提高。现有的化学加固方法主要有注浆法和喷浆法,下面逐一介绍。灌浆法,要求施工人员将准备好的浆液通过灌浆管送入土层,在土层中的空气和水分完全排出的基础上,利用浆液对土壤进行凝结和加固,从而达        到提高承载力的目的。灌浆法,这种方法使用的核心设备是钻机,首先钻基础,然后用高压脉冲泵喷射泥浆,随着泥浆与土壤的有效结合,地基各方面的性能都会得到加强。此外,属于化学加固的深层搅拌法也应注意,这种方法还需要向土体中注入化学物质,如养护效果理想的石灰或水泥,然后形成搅拌桩,通过搅拌来增强地基的承载力。
3.1.2物理加固
这种技术的共同特点是利用机械设备对地基进行碾压和夯实,从而达到优化地基承载力和稳定性的目的,随着土壤压缩性的提高,施工形成的地基沉降将得到        有效控制。
(1)振动压实。这种方法强调电机先给振动机提供动力能量,然后振动机施加垂直作用力,由于这种方法往往需要更多的时间,主要用于加固特定区域,施工人员应在不延误工期的情况下尽可能增加振动时间,以保证振动压实获得的加固效果与预期一致。
(2)机械碾压。这种方法需要施工人员操作推土机和道路压实机,反复碾压软土层和松散土层,以确保土壤密度和强度得到显著提高,如图1所示。如果在碾压过程中发现地基沉降超过预期值,施工人员应增加铺土和碾压作业,如增加铺土厚度30 cm,并适当增加        碾压次数,以确保大面积填土能够得到有效加固。
(3)排水固结。应用这种方法的前提是先在地基中设置竖向排水板,然后根据建筑条件确定施加的压力,以保证土体中的孔隙水完全排出,从而产生固结沉降。这种方法的优点是操作简单,可以显著提高施工效率,但在应用范围上有一定的局限性,目前主要用于淤泥、沼泽土和粘性土地基的处理。
(4)换土垫。

该方法的应用过程如下:首先,在特殊区域挖出软土层;其次,它填充有稳定的材料,这些材料没有侵蚀性,并且具有适当的级配,例如干矿渣、砾石等。;最后,通过分层压实的方式保证地基密度        ,如图2所示。目前,该方法主要用于浅淤泥地区和黄土地区的施工,由于该方法容易受到地下水位的影响,施工人员应控制施工深度在0.5~3 m以内,以确保其优势得到充分发挥。
3.2桩基施工
桩基已成为民用建筑常见的基础形式,其优势主要体现在稳定性强、承载力好,不仅可以处理基础施工中常见的不均匀沉降问题,而且可以有效加固基础,下面重点介绍几种在民用建筑中使用频率较高的技术,供相关人员参考。3.2.1锤击方法
锤击法作为桩基施工中的一种常用技术,其原理是通过锤击向土体施加适当的冲击力,以保证桩能沉降到预定高度。如果项目区有大量的砾石和砂,应彻底清除上述杂质,以保护锤击效果。
3.2.2振动沉桩
该技术依靠设备的振动,对桩施加垂直力,使桩向土层加深深度,振动器规格多为20 t或40 t,振动频率控制在800~1000次/min范围内。由于桩体具有一定的强度,土层随着桩体的沉降而有收缩移位的趋势,通过提高密实度可以提高地基的稳定性。但需要注意的是,应用这种技术时,通常会产生振动和噪音,一旦        出现施工不当等问题,断桩的概率会大大增加。因此,施工单位应注重现场管理,避免出现断桩等问题,给施工效果带来不必要的影响。
3.2.3静压桩
与振动打桩相比,静力打桩最突出的特点是不会产生振动和噪音,可以最大限度地减少施工对居民生活的影响。在实际施工中,施工人员借助设备产生的静压力将预制桩压入软土层,以保证建筑物基础的有效加固。为了充分发挥这项技术的优势,关键是要提前调查现场情况,确保桩所在区域的土层中没有石块等杂质,为桩身的完整性提供保证。实践表明,该技术在软土地层中能充分发挥其优势。
3.2.4钻孔灌注桩
应用该技术的关键环节主要包括:①机械钻孔;②钢筋笼安装;③灌浆。钻孔时,施工人员应采用泥浆护壁        的方法,通过循环泥浆排出所有的钻屑,以免严重损坏土层,进一步坍塌。一般来说,该技术适用的土壤为砾石土、砂土和粉土,但相对复杂的流路使得该技术比其他技术提出了更高的要求,深埋地下的质量极难确认。因此,如果要使用这项技术,施工人员应更加重视质量检查和现场管理[3]。
此外,近年来广泛使用的树根桩也是直径100~250 mm的钻孔灌注桩,施工工艺与钻孔灌注桩大致相同,两者唯一的区别是树根桩需要用多根桩填充,形成能加固土体的树根桩基。与钻孔灌注桩相比,其优点是所需场地少,不会对现有基础带来严重破坏,符合民用建筑的施工要求。
3.3钢衬
(1)应用概述。当遇到覆盖层稳定性不足等特殊地层时,成孔施工时可以使用钢护筒,可以有效穿越覆盖层等不稳定地层,深入稳定地层,起到孔壁保护作用,是桩基工程施工中的关键设备。
(2)钢衬的选择。长度和内径是重点控制对象,超前钻孔后,确定溶洞深度,根据情况确定钢套管长度,要求超过溶洞深度,确保套管能延伸到稳定地层;内径需要考虑地层的不稳定性,这是合理控制内径的主        要参考依据。
(3)内衬嵌入。锤击装置用于向下施工,穿过已溶解隧道的顶板后,应进行加固,即在顶板厚度范围内升降几次,以消除阻力为目的,如果没有明显的障碍物,则表明顶部已成孔,轮廓较光滑,内套管可绑钢丝绳, 放入外壳中沉入底部,为了确保桩的底部能够完全接触底面,有必要使用振动锤进行向下冲击。加强内外护筒、内护筒与洞底之间的处理,可采用高压喷射管桩法,施工要点如下:①取适量的砂或砾石,填入内护筒两端的空隙中,再进行冲孔。(2)取适量小碎石,掺入质量达标的水泥混凝土,回填至内衬顶部和底部,回填砂至内衬中部,有效封堵空隙,提高内衬稳定性。
4结论
根据分析,民用建筑施工需要提高基础和桩基的质量,只有这样,建筑才能更加稳定和安全,在为群众提供安全的基础上,才能加快建筑业的发展。由于基础和桩基对施工技术的要求极其严格,施工人员应在实际施工阶段根据现场条件选择和应用实用技术,真正保证建筑价值,为社会发展提供强大的动力支持。
参考文献
[1]刘广志.民用建筑地基基础和桩基础施工技术及管理措施探讨[J]. 砖瓦,2021(1):162-163.
[2]王鑫.民用建筑工程项目中的地基基础和桩基础及其施工技术[J]. 工程建设与设计,2020(13):35-37.
[3] 林久.关于民用建筑地基基础和桩基础的施工技术的探讨[J].福建 建材,2019(5):63-64,116.
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