摘要:随着城市建设的发展,对建筑工程的的要求也越来越高,安全要求可以说是最首要的要求,而地基的状况直接关系着整个建筑的安全状况。目前来说,桩基础是应用最多的建筑基础。本文就建筑工程的桩基施工技术要点及质量控制进行了分析。
一、桩基的应用范围
目前,在各种建筑形式中桩基得到了广泛应用,如仓库、粮仓等大型工业厂房、荷载超大的建筑工程以及高层建筑等,对不均匀沉降均提出了严格要求,因而多选择桩基。对于精密设备或大型设备的建筑基础,因要求其基础应减少振动,以免对建筑结构产生不利影响,同时为严格控制基础沉降值,往往采用桩基方式。高耸建筑如烟囱、输电塔等工程,通常采用桩基来抵消产生的上拔力与水平力,消除高层建筑易倾斜的不利影响。对于特殊土体或软弱地基上的建筑物,常以桩基充当地震区结构抗震的构件,如果地基下部地层坚实而上部地层软弱,尽量采用桩基形式,一旦软土层的厚度较大,而桩端没有进入坚实的地层,应当注意桩基的不均匀沉降,即通过软弱层的土层把荷载直接传递到坚实的土层。总之,建筑工程桩基的设计应满足地基变形与承载力的要求,在实际施工中,由于勘察或施工等方面的因素,可能导致桩基不满足要求,因此要做好地基勘察,选择合理的桩基方案。
二、建筑桩基施工技术要点分析
1.灌注桩的施工技术
(1)锤击沉管灌注桩施工技术。锤击沉管灌注桩施工所需的设备主要有:桩管、桩锤、桩架、卷扬机滑轮组和移动设备等,在现场土质为砂石、黄土、软泥等情况下比较使用该种施工方法。对砂岩、岩石层土质而言,这种施工技术不够合理。在施工之前,要在施工现场埋设混凝土预制标杆,为桩基位置进行精准定位。所有施工设备安装到位后,可以开始锤击沉管打孔施工。灌注混凝土之后,在进行成桩施工。在施工过程中,先用桩架吊起钢制桩管,校准混凝土预制标杆位置,为防止地下水渗入到管内,可以用麻绳在桩管和桩尖处缠裹,提高其防水性。桩管上方要密封处理,利用打桩机将桩管和桩尖缓慢压入土中。在打桩过程中,要严格控制桩管的垂直角度,最大倾斜角不得超过5%,要保证桩锤与桩管处于同一垂直线上。
(2)振动、振动冲击沉管灌注桩施工技术。振动和振动冲击沉管灌注桩技术与锤击沉管灌注桩有所不同,其常用于较密和中等程度密的砂土土质中。前者采用振动冲击锤、后者采用振动桩锤,施工过程和技术要点一样。都需要先将桩管压入土中,再对桩管内部灌注混凝土。往桩管内灌注混凝土后,每次灌注结束后保证激振器振动5~10秒钟,然后进行下一步灌注和拔管。每拔出0.5~1.0m时,再振动5~10秒钟,然后再继续拔,如此循环直到完全拔出桩管。如果使用的是活瓣式桩尖,拔管速度要适当降低。在普通土质中,一般每分钟控制在1.2~1.5米之间;在软土层中,一般每分钟控制在0.6~0.8米范围内。
2.预制桩施工技术
对施工现场进行清理,保证现场场地平整,没有杂物影响打桩工作。采用技术成熟厂商生产的基础桩,且要求出具质量合格证书。对运送到现场的基础桩,要重新进行质量检测,保证其质量状态符合施工要求。要尽量由经验丰富的工程人员负责现场管理,保证施工流程符合施工图纸要求。
3.挖孔灌注桩施工技术
(1)桩基测量放线。根据施工图纸要求,采用立体三维测量仪、钢尺等工具测定桩基轴线、桩位。保证桩中心位移偏差不超过5公分,同时做好标识。要保证所有放线标识具有良好的抗毁坏能力,为后期桩基施工提供明确指引。当轴线、桩位复测合格后,即可进入挖孔环节。
(2)桩基护壁施工。护壁浇筑采用的混凝土规格与桩芯混凝土一致,使用C35型水泥,采用HPB235型号钢筋。护壁结构图如图1。护壁施工时采用逐节推进的方式,浇灌完一节再进入下一节施工,桩端进入持力层后不再设置护壁。护壁采用圆形钢模板,模板上口直径与桩基设计直径相同,底口直径比设计桩径大100毫米。断面开挖检测达标后,在孔四周安放钢筋网片,支钢模板,浇筑护壁混凝土,每完成一节浇筑工程要重新检测桩的中心位置和垂直角度。
(3)岩土爆破。桩端全截面嵌入岩层深度不得少于50公分。单桩爆破深度控制在1-6米之间,炸药填埋孔直径50公分,要保证爆破过程不破坏孔桩外侧、底部及护壁结构。建议采用微差控制爆破方法,要根据岩土土质和桩径大小计算准确的炸药用量。禁止采用群爆方式,以降低爆炸冲击波对孔结构的影响。
(4)浇筑桩基混凝土。灌注混凝土前,要将桩孔内积水和碎石排净,桩底部采用破碎带铺设。根据施工现场土质情况,桩基浇筑一般采用干灌法,利用串桶直接浇筑混凝土。从孔口向下接串桶至距孔底1-1.5m处,串桶布置在桩孔中心位置。在浇筑混凝土之前拌一盘砂浆进行封底。
三、桩基处理的一般原则
当桩基发生质量问题后,若处理不及时,结果给工程留下隐患。为了防止类似问题的发生,处理方法如下:
1.处理前应具备的条件
事故性质和范围清楚;目的要明确,应有预定处理方案。
2.事故处理应满足的基本条件
对事故处理方案要求安全可靠、经济合理。对未施工部分应提出预防和改进措施,防止事故的再次发生。
3.事故应及时处理,防止留下隐患
桩成孔后,应检查桩孔嵌入持力层深度、岩石强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等数据必须符合设计要求,只要有一项不符合设计要求,就应及时分析解决,方能灌注砼、移动钻机,防止类似问题产生造成不必要的浪费。基桩开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料,发现质量上问题,必须经研究后方能挖土,防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。
4.应考虑事故处理对已完成工程质量和后续工程的质量和后续工程的影响。
如在事故处理中采取补桩时,应考虑会不会损坏混凝土强度和较低的邻近桩。
四、桩基施工的质量控制
1.检测原材料
在桩基施工过程中,应当有专人负责抽查水泥、砂浆、钢筋、石子等原材料的质量,如对水泥进行稠度、安定性、凝结时间以及抗压强度等检测,对钢筋进行冷弯、拉力等测试,对砂石应检测其级配、含水量等,对商品混凝土应检测其水灰比,以满足施工现场的地质条件。
2.钻孔过程的复核与检测
在钻孔之前应该对桩位标高进行计算,计算桩孔的深度、直径以及沉浆密度,根据地质勘探报告,复核设计持力层的实际深度。在施工过程中,一旦发现地质发生变化或持力层深度不符合要求,应适当加深持力层0.8~1.2m,以确保桩身的设计承载力。
3.钢筋笼的检测
在施工过程中,施工人员应对钢筋笼的焊接、下笼、搭接长度等进行系统检测。钢筋笼的制作长度根据其整体长度、刚度、原材料长度、起重设备(吊机有效起吊高度与吊重)及运输方式等综合因素,合理确定分节段长度。钢筋接头应尽量错开焊接,同时钢筋的轴心处于平行状态。为消除钢筋笼上浮与灌注导管挂笼的情况,建议将笼底钢筋制作成喇叭形状,对于终端的配筋桩,如果笼顶标高低于地面,通过焊接吊筋保证牢固。
结语:综上所述,地基对于整个工程建筑来说是十分重要的,而桩基础在增强地基稳定性上起到了很大的作用。在实际施工过程中应该认真对待,一旦发现影响施工质量的问题应该及时地采取措施解决,在施工完成之后做好验收工作,进而保证工程建设的整体施工质量。
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