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摘要:本文依据不同地区民用建筑工程施工技术,主要对建筑工程地基基础和桩基础施工技术进行一定的探讨,并提出了一种新的桩基础施工理论和施工技术,为我国建筑业的不断进步起到积极的影响。
关键词:民用建筑;地基基础;桩基础;置换桩基
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、建筑地基基础工程的施工特点
1、复杂性
我国幅员广阔,工程地质条件非常杂乱,例如淤泥质土、杂填土、湿陷性黄土、冻土、季节性冻土等。此外,溶岩地质主要在我国的西南地区,在其它地区也有所散布;同时,我国又是个多地震、高震级的国家,而地震对地基基础的影响是非常大的。这种杂乱的地质条件对地基基础工程的勘察设计处理以及工程施工增加了难度,提出了大量且杂乱的技术难题。
2、多发性
因为地基基础设计或施工计划不妥而导致房裂屋倒,致使严重损失的实例时有发生,所形成工程建设中的恶性巨额浪费的确惊人。
3、潜在性
从主体构造自身复杂的工序衔接来看,后一道工序都在不一样程度上掩盖前一道工序,工序质量具有显著的隐蔽性,这也是主体构造工程必须加强隐蔽工程的查看检验,寄存完好的隐蔽检验材料的缘由地点。
4、严重性
一定程度上讲,建造工程一旦建成投入使用,地基基础出现质量事端问题往往是无法弥补的,由它所带来的损失,远比地基基础工程建造所要投入的成本大得多。不管是挑选场所、勘测设计,还是施工质量,地基基础工程一旦出现质量问题,往往会引起地基失稳,建造工程全体结构的损坏,是建造工程致命性、毁灭性的严重质量事端,不只形成经济上的巨大损失,而且直接危及大家的生命和产业安全。地基基础承受上部建筑实体的悉数荷载,因而一旦出现部分损坏,其损坏程度扩散很快,而事端的发生又往往是突发性的,常常不易被大家发现,这就更加重了其危害性和严重性。
5、困难性
地基基础工程质量事端处理难度大是指它与建造工程其它部位事端处理比较而言,形成的原因是和地位与效果密切相关:地基基础工程是地下工程,事端处理的施工操作艰难性较大;一旦地基基础承担了上部荷载,对它本身的处理,必定影响建筑物上部构造功能,尤其是关于建成交付使用的工程,它承受了所有建造工程的全部荷載,再加上地基基础工程质量事端的连锁性,因而它的处理是十分艰难的。
二、常用桩基础技术
1、人工挖孔桩
人工挖孔桩的特点就是施工简单、成本较低、设备要求不高、对环境影响小以及能够缩短施工工期。在进行施工过程中,首先要清理地面松土以及其它杂物,尽量保障地面的清洁,其次,就是应用十字交叉法对桩位进行定位,再者根据桩径的大小放置开挖线,随后向下深挖1m,在高出地面20cm左右的井圈处浇筑混凝土,其厚度大约为10cm。最后为了保证混凝土浇筑的质量,应对圈井进行钢筋混凝土的加固。
2、钻孔灌注桩
钻孔灌注桩是由机械完成的,其特点是先成孔后成桩,采取适合的桩距以防止坍孔和缩径。在进行施工的过程中一定要保证其钻孔的垂直精度,成孔后必须及时拆掉钢筋前作井径、井斜超声波测试等设备。同时,在进行钢筋混凝土灌注之前,一定要对灌注桩的桩孔进行清洗,从而确保混凝土灌注的质量。
3、静压桩技术
静压桩技术要通过静力压装机进行施工,通过静力压桩机的压力将桩体打入地下,这种技术造价较低、噪音低,同时便于检测,所以是非常符合如今绿色建筑的理念,整个施工过程是通过分段式进行的,流程如下。
测量定位→桩尖调节→压桩→接桩→再压桩→送桩
施工过程首先要根据轴线法对桩心进行定位,然后使压力集中于桩体之上。最后,操作中倘若桩顶靠近地表面,而压桩力大小却小于规定值,可以利用静力压桩的送桩方法,只需利用另一节符合要求的桩打入到被送桩顶上即可,不必用专门的送桩机移位,当压力表中的示数达到标准值时,便表示静压桩技术已成功应用。
三、民用建筑地基基础施工技术
1、换土垫层施工
换土垫层是用强度比较高的工程材料来替换原有的浅层软弱地基土。通过替换能够有效的提高地基土层的承载力,避免因地基土质发生湿陷或胀缩而引起的主体结构的沉降。换土垫层施工方法比较适用于对存在浅层软弱地基土,湿陷性黄土和季节性冻土地基的处理,其最为常见的垫层是砂垫层、碎石垫层或素土垫层等。
2、碾压夯实施工
碾压夯实是利用各种夯实机械工具对地基土施加的强大夯击力碾压地基土或通过夯实降低地基的压缩性,进而提高地基土的强度,改善地基土的液化性能,降低主体工程的沉降量。机械碾压法主要是利用推土机、夯实机等重型机器对松散的地基土进行压实。振动夯实法是通过电动机带动振动机械对地基土产生巨大垂直作用力,对地基土进行夯实。
3、排水固结土壤施工
排水固结土壤法就是对地基土层进行排水处理,使地基土因失水而发生固结。其具体的施工方法为:在地基周围设置袋装砂井,然后采用沉管法或水冲法对塑料排芯板进行成孔处理,并在孔内灌砂后进行预压,当进行真空加压的过程中地基土中的水可以迅速的排出,加快地基土层的失水而发生固结,进而降低了地基土的液化性,提高了地基土的抗剪强度。由于施工比较方便、成本也比较低,因而此施工方法被广泛的应用在淤泥、淤泥质土、饱和粘性土或沼泽土等民用地基施工中。
4、化学加固法施工
这种方法是利用化学物质将土粘结到一起,然后再通过化学反应来改善地基土的性能,调高地基土的承载能力。灌浆法是利用泵和压缩空气通过灌浆管将浆液均匀的压入到地基土层中,将浆液充分的渗透到地基土层中,将地基土层中的水和空气挤压出来,然后经过一段时间的凝固,松散的地基土就会固结成一个具有很大承载力的整体。喷浆法是利用高压脉冲泵向地基周围的土层喷射浆液,同时喷射装置以一定的速度在地基土中匀速旋转上升,以圆柱体的形式向周围地基土层中均匀的喷射浆液,使地基土和浆液混合后经过一定的化学反应而逐渐凝结固结体。
四、民用建筑工程桩基础施工技术
1、静力压桩施工技术
和其它桩机打桩相比,静力压桩施工技术最大的优势体现在在打桩的过程中不会产生很大的噪音,不会对施工地点周围环境和居民造成影响。静力压桩技术的施工原理是,利用静压力将预制桩一节一节的压入到软土层中。静力压桩技术的施工优点是,在降低噪音的情况下还能够节约钢筋和混凝土材料,降低工程施工成本。静力压桩施工技术适用于在距居民点距离比较近的民用建筑施工。
2、振动沉桩施工技术
将固定振动器安装在桩顶部产生振动,带动桩身使地基土层产生受迫振动,使土体产生位移和收缩,同时减小桩表面和地基土层间的摩擦力,桩在振动器振动力的作用下缓慢的沉入地基土中。打桩开始时,先小距离控制入土深度,按要求正常沉入地基土中1~2m后,再逐渐的增大入土深度至到达设计高度,这种地基土的加固方法使用的设备比较简单,体积比较小,重量比轻,在提高建筑工程施工效率的同时,也降低了建筑工程的工程造价,比较适用在粘土、黄土、松散砂土以及软土中。
3、人工挖孔桩施工技术
在施工的过程采用人工对已挖桩底进行扩孔,根据水流量控制扩孔的大小,布置适当的环状钢筋圈后再进行混凝土的回填,当混凝土浇筑完毕后按照设计的直径进行开挖,穿过透水层。对于人工挖孔桩的护壁,应保证每挖一节后立即进行混凝土的浇筑,然后仔细的振捣密实,坍塌度应该控制在100mm以内,以保证其人工挖孔桩的稳定性。
五、民用建筑桩基础土建施工的新理论和技术
1、桩筏体系置换桩基施工技术
桩筏体系通常都是用于高层建筑中,在进行桩筏体系桩基置换施工过程中,上部建筑基本已经完工,或大部分结构施工完毕,桩筏体系桩基置换施工和逆作法施工方法相似。基桩置换开挖中,地基是完全受载的,应力状态比较复杂,开挖前必须对施工顺序进行详细的安排。此外,基础工程是处在地下部位,无法利用大型机械进行现场施工,因而则需要借助于人工挖孔进行桩基置换施工。
2、桩筏体系置换桩基施工顺序
由于土体的连续性,在持力过程中,桩侧土给桩施加一定的侧压力,使桩在正常情况下具有非常高的稳定性。在桩基工作过程中,由于上部荷载的作用,地基土保持一定的应力状态,但对于需要加固的工程,其可利用空间都比较狭窄,因此桩基的应力状态就非常的复杂。在桩筏体系桩基置换施工中,在开挖过程中,如果施工的步骤安排不正确,就会导致应力重分布,会造成部分出现应力的释放,部分出现应力的集中。对于应力释放的桩体就会出现很大的竖向位移,同时带动基础桩周围的土体向下移动,若开挖量比较大,很有可能使整体地基发生失稳、地基卸荷及地基应力松弛的现象,这将对建筑上部结构的施工造成非常致命的伤害———失稳、垮塌。
3、桩筏体系置换桩基施工方法
置换桩基前建筑物通常是处在施工过程或使用状态中,其基础部分早已施工完毕,因此在此时进行桩筏体系置换桩基的施工作业,大型施工机械是无法进行现场施工,只能结合传统的桩基作业方式———人工挖孔桩。由于回填还没有完全的沉积,其地基土质比自然沉积土较疏散,通对地基土进行注浆加固后,完全能够保证人工挖孔的安全问题。工人在井下作业的过程中,由于桩孔都比较深,则需要及时利用送风设备为井下通风,避免有毒气体使工作人员发生中毒和窒息的现象。桩筏体系置换桩基的过程中,其桩基施工流程图如图1所示。
图1置换桩基施工流程图
结束语
在选择民用建筑地基处理方法时要考虑很多因素,比如地质土土质情况、地质条件、材料供应以及设计要求等。在具体施工过程中,应在提高工程施工效率的同时降低工程施工成本,在保证施工安全的前提下合理选择地基的处理方法。因此,在以后的施工过程中,还应不断优化民用建筑地基基础和桩基础施工技术,采用先进的理论和施工方法,为提升民用建筑地基与桩基础工程施工质量打下坚实的基础。
参考文献
[1]杨茜. 建筑桩基础土建施工技术的应用分析[J]. 山东工业技术,2014,16:82.
[2]濮厚靖. 民用建筑地基基础和桩基础施工技术探讨[J]. 廣东科技,2014,20:132-133.
[3]李四平,王贺磊. 房屋建筑地基基础工程施工技术[J]. 科技致富向导,2014,29:239+301.
关键词:民用建筑;地基基础;桩基础;置换桩基
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、建筑地基基础工程的施工特点
1、复杂性
我国幅员广阔,工程地质条件非常杂乱,例如淤泥质土、杂填土、湿陷性黄土、冻土、季节性冻土等。此外,溶岩地质主要在我国的西南地区,在其它地区也有所散布;同时,我国又是个多地震、高震级的国家,而地震对地基基础的影响是非常大的。这种杂乱的地质条件对地基基础工程的勘察设计处理以及工程施工增加了难度,提出了大量且杂乱的技术难题。
2、多发性
因为地基基础设计或施工计划不妥而导致房裂屋倒,致使严重损失的实例时有发生,所形成工程建设中的恶性巨额浪费的确惊人。
3、潜在性
从主体构造自身复杂的工序衔接来看,后一道工序都在不一样程度上掩盖前一道工序,工序质量具有显著的隐蔽性,这也是主体构造工程必须加强隐蔽工程的查看检验,寄存完好的隐蔽检验材料的缘由地点。
4、严重性
一定程度上讲,建造工程一旦建成投入使用,地基基础出现质量事端问题往往是无法弥补的,由它所带来的损失,远比地基基础工程建造所要投入的成本大得多。不管是挑选场所、勘测设计,还是施工质量,地基基础工程一旦出现质量问题,往往会引起地基失稳,建造工程全体结构的损坏,是建造工程致命性、毁灭性的严重质量事端,不只形成经济上的巨大损失,而且直接危及大家的生命和产业安全。地基基础承受上部建筑实体的悉数荷载,因而一旦出现部分损坏,其损坏程度扩散很快,而事端的发生又往往是突发性的,常常不易被大家发现,这就更加重了其危害性和严重性。
5、困难性
地基基础工程质量事端处理难度大是指它与建造工程其它部位事端处理比较而言,形成的原因是和地位与效果密切相关:地基基础工程是地下工程,事端处理的施工操作艰难性较大;一旦地基基础承担了上部荷载,对它本身的处理,必定影响建筑物上部构造功能,尤其是关于建成交付使用的工程,它承受了所有建造工程的全部荷載,再加上地基基础工程质量事端的连锁性,因而它的处理是十分艰难的。
二、常用桩基础技术
1、人工挖孔桩
人工挖孔桩的特点就是施工简单、成本较低、设备要求不高、对环境影响小以及能够缩短施工工期。在进行施工过程中,首先要清理地面松土以及其它杂物,尽量保障地面的清洁,其次,就是应用十字交叉法对桩位进行定位,再者根据桩径的大小放置开挖线,随后向下深挖1m,在高出地面20cm左右的井圈处浇筑混凝土,其厚度大约为10cm。最后为了保证混凝土浇筑的质量,应对圈井进行钢筋混凝土的加固。
2、钻孔灌注桩
钻孔灌注桩是由机械完成的,其特点是先成孔后成桩,采取适合的桩距以防止坍孔和缩径。在进行施工的过程中一定要保证其钻孔的垂直精度,成孔后必须及时拆掉钢筋前作井径、井斜超声波测试等设备。同时,在进行钢筋混凝土灌注之前,一定要对灌注桩的桩孔进行清洗,从而确保混凝土灌注的质量。
3、静压桩技术
静压桩技术要通过静力压装机进行施工,通过静力压桩机的压力将桩体打入地下,这种技术造价较低、噪音低,同时便于检测,所以是非常符合如今绿色建筑的理念,整个施工过程是通过分段式进行的,流程如下。
测量定位→桩尖调节→压桩→接桩→再压桩→送桩
施工过程首先要根据轴线法对桩心进行定位,然后使压力集中于桩体之上。最后,操作中倘若桩顶靠近地表面,而压桩力大小却小于规定值,可以利用静力压桩的送桩方法,只需利用另一节符合要求的桩打入到被送桩顶上即可,不必用专门的送桩机移位,当压力表中的示数达到标准值时,便表示静压桩技术已成功应用。
三、民用建筑地基基础施工技术
1、换土垫层施工
换土垫层是用强度比较高的工程材料来替换原有的浅层软弱地基土。通过替换能够有效的提高地基土层的承载力,避免因地基土质发生湿陷或胀缩而引起的主体结构的沉降。换土垫层施工方法比较适用于对存在浅层软弱地基土,湿陷性黄土和季节性冻土地基的处理,其最为常见的垫层是砂垫层、碎石垫层或素土垫层等。
2、碾压夯实施工
碾压夯实是利用各种夯实机械工具对地基土施加的强大夯击力碾压地基土或通过夯实降低地基的压缩性,进而提高地基土的强度,改善地基土的液化性能,降低主体工程的沉降量。机械碾压法主要是利用推土机、夯实机等重型机器对松散的地基土进行压实。振动夯实法是通过电动机带动振动机械对地基土产生巨大垂直作用力,对地基土进行夯实。
3、排水固结土壤施工
排水固结土壤法就是对地基土层进行排水处理,使地基土因失水而发生固结。其具体的施工方法为:在地基周围设置袋装砂井,然后采用沉管法或水冲法对塑料排芯板进行成孔处理,并在孔内灌砂后进行预压,当进行真空加压的过程中地基土中的水可以迅速的排出,加快地基土层的失水而发生固结,进而降低了地基土的液化性,提高了地基土的抗剪强度。由于施工比较方便、成本也比较低,因而此施工方法被广泛的应用在淤泥、淤泥质土、饱和粘性土或沼泽土等民用地基施工中。
4、化学加固法施工
这种方法是利用化学物质将土粘结到一起,然后再通过化学反应来改善地基土的性能,调高地基土的承载能力。灌浆法是利用泵和压缩空气通过灌浆管将浆液均匀的压入到地基土层中,将浆液充分的渗透到地基土层中,将地基土层中的水和空气挤压出来,然后经过一段时间的凝固,松散的地基土就会固结成一个具有很大承载力的整体。喷浆法是利用高压脉冲泵向地基周围的土层喷射浆液,同时喷射装置以一定的速度在地基土中匀速旋转上升,以圆柱体的形式向周围地基土层中均匀的喷射浆液,使地基土和浆液混合后经过一定的化学反应而逐渐凝结固结体。
四、民用建筑工程桩基础施工技术
1、静力压桩施工技术
和其它桩机打桩相比,静力压桩施工技术最大的优势体现在在打桩的过程中不会产生很大的噪音,不会对施工地点周围环境和居民造成影响。静力压桩技术的施工原理是,利用静压力将预制桩一节一节的压入到软土层中。静力压桩技术的施工优点是,在降低噪音的情况下还能够节约钢筋和混凝土材料,降低工程施工成本。静力压桩施工技术适用于在距居民点距离比较近的民用建筑施工。
2、振动沉桩施工技术
将固定振动器安装在桩顶部产生振动,带动桩身使地基土层产生受迫振动,使土体产生位移和收缩,同时减小桩表面和地基土层间的摩擦力,桩在振动器振动力的作用下缓慢的沉入地基土中。打桩开始时,先小距离控制入土深度,按要求正常沉入地基土中1~2m后,再逐渐的增大入土深度至到达设计高度,这种地基土的加固方法使用的设备比较简单,体积比较小,重量比轻,在提高建筑工程施工效率的同时,也降低了建筑工程的工程造价,比较适用在粘土、黄土、松散砂土以及软土中。
3、人工挖孔桩施工技术
在施工的过程采用人工对已挖桩底进行扩孔,根据水流量控制扩孔的大小,布置适当的环状钢筋圈后再进行混凝土的回填,当混凝土浇筑完毕后按照设计的直径进行开挖,穿过透水层。对于人工挖孔桩的护壁,应保证每挖一节后立即进行混凝土的浇筑,然后仔细的振捣密实,坍塌度应该控制在100mm以内,以保证其人工挖孔桩的稳定性。
五、民用建筑桩基础土建施工的新理论和技术
1、桩筏体系置换桩基施工技术
桩筏体系通常都是用于高层建筑中,在进行桩筏体系桩基置换施工过程中,上部建筑基本已经完工,或大部分结构施工完毕,桩筏体系桩基置换施工和逆作法施工方法相似。基桩置换开挖中,地基是完全受载的,应力状态比较复杂,开挖前必须对施工顺序进行详细的安排。此外,基础工程是处在地下部位,无法利用大型机械进行现场施工,因而则需要借助于人工挖孔进行桩基置换施工。
2、桩筏体系置换桩基施工顺序
由于土体的连续性,在持力过程中,桩侧土给桩施加一定的侧压力,使桩在正常情况下具有非常高的稳定性。在桩基工作过程中,由于上部荷载的作用,地基土保持一定的应力状态,但对于需要加固的工程,其可利用空间都比较狭窄,因此桩基的应力状态就非常的复杂。在桩筏体系桩基置换施工中,在开挖过程中,如果施工的步骤安排不正确,就会导致应力重分布,会造成部分出现应力的释放,部分出现应力的集中。对于应力释放的桩体就会出现很大的竖向位移,同时带动基础桩周围的土体向下移动,若开挖量比较大,很有可能使整体地基发生失稳、地基卸荷及地基应力松弛的现象,这将对建筑上部结构的施工造成非常致命的伤害———失稳、垮塌。
3、桩筏体系置换桩基施工方法
置换桩基前建筑物通常是处在施工过程或使用状态中,其基础部分早已施工完毕,因此在此时进行桩筏体系置换桩基的施工作业,大型施工机械是无法进行现场施工,只能结合传统的桩基作业方式———人工挖孔桩。由于回填还没有完全的沉积,其地基土质比自然沉积土较疏散,通对地基土进行注浆加固后,完全能够保证人工挖孔的安全问题。工人在井下作业的过程中,由于桩孔都比较深,则需要及时利用送风设备为井下通风,避免有毒气体使工作人员发生中毒和窒息的现象。桩筏体系置换桩基的过程中,其桩基施工流程图如图1所示。
图1置换桩基施工流程图
结束语
在选择民用建筑地基处理方法时要考虑很多因素,比如地质土土质情况、地质条件、材料供应以及设计要求等。在具体施工过程中,应在提高工程施工效率的同时降低工程施工成本,在保证施工安全的前提下合理选择地基的处理方法。因此,在以后的施工过程中,还应不断优化民用建筑地基基础和桩基础施工技术,采用先进的理论和施工方法,为提升民用建筑地基与桩基础工程施工质量打下坚实的基础。
参考文献
[1]杨茜. 建筑桩基础土建施工技术的应用分析[J]. 山东工业技术,2014,16:82.
[2]濮厚靖. 民用建筑地基基础和桩基础施工技术探讨[J]. 廣东科技,2014,20:132-133.
[3]李四平,王贺磊. 房屋建筑地基基础工程施工技术[J]. 科技致富向导,2014,29:239+301.