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摘要:随着建筑行业的迅猛发展,建筑施工技术的不断更新,桩基础技术作为施工中重要的环节,其施工的好坏直接关系到工程质量,但是由于土建工程施工中桩基础的施工现场条件复杂、工序繁多,施工难度大、并且工艺要求高,如果处理不得当,很容易影响工程的施工质量,因此,为了保证工程的施工质量,充分使用桩基础技术,以提高工程的施工质量。下面我们首先进行介绍桩基础的概念,桩基础技术及桩基础工程,然后详细分析了土建工程中桩基础技术的应用。
关键词:桩基础;技术;应用;土建工程
中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 文章编号:
引言:桩基础土建施工在整个建筑施工过程中占据着举足轻重的地位,其施工质量直接影响到整个建筑的施工质量。因此,相关单位和人员要全面了解桩基础土建施工技术,并将其灵活运用于建筑施工当中,不断地研究和开发新的先进的桩基础土建施工技术,才能确保地基的力学强度和承载力,从而使建筑施工质量得到保障。
1.桩基础的概念分析
1.1在工程地质学中,由于建筑物的兴建,导致岩土中某一范围内原来的应力发生了变化,建筑荷载作用导致基底下方产生变形,而这部分不能被忽略的土体或岩体就叫作地基。总的来说,地基用于支撑基础传递的上部结构荷载,避免强度的破坏和室温,把基础的沉降控制在建筑设计所允许的范围之内。桩基础,简称桩基,是最常见的深基础,被广泛应用于各种建筑中。桩基础由基桩和连结于桩顶的承台共同组成。桩基础具有承载力强、沉降量小而较均匀的特点,是进行地基加固的良好举措,几乎可应用于各种工程地质条件和各种类型的工程项目中,尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建筑物。因此,桩基础被广泛应用于沿海以及软土地区。桩基础大致包括预制桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩、树根桩四种类型,对于不同的桩基础类型,其施工方法也有所不同。
2.桩基设计中静载试验的重要性
2.1在桩基础设计过程中, 往往受到时间的限制而首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值, 根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计并施工, 等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。这个过程具有相当的不科学性, 结果如符合估算要求, 则皆大欢喜, 否则因工程已施工完毕补桩也会很困难, 且有时因地质报告有出入会给施工中带来相当的不便。这里主要有两个问题, 下面举例来说明。一是根据地质报告提供的桩周土摩擦力标准值及桩端土承载力特征值由规范《建筑地基基础设计规范》GB50007- 2002第8.5.5条计算的单桩承载力特征值, 这是一个经验数值, 不宜直接采用。近几年来笔者通过对各类桩基础中试桩及工程桩的检测,发现绝大多数桩的实际承载力均大于计算值, 有些相差幅度较大,因此按试桩获得的实际承载力将会比按勘察报告估算的承载力来布置基础将产生巨大的经济效益。例如,在钦州港火车站宿舍楼, 主体为5层砖混结构形式,根据地质勘察报告拟采用人工挖孔桩基础,桩长约为 12m,采用桩径为1.0m,扩大头为1.8m的桩基。按《建筑地基基础设计规范》GB50007- 2002公式8.5.5- 1估算单桩承载力特征值约为2600KN, 而笔者要求进行的3根破壞性试桩显示实际单桩承载力可达3200KN,整整比估算值提高了20%左右, 实际工程桩设计就采用试验值进行,降低了施工难度( 按单桩承载力为2600KN计算的桩扩大头直径较大,土层回填土较厚, 施工难度大) ,为甲方大大节省了投资。其二是当场地不均匀或地质报告数值有偏差的情况下, 不进行试桩而直接按地质报告进行工程桩施工将给施工带来巨大的困难且造成不必要的浪费。例如北海某五层住宅楼, 根据地质报告采用10m长的预制圆桩,桩径400mm,单桩承载力极限标准值约为 1350kN,采用静力压桩,实际施工中几乎每根桩都压至 2000kN而未达到预定深度,而此时已达到预制桩的桩身强度, 故施工过程中每根桩都采用了劈桩,在时间金钱上都造成了巨大的浪费。经过静载荷试验未达设计标高的工程桩均达到了设计承载力,也就是说设计上如先进行试桩则至少可减短 1.5m左右的桩长,桩承载力不减小且不需要劈桩。由上可见, 桩基础设计过程中静载荷试验是一个十分重要的环节。因为此项工作质量直接影响到桩基形式、桩规格和桩入土深度的确定, 同时也对施工难易有密切影响。通过科学试验, 取得准确数据, 能使设计方案更加合理、经济和可行, 远远超过缩短工期所获得的效益。
3.桩基础土建施工技术
桩基础是在重要建筑物和高层建筑物工程中被广泛应用的基础形式,它是地基加固的重要方法之一,不仅具有很多承载力,同时沉降量小且均匀,能够同时承受水平和垂直荷载。因此,很有必要分析桩基础土建施工技术。
3.1静力压桩施工技术
静力压桩施工技术是利用静力压桩机,以压桩机的自重及桩架上的配重对预制桩作反力,将其压入土中的一种沉桩工艺。由于静压桩是挤土桩,其在压桩的过程中极易破坏土层的结果,产生超空隙水压力。因此,在使用静力压柱施工技术时,不宜中途停顿,应持续进行。该技术不仅具有无振动、工艺简明、无冲击力、质量可靠、造价低廉、无噪音、检测方便等优点,同时还能节约混凝土和钢筋,降低建筑工程成本,因此,非常适用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层区建筑。
3.2振动沉桩施工技术
振动沉桩主要是通过电动机的振动而才产生的巨大垂直力(一般为 5~10 t)作用于地基,使地基土层达到密实状态。由于振动时间较长,且振动效果好,因此对地基土体的作用效果也很理想。在施工中首先要在桩顶安装固定的振动器,通过震动器的振动,在桩自身重力与振动效果的共同作用下,将桩沉入地基土层,从而带动土层受迫振动,产生收缩和位移,这个过程就是利用了振动沉桩施工技术。在采用振动沉桩施工技术时,要注意的是开始打桩时,先采用小距离轻度锤击,再进行连续锤击,直到将桩打入要求的深度。该技术的设备装置比较简单、重量轻、体积小且打桩效果较好,不仅能有效减少地基工程的施工成本,同时还能降低劳动强度,提高建筑施工效率。该技术适用松散砂土、于粘土、黄土以及软土沉桩。
3.3人工挖孔桩施工技术
人工挖孔桩技术是灌注桩的一种,其也是灌注桩中较为特殊的一种桩基础技术,这种技术主要是依靠人完成的,其特点主要有成本低,质量好,并且制作流程简单,并且也不会对周围的施工环境及生态环境造成应影响,因此在土建工程中常常说人工挖孔桩技术是一种环保健康、经济的技术。在施工的过程中,首先应该对已挖桩底进行扩孔,其扩孔的大小根据水流量进行控制,在透水层应该注意适当进行布置环状钢筋圈,然后进行回填混凝土,在混凝土施工后,应按照设计的直径进行开挖穿过透水层。对于桩孔护壁混凝土应该保证每挖一节就应该立即进行建筑混凝土,然后捣实,其中混凝土的强度应该控制在C20,坍塌度应该控制在 100mm,以保证其稳定性。
结束语:建筑工程在推动经济发展中发挥着重要的作用,只有不断利用新技术才能从根本上提高整个工程的施工质量,桩基础技术及桩基础工程在目前建筑土建施工中应用广泛,对于施工中容易出现的一些问题一定要进行及时解决,保证整个工程的施工工序和施工质量。
参考文献:
[1] 庞春飞.土建工程中桩基础技术的应用探讨[J].中国建筑金属结构.2013.2
[2] 高金玉.建筑桩基础施工技术问题与措施[J].中国新技术新产品.2011.(15)
[3] 王庆玲.高速公路桥梁桩基础施工方法探讨[J].科技与企业.2012.(21)
[4] 乔国栋,王顺.建筑施工中桩基础的应用与管理[J]. 企业研究.2010.(16)
[5] 梁照云.工业厂房地基基础施工技术与加固技术的研究[J].中小企业管理与科技.2010.(16)
[6] 陆文斌.浅谈桩基础设计[J].沿海企业与科技.2007.(1)
关键词:桩基础;技术;应用;土建工程
中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 文章编号:
引言:桩基础土建施工在整个建筑施工过程中占据着举足轻重的地位,其施工质量直接影响到整个建筑的施工质量。因此,相关单位和人员要全面了解桩基础土建施工技术,并将其灵活运用于建筑施工当中,不断地研究和开发新的先进的桩基础土建施工技术,才能确保地基的力学强度和承载力,从而使建筑施工质量得到保障。
1.桩基础的概念分析
1.1在工程地质学中,由于建筑物的兴建,导致岩土中某一范围内原来的应力发生了变化,建筑荷载作用导致基底下方产生变形,而这部分不能被忽略的土体或岩体就叫作地基。总的来说,地基用于支撑基础传递的上部结构荷载,避免强度的破坏和室温,把基础的沉降控制在建筑设计所允许的范围之内。桩基础,简称桩基,是最常见的深基础,被广泛应用于各种建筑中。桩基础由基桩和连结于桩顶的承台共同组成。桩基础具有承载力强、沉降量小而较均匀的特点,是进行地基加固的良好举措,几乎可应用于各种工程地质条件和各种类型的工程项目中,尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建筑物。因此,桩基础被广泛应用于沿海以及软土地区。桩基础大致包括预制桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩、树根桩四种类型,对于不同的桩基础类型,其施工方法也有所不同。
2.桩基设计中静载试验的重要性
2.1在桩基础设计过程中, 往往受到时间的限制而首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值, 根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计并施工, 等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。这个过程具有相当的不科学性, 结果如符合估算要求, 则皆大欢喜, 否则因工程已施工完毕补桩也会很困难, 且有时因地质报告有出入会给施工中带来相当的不便。这里主要有两个问题, 下面举例来说明。一是根据地质报告提供的桩周土摩擦力标准值及桩端土承载力特征值由规范《建筑地基基础设计规范》GB50007- 2002第8.5.5条计算的单桩承载力特征值, 这是一个经验数值, 不宜直接采用。近几年来笔者通过对各类桩基础中试桩及工程桩的检测,发现绝大多数桩的实际承载力均大于计算值, 有些相差幅度较大,因此按试桩获得的实际承载力将会比按勘察报告估算的承载力来布置基础将产生巨大的经济效益。例如,在钦州港火车站宿舍楼, 主体为5层砖混结构形式,根据地质勘察报告拟采用人工挖孔桩基础,桩长约为 12m,采用桩径为1.0m,扩大头为1.8m的桩基。按《建筑地基基础设计规范》GB50007- 2002公式8.5.5- 1估算单桩承载力特征值约为2600KN, 而笔者要求进行的3根破壞性试桩显示实际单桩承载力可达3200KN,整整比估算值提高了20%左右, 实际工程桩设计就采用试验值进行,降低了施工难度( 按单桩承载力为2600KN计算的桩扩大头直径较大,土层回填土较厚, 施工难度大) ,为甲方大大节省了投资。其二是当场地不均匀或地质报告数值有偏差的情况下, 不进行试桩而直接按地质报告进行工程桩施工将给施工带来巨大的困难且造成不必要的浪费。例如北海某五层住宅楼, 根据地质报告采用10m长的预制圆桩,桩径400mm,单桩承载力极限标准值约为 1350kN,采用静力压桩,实际施工中几乎每根桩都压至 2000kN而未达到预定深度,而此时已达到预制桩的桩身强度, 故施工过程中每根桩都采用了劈桩,在时间金钱上都造成了巨大的浪费。经过静载荷试验未达设计标高的工程桩均达到了设计承载力,也就是说设计上如先进行试桩则至少可减短 1.5m左右的桩长,桩承载力不减小且不需要劈桩。由上可见, 桩基础设计过程中静载荷试验是一个十分重要的环节。因为此项工作质量直接影响到桩基形式、桩规格和桩入土深度的确定, 同时也对施工难易有密切影响。通过科学试验, 取得准确数据, 能使设计方案更加合理、经济和可行, 远远超过缩短工期所获得的效益。
3.桩基础土建施工技术
桩基础是在重要建筑物和高层建筑物工程中被广泛应用的基础形式,它是地基加固的重要方法之一,不仅具有很多承载力,同时沉降量小且均匀,能够同时承受水平和垂直荷载。因此,很有必要分析桩基础土建施工技术。
3.1静力压桩施工技术
静力压桩施工技术是利用静力压桩机,以压桩机的自重及桩架上的配重对预制桩作反力,将其压入土中的一种沉桩工艺。由于静压桩是挤土桩,其在压桩的过程中极易破坏土层的结果,产生超空隙水压力。因此,在使用静力压柱施工技术时,不宜中途停顿,应持续进行。该技术不仅具有无振动、工艺简明、无冲击力、质量可靠、造价低廉、无噪音、检测方便等优点,同时还能节约混凝土和钢筋,降低建筑工程成本,因此,非常适用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层区建筑。
3.2振动沉桩施工技术
振动沉桩主要是通过电动机的振动而才产生的巨大垂直力(一般为 5~10 t)作用于地基,使地基土层达到密实状态。由于振动时间较长,且振动效果好,因此对地基土体的作用效果也很理想。在施工中首先要在桩顶安装固定的振动器,通过震动器的振动,在桩自身重力与振动效果的共同作用下,将桩沉入地基土层,从而带动土层受迫振动,产生收缩和位移,这个过程就是利用了振动沉桩施工技术。在采用振动沉桩施工技术时,要注意的是开始打桩时,先采用小距离轻度锤击,再进行连续锤击,直到将桩打入要求的深度。该技术的设备装置比较简单、重量轻、体积小且打桩效果较好,不仅能有效减少地基工程的施工成本,同时还能降低劳动强度,提高建筑施工效率。该技术适用松散砂土、于粘土、黄土以及软土沉桩。
3.3人工挖孔桩施工技术
人工挖孔桩技术是灌注桩的一种,其也是灌注桩中较为特殊的一种桩基础技术,这种技术主要是依靠人完成的,其特点主要有成本低,质量好,并且制作流程简单,并且也不会对周围的施工环境及生态环境造成应影响,因此在土建工程中常常说人工挖孔桩技术是一种环保健康、经济的技术。在施工的过程中,首先应该对已挖桩底进行扩孔,其扩孔的大小根据水流量进行控制,在透水层应该注意适当进行布置环状钢筋圈,然后进行回填混凝土,在混凝土施工后,应按照设计的直径进行开挖穿过透水层。对于桩孔护壁混凝土应该保证每挖一节就应该立即进行建筑混凝土,然后捣实,其中混凝土的强度应该控制在C20,坍塌度应该控制在 100mm,以保证其稳定性。
结束语:建筑工程在推动经济发展中发挥着重要的作用,只有不断利用新技术才能从根本上提高整个工程的施工质量,桩基础技术及桩基础工程在目前建筑土建施工中应用广泛,对于施工中容易出现的一些问题一定要进行及时解决,保证整个工程的施工工序和施工质量。
参考文献:
[1] 庞春飞.土建工程中桩基础技术的应用探讨[J].中国建筑金属结构.2013.2
[2] 高金玉.建筑桩基础施工技术问题与措施[J].中国新技术新产品.2011.(15)
[3] 王庆玲.高速公路桥梁桩基础施工方法探讨[J].科技与企业.2012.(21)
[4] 乔国栋,王顺.建筑施工中桩基础的应用与管理[J]. 企业研究.2010.(16)
[5] 梁照云.工业厂房地基基础施工技术与加固技术的研究[J].中小企业管理与科技.2010.(16)
[6] 陆文斌.浅谈桩基础设计[J].沿海企业与科技.2007.(1)