论文部分内容阅读
摘要:由于高層建筑高度大,从结构设计角度考虑其基础必须有一定的埋深,因此,高层建筑上部结构施工高度大、基础施工的深度大,由此也带来施工难度大的特点。高层建筑的基础通常采用桩基(或桩基加箱基)施工为多,文章对施工前的准备工作和施工常见问题及解决途径进行分析。
关键词:高层建筑;桩基础;施工技术
中图分类号:TU97文献标识码:A文章编号:
引言:
高层建筑高度大、作用在基础上的荷载大,因而建筑基础需要埋深也较大,这给高层建筑工程施工带来一定的困难。高层建筑常用的基础形式有桩基础、箱形基础、筏形基础等,而最为常用的就是桩基础。由于高层建筑底部常设置地下室,基础需要大面积开挖,需要对开挖的基坑采取支护措施,以确保工程施工顺利进行。
1.施工前的准备
按施工方法桩可分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩用锤击、静压、振动或水冲沉入等方法打桩入土。灌注桩则在就地成孔,而后在钻孔中放置钢筋笼、灌注混凝土成桩。根据成孔的方法,又可分为钻孔、挖孔、冲孔及沉管成孔等方法。工程中一般根据土层情况、周边环境状况及上部荷载等确定桩型与施工方法。在桩基础施工前,应做好现场踏勘工作,做好技术准备与资源准备工作,以保证打桩施工的顺利进行。桩基础施工前的一般准备工作包括以下几个方面:
1.1施工现场及周边环境的踏勘
在施工前,应对桩基施工的现场进行全面踏勘,以便为编制施工方案提供必要的资料,也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。现场踏勘调查的主要内容如下:
1.1.1查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件。
1.1.2查阅地质勘察报告,了解施工现场成桩深度范围内土层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标。
1.1.3了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况。
1.1.4了解施工现场区域内人为和自然地质现象,地震、溶岩、矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。
1.1.5了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目前使用情况。
1.1.6了解沉桩区域附近地下管线(煤气管、上水管、下水管、电缆线等)的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等。
1.2技术准备
1.2.1施工方案的编制。施工前应编制施工方案,明确成桩机械、成桩方法、施工顺序、邻近建筑物或地下管线的保护措施等。
1.2.2施工进度计划。根据工程总进度计划确定桩基施工计划,该计划应包括进度计划,劳动力需求计划及材料、设备需求计划。
1.2.3制定质量保证、安全技术及文明施工等措施。
1.2.4进行工艺试桩。为确定合理的施工工艺,在施工前应进行工艺试桩,由此确定工艺参数。
1.3机械设备准备
施工前应根据设计的桩型及土层状况,选择好相应的机械设备,并进行工艺试桩。
1.4现场准备
1.4.1清除现场障碍物
成桩前应清除现场妨碍施工的高空和地下障碍物,如施工区域内的电杆、跨越施工区的电线、旧建筑的基础或其他地下构筑物等,这对保证顺利成桩是十分重要的。
1.4.2场地平整
高层建筑物的桩基通常为密布的群桩,在桩机进场前,必须对整个作业区进行平整,以保证桩机的垂直度,便于其稳定行走。
对于预制桩,不论是锤击、静压或是振动打桩法,打桩机械自重均较大,在场地平整时还应考虑铺设一定厚度(通常为200mm左右)的碎石,以提高与打桩机械直接接触的地基表面的承载力,防止打桩作业时桩机产生不均匀沉降而影响打桩的垂直度。一般履带式打桩机要术地基承载力为100~130kPa。如铺设碎石仍不能满足要术时,则可采用铺设走道板(亦称路基箱)的方法,以减小对地基土的压力。
对于灌注桩应根据不同成孔方法做好场地平整工作。如采用人工挖孔方法,则在场地平整时需考虑挖孔后的运土道路;当采用钻孔灌注桩时,则应考虑泥浆槽及排水沟。近年来,在上海等大城市实行了钻孔灌注桩硬地施工法,即在灌注桩施工区先做混凝土硬地,同时布置好泥浆池、槽及排水沟等,然后在桩位处钻孔成桩。该法使泥浆有序排放,做到了文明施工,同时也大大提高了施工效率。在沉管灌注桩施工时,场地平整的要术与预制打入桩类似,由于其沉管时亦需用锤击或振动法,桩机对地基土的承载力也有较高的要术。
1.5现场放线定位
桩基础施工现场轴线应经复核确认,施工现场轴线控制点不应受桩基施工影响,以便桩基施工作业时复核桩位。
1.5.1定桩位。定桩位时必须按照施工方格网实地定出控制线,再根据设计的桩位图,将桩逐一编号,依桩号所对应的轴线、尺寸施放桩位,并设置样桩,以供桩机就位定位。定出的桩位必须再经一次复核,以防定位差错。
1.5.2水准点。桩基施工的标高控制,应遵照设计要求进行,每根桩的桩顶、桩端均须做标高记录,为此,施工区附近应设置不受沉桩影响的水准点,一般要求不少于2个。该水准点应在整个施工过程中予以保护,不使其受损坏。桩基施工中的水准点,可利用建筑高程控制网的水准基点,也可另行设置。
2.常见问题及解决途径
2.1 预制混凝土桩与钢桩
对于预制混凝土桩与钢桩,常出现:接桩处焊接不牢,打桩时容易造成断桩废桩,或上下节桩连接后停置时间过长,以致强行续打时将桩顶打坏;桩锤能量不足,桩尖打不到标高;打桩挤土危害邻近建筑或设施。
为了防止断桩,可以从以下几点入手。 在打桩前必须摸清岩层的分布、埋深、走势及溶(土)洞大小、分布规律等;尽量采用静压法施工,根据桩机压力表读数初步确定桩承载力, 并据此直观判断桩的完整性,可以减轻岩面冲击反力、减少断桩;加大桩径、增强桩的刚度,并适当减小桩尖钢板厚度;控制静压桩的施工终止压力及承载力;控制桩端入持力层。
2.2 灌注桩
对于灌注桩,常出现孔壁坍塌、桩身缩颈或膨胀、钢筋笼上浮、孔底沉渣超标等问题。 因此可以采用钻孔灌注桩,但施工中必须按孔径的大小及土质情况来控制钻斗在孔内的升降速度, 因为如果升降过快,水流将会以较快速度由钻斗外侧与孔壁之间的空隙中流出,冲刷孔壁,有时还会在上提钻斗下方产生负压而导致孔壁坍塌。 在桩端持力层中钻进时,上提钻斗时应缓慢;为防止孔壁坍塌,用稳定液并确保孔内高水位高出地下水位 2m 以上。
当地层中含有较大地下水时,为防止钢筋笼上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部 1m 左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口 4m 以上,即可恢复正常灌注速度。当地层中出现流沙和淤泥时,为了防止流砂和淤泥使孔底沉渣超标、钻孔内泥浆太稠,使灌注混凝土时,导管外的反压力增大,混凝土上翻过程中可能有稠泥浆卷入,造成夹泥层,发生缺陷桩或断桩,因此要进行清孔,选择合理的机械并采用优质泥浆在足够的时间,经多次循环,将孔内悬浮的钻渣置换并沉淀出,清孔时间不少于孔内泥浆循环 3 次的时间。 在清孔排渣时,还要注意保持孔内水头,防止坍孔,而且灌注必须连续、迅速,在混凝土初凝之前一次灌成。
3.结语
桩基础目前是我国高层建筑的主要基础类型,当建筑物场地上部的土层比较软弱时,采用普通的扩大基础,则地基的强度、稳定性和变形将均不能满足建筑物的要求,这时往往采用桩基础。在地基中沉入多根桩,把上部的荷载传入深层土中或传入岩层,这个方法在我国得到广泛应用。
参考文献:
[1]李永胜.高层建筑桩基础静压桩施工技术探讨[J].山西建筑,2011(16).
[2]蓝艳玲.桩基础工程质量通病与防治分析[J].现代商贸工业,2010(21).
[3]李永胜.高层建筑桩基础静压桩施工技术探讨[J].山西建筑,2011(16).
[4]高玉龙,房哲.高层建筑桩基施工质量控制浅析[J].黑龙江科技信息, 2010(18).
Power by YOZOSOFT
关键词:高层建筑;桩基础;施工技术
中图分类号:TU97文献标识码:A文章编号:
引言:
高层建筑高度大、作用在基础上的荷载大,因而建筑基础需要埋深也较大,这给高层建筑工程施工带来一定的困难。高层建筑常用的基础形式有桩基础、箱形基础、筏形基础等,而最为常用的就是桩基础。由于高层建筑底部常设置地下室,基础需要大面积开挖,需要对开挖的基坑采取支护措施,以确保工程施工顺利进行。
1.施工前的准备
按施工方法桩可分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩用锤击、静压、振动或水冲沉入等方法打桩入土。灌注桩则在就地成孔,而后在钻孔中放置钢筋笼、灌注混凝土成桩。根据成孔的方法,又可分为钻孔、挖孔、冲孔及沉管成孔等方法。工程中一般根据土层情况、周边环境状况及上部荷载等确定桩型与施工方法。在桩基础施工前,应做好现场踏勘工作,做好技术准备与资源准备工作,以保证打桩施工的顺利进行。桩基础施工前的一般准备工作包括以下几个方面:
1.1施工现场及周边环境的踏勘
在施工前,应对桩基施工的现场进行全面踏勘,以便为编制施工方案提供必要的资料,也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。现场踏勘调查的主要内容如下:
1.1.1查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件。
1.1.2查阅地质勘察报告,了解施工现场成桩深度范围内土层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标。
1.1.3了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况。
1.1.4了解施工现场区域内人为和自然地质现象,地震、溶岩、矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。
1.1.5了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目前使用情况。
1.1.6了解沉桩区域附近地下管线(煤气管、上水管、下水管、电缆线等)的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等。
1.2技术准备
1.2.1施工方案的编制。施工前应编制施工方案,明确成桩机械、成桩方法、施工顺序、邻近建筑物或地下管线的保护措施等。
1.2.2施工进度计划。根据工程总进度计划确定桩基施工计划,该计划应包括进度计划,劳动力需求计划及材料、设备需求计划。
1.2.3制定质量保证、安全技术及文明施工等措施。
1.2.4进行工艺试桩。为确定合理的施工工艺,在施工前应进行工艺试桩,由此确定工艺参数。
1.3机械设备准备
施工前应根据设计的桩型及土层状况,选择好相应的机械设备,并进行工艺试桩。
1.4现场准备
1.4.1清除现场障碍物
成桩前应清除现场妨碍施工的高空和地下障碍物,如施工区域内的电杆、跨越施工区的电线、旧建筑的基础或其他地下构筑物等,这对保证顺利成桩是十分重要的。
1.4.2场地平整
高层建筑物的桩基通常为密布的群桩,在桩机进场前,必须对整个作业区进行平整,以保证桩机的垂直度,便于其稳定行走。
对于预制桩,不论是锤击、静压或是振动打桩法,打桩机械自重均较大,在场地平整时还应考虑铺设一定厚度(通常为200mm左右)的碎石,以提高与打桩机械直接接触的地基表面的承载力,防止打桩作业时桩机产生不均匀沉降而影响打桩的垂直度。一般履带式打桩机要术地基承载力为100~130kPa。如铺设碎石仍不能满足要术时,则可采用铺设走道板(亦称路基箱)的方法,以减小对地基土的压力。
对于灌注桩应根据不同成孔方法做好场地平整工作。如采用人工挖孔方法,则在场地平整时需考虑挖孔后的运土道路;当采用钻孔灌注桩时,则应考虑泥浆槽及排水沟。近年来,在上海等大城市实行了钻孔灌注桩硬地施工法,即在灌注桩施工区先做混凝土硬地,同时布置好泥浆池、槽及排水沟等,然后在桩位处钻孔成桩。该法使泥浆有序排放,做到了文明施工,同时也大大提高了施工效率。在沉管灌注桩施工时,场地平整的要术与预制打入桩类似,由于其沉管时亦需用锤击或振动法,桩机对地基土的承载力也有较高的要术。
1.5现场放线定位
桩基础施工现场轴线应经复核确认,施工现场轴线控制点不应受桩基施工影响,以便桩基施工作业时复核桩位。
1.5.1定桩位。定桩位时必须按照施工方格网实地定出控制线,再根据设计的桩位图,将桩逐一编号,依桩号所对应的轴线、尺寸施放桩位,并设置样桩,以供桩机就位定位。定出的桩位必须再经一次复核,以防定位差错。
1.5.2水准点。桩基施工的标高控制,应遵照设计要求进行,每根桩的桩顶、桩端均须做标高记录,为此,施工区附近应设置不受沉桩影响的水准点,一般要求不少于2个。该水准点应在整个施工过程中予以保护,不使其受损坏。桩基施工中的水准点,可利用建筑高程控制网的水准基点,也可另行设置。
2.常见问题及解决途径
2.1 预制混凝土桩与钢桩
对于预制混凝土桩与钢桩,常出现:接桩处焊接不牢,打桩时容易造成断桩废桩,或上下节桩连接后停置时间过长,以致强行续打时将桩顶打坏;桩锤能量不足,桩尖打不到标高;打桩挤土危害邻近建筑或设施。
为了防止断桩,可以从以下几点入手。 在打桩前必须摸清岩层的分布、埋深、走势及溶(土)洞大小、分布规律等;尽量采用静压法施工,根据桩机压力表读数初步确定桩承载力, 并据此直观判断桩的完整性,可以减轻岩面冲击反力、减少断桩;加大桩径、增强桩的刚度,并适当减小桩尖钢板厚度;控制静压桩的施工终止压力及承载力;控制桩端入持力层。
2.2 灌注桩
对于灌注桩,常出现孔壁坍塌、桩身缩颈或膨胀、钢筋笼上浮、孔底沉渣超标等问题。 因此可以采用钻孔灌注桩,但施工中必须按孔径的大小及土质情况来控制钻斗在孔内的升降速度, 因为如果升降过快,水流将会以较快速度由钻斗外侧与孔壁之间的空隙中流出,冲刷孔壁,有时还会在上提钻斗下方产生负压而导致孔壁坍塌。 在桩端持力层中钻进时,上提钻斗时应缓慢;为防止孔壁坍塌,用稳定液并确保孔内高水位高出地下水位 2m 以上。
当地层中含有较大地下水时,为防止钢筋笼上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部 1m 左右时,应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口 4m 以上,即可恢复正常灌注速度。当地层中出现流沙和淤泥时,为了防止流砂和淤泥使孔底沉渣超标、钻孔内泥浆太稠,使灌注混凝土时,导管外的反压力增大,混凝土上翻过程中可能有稠泥浆卷入,造成夹泥层,发生缺陷桩或断桩,因此要进行清孔,选择合理的机械并采用优质泥浆在足够的时间,经多次循环,将孔内悬浮的钻渣置换并沉淀出,清孔时间不少于孔内泥浆循环 3 次的时间。 在清孔排渣时,还要注意保持孔内水头,防止坍孔,而且灌注必须连续、迅速,在混凝土初凝之前一次灌成。
3.结语
桩基础目前是我国高层建筑的主要基础类型,当建筑物场地上部的土层比较软弱时,采用普通的扩大基础,则地基的强度、稳定性和变形将均不能满足建筑物的要求,这时往往采用桩基础。在地基中沉入多根桩,把上部的荷载传入深层土中或传入岩层,这个方法在我国得到广泛应用。
参考文献:
[1]李永胜.高层建筑桩基础静压桩施工技术探讨[J].山西建筑,2011(16).
[2]蓝艳玲.桩基础工程质量通病与防治分析[J].现代商贸工业,2010(21).
[3]李永胜.高层建筑桩基础静压桩施工技术探讨[J].山西建筑,2011(16).
[4]高玉龙,房哲.高层建筑桩基施工质量控制浅析[J].黑龙江科技信息, 2010(18).
Power by YOZOSOFT