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【摘 要】 随着社会经济的快速发展,建筑行业不断发展,建筑工程数量、规模日益增多,人们对建筑工程的质量要求也越来越高。在现代建筑工程施工中,应用桩基础具有重要的现实意义,不仅能节省施工工期,还能确保工程整体质量,并取得相应的综合效益。桩种类和桩基形式、施工技术随着科学技术的发展不断优化,而且桩基已在地质不良地区、具有特殊要求的建筑工程中广泛应用,并取得良好的应用效果。本文主要分析了建筑工程中桩基的合理选择和处理原则,探讨了建筑工程中桩基的施工技术及其应用,以利于提高建筑工程整体质量。
【关键词】 建筑工程;桩基;施工技术;应用
桩基是一种深基础,主要由桩、桩顶承台组成,具有承载力高、稳定性好、沉降小等特点,适用于工业和民用建筑工程。桩基可通过多种方式进行分类,若按受力情况,则可分为端承桩、摩擦桩;按施工方法,可分为预制桩、灌注桩[1]。对建筑工程而言,基础工程是根本,与上部建筑稳定和安全密切相关,建筑技术人员只有牢固掌握桩基施工技术,确保桩基施工质量,才能最大限度的提高建筑工程整体质量。
1.建筑工程中桩基的合理选择和处理原则
1.1合理选择。在建筑工程中,注意细节,合理选择桩基,可在一定程度上避免失误,减少工程损失。设计建筑基础和进行施工时,桩基形式、尺寸大小以及具体施工方法取决于施工现场地基条件,为保证桩基的合理设计和施工,选择桩基时必须密切注意以下事项,即:(1)建筑工程中桩基施工的主要影响因素是地质条件,必须有效保障施工安全,以免持力层过深限制管桩经济优势;(2)人工挖孔桩难度直接受持力层深度影响,必须合理控制持力层深度,以免增加施工作业难度和成本,利于排水;(3)选择预应力管桩型号和清除挖孔桩底部时,全面考虑一些岩石风化物浸水后可能出现的软化现象;(4)对于硬质岩嵌岩桩,需选择冲击钻;(5)加强地基勘察,结合勘察结果和实践经验,并在满足地基承载力和变形要求的前提下,合理设计和选择桩基形式[2]。
1.2处理原则。建筑工程桩基发生质量问题后,为避免工程留下安全隐患,必须及时采取有效方法进行处理。为防止桩基发生类似的质量问题,需结合以下原则处理桩基质量问题。即:(1)处理前,详细了解事故性质和范围,明确处理目的,备有预定处理事故的方案。(2)事故处理方案应满足安全、可靠、经济、合理等基本条件。采取有效措施预防和改进未施工的部分建筑工程,以防再次发生事故。(3)及时处理已发生的事故,以防给建筑工程留下安全隐患。(4)处理事故时应全面考虑已完成工程质量是否会影响后续工程及其质量。例如通过补桩处理事故时,需全面考虑是否会对混凝土强度和邻近桩造成损坏。
2.建筑工程中桩基的施工技术
2.1预制桩。预制桩指的是在工厂或施工现场先用钢筋混凝土制成施工要求的形状的桩,之后将预制桩用打桩机打入地基土中[3]。预制桩可分为管桩和实心桩,其中管桩也是空心桩,通过离心法将强度高的混凝土预制而成。预制桩是应用较多的挤土桩。具有单位面积承载力强的特点,打桩时能密实周围土层,所以桩基承载力强。预制桩通常应用于持力土层松散的夹层里,此外还常用于水下桩基工程。在建筑工程桩基中,应用预制桩具有重要的现实意义,能有效缩短工期,减少建筑工程施工成本。
2.2挖孔桩。挖孔桩的挖掘开孔方法有人工或机械,采用人工方法挖土时,需挖0.9~1.0m深才能浇灌或喷射混凝土,以圈护壁,并通过插筋连接上下圈。土挖至所需深度后扩孔,最后将钢筋笼安装于护壁内,并浇灌混凝土。在建筑工程桩基施工中,挖孔桩直径需≥1m,桩径≥1.2m~1.4m,桩身长度<30m。
建筑工程實际施工场地中,若浅层土质无法满足建筑物地基承载力和变形要求,且不能对地基进行处理时,需考虑深基础方案,即特力层为下部坚实层或岩层。桩基、沉进和地下连续墙等是深基础的主要类型,其中桩基应用最广泛、悠久。
2.3灌注桩。灌注桩包括沉管灌注桩、钻(冲、磨)孔灌注桩,其中沉管灌注桩的沉管开孔方法有锤击振动、振动冲击等。为便于将灌注桩锤击沉管至硬粘土中、粗砂层,需严格控制锤击沉管灌注桩直径和长度,一般情况下,300~500mm是锤击沉管灌注桩常用直径,<20m通常是其桩长。若桩直径是340~480mm,锤质量分别是1t与2~3.5t,那么单桩轴向承载力应分别是250~350KN与500~700KN[4]。沉管灌注桩具有设备简单、打桩进度快、成本低等特点,但极易因缩颈发生于软弱或软硬土层处而出现质量事故,此外,可能因其他原因发生各种质量事故,如断桩、混凝土离析、混凝土强度低等。所以应严格控制拔管速度,最佳速度为0.8m/min;在管内充分填充混凝土,其量需达1.10~1.15。
钻(冲、磨)孔灌注桩施工时,需将桩孔内的土排出,之后彻底清除孔底的残渣,接着按施工要求安放钢筋笼,最后向桩孔内浇灌适量混凝土。若钻孔桩直径是600mm或650mm,桩长10~30m,需应用回转机具进行开孔。
3.建筑工程中桩基的应用
3.1施工前做好桩基准备工作。桩基施工前需结合建筑工程质量要求、施工现场地质条件、桩基施工经验等,做好桩基施工准备工作,以及明确需采用的桩基施工技术。施工前桩基准备工作主要有:(1)按建筑工程实际情况,联系各个与工程相关单位,充分准备工程所需资金,合理设计桩基设计图,确定桩基形式、施工方式等。(2)测量放线。严格按照桩基施工设计图,进行桩位测量放线工作,之后结合测量结果,对出现问题的桩位进行有效处理。(3)制作和循环泥浆。制作泥浆时,严格按照比例混合水、土、纯碱等原材料;循环泥浆时,需应用泥沙分离器严格控制泥沙含沙率。
3.2施工时把握灌注桩施工要点。建筑工程桩基施工时,严格把握灌注桩施工要点,可确保桩基施工质量,且有效提高建筑工程整体质量。灌注桩施工要点主要有:(1)测放桩位。结合施工现场地质条件、实际控制点、桩位设计方针,合理设置桩位放样基点和坐标,并永久性标记。为避免桩位偏差过大,需应用全站仪将差控制在10mm内。(2)埋设护筒。打孔前,用钢板材料制作护筒,根据所设计的孔口大小,合理控制护筒直径和内径,一般情况下,护筒内径大钻头20cm,护筒埋深为2m。此外,为便于水排出,需在护筒开设溢水口。(3)打孔。打孔时,采用转速和钻孔速度快的钻孔机,以加快施工进度,并严格按照工程设计和合理的孔深度与尺寸设计进行打孔。(4)泥浆护壁。通常应用粘性好的粉质粘土作为泥浆材料,若施工现场土层土质较差,需确保护壁土质胶体率≥95%,含沙率<6%,以加强护壁,保证成孔使用强度和桩基强度。(5)钢筋笼安放。根据场地情况,在适宜位置和距离安放钢筋笼,钢筋笼相同截面内主要接头数量应在50%内。(6)混凝土灌注。严格把握混凝土灌注时间,即清孔和检查空地沉渣厚度符合要求后立即灌注混凝土。
4.总之,随着科学技术的迅猛发展,桩基种类、形式、施工技术等有了很大进步,且已广泛应用于地质不良地区、具有特殊要求的建筑工程中。为保证建筑工程中桩基施工质量,必须合理选择桩基,按照一定的处理原则处理发生质量问题的桩基。不断加强预制桩、挖孔桩、灌注桩等桩基施工技术,并在施工前做好桩基准备工作。施工时把握灌注桩施工要点,从而充分发挥桩基在建筑工程中作用,确保建筑工程整体质量。
参考文献:
[1]陈智桥.对建筑施工中桩基的应用分析[J].科学之友,2010(06):55-56.
[2]王双泽.试析桩基在建筑工程中的选择及应用[J].科技致富向导,2013(23):380.
[3]程璐.浅谈建筑工程施工技术[J].黑龙江科技信息,2013(18):212.
[4]田栩.关于建筑工程中桩基施工技术探析[J].中华民居,2014(03):307.
【关键词】 建筑工程;桩基;施工技术;应用
桩基是一种深基础,主要由桩、桩顶承台组成,具有承载力高、稳定性好、沉降小等特点,适用于工业和民用建筑工程。桩基可通过多种方式进行分类,若按受力情况,则可分为端承桩、摩擦桩;按施工方法,可分为预制桩、灌注桩[1]。对建筑工程而言,基础工程是根本,与上部建筑稳定和安全密切相关,建筑技术人员只有牢固掌握桩基施工技术,确保桩基施工质量,才能最大限度的提高建筑工程整体质量。
1.建筑工程中桩基的合理选择和处理原则
1.1合理选择。在建筑工程中,注意细节,合理选择桩基,可在一定程度上避免失误,减少工程损失。设计建筑基础和进行施工时,桩基形式、尺寸大小以及具体施工方法取决于施工现场地基条件,为保证桩基的合理设计和施工,选择桩基时必须密切注意以下事项,即:(1)建筑工程中桩基施工的主要影响因素是地质条件,必须有效保障施工安全,以免持力层过深限制管桩经济优势;(2)人工挖孔桩难度直接受持力层深度影响,必须合理控制持力层深度,以免增加施工作业难度和成本,利于排水;(3)选择预应力管桩型号和清除挖孔桩底部时,全面考虑一些岩石风化物浸水后可能出现的软化现象;(4)对于硬质岩嵌岩桩,需选择冲击钻;(5)加强地基勘察,结合勘察结果和实践经验,并在满足地基承载力和变形要求的前提下,合理设计和选择桩基形式[2]。
1.2处理原则。建筑工程桩基发生质量问题后,为避免工程留下安全隐患,必须及时采取有效方法进行处理。为防止桩基发生类似的质量问题,需结合以下原则处理桩基质量问题。即:(1)处理前,详细了解事故性质和范围,明确处理目的,备有预定处理事故的方案。(2)事故处理方案应满足安全、可靠、经济、合理等基本条件。采取有效措施预防和改进未施工的部分建筑工程,以防再次发生事故。(3)及时处理已发生的事故,以防给建筑工程留下安全隐患。(4)处理事故时应全面考虑已完成工程质量是否会影响后续工程及其质量。例如通过补桩处理事故时,需全面考虑是否会对混凝土强度和邻近桩造成损坏。
2.建筑工程中桩基的施工技术
2.1预制桩。预制桩指的是在工厂或施工现场先用钢筋混凝土制成施工要求的形状的桩,之后将预制桩用打桩机打入地基土中[3]。预制桩可分为管桩和实心桩,其中管桩也是空心桩,通过离心法将强度高的混凝土预制而成。预制桩是应用较多的挤土桩。具有单位面积承载力强的特点,打桩时能密实周围土层,所以桩基承载力强。预制桩通常应用于持力土层松散的夹层里,此外还常用于水下桩基工程。在建筑工程桩基中,应用预制桩具有重要的现实意义,能有效缩短工期,减少建筑工程施工成本。
2.2挖孔桩。挖孔桩的挖掘开孔方法有人工或机械,采用人工方法挖土时,需挖0.9~1.0m深才能浇灌或喷射混凝土,以圈护壁,并通过插筋连接上下圈。土挖至所需深度后扩孔,最后将钢筋笼安装于护壁内,并浇灌混凝土。在建筑工程桩基施工中,挖孔桩直径需≥1m,桩径≥1.2m~1.4m,桩身长度<30m。
建筑工程實际施工场地中,若浅层土质无法满足建筑物地基承载力和变形要求,且不能对地基进行处理时,需考虑深基础方案,即特力层为下部坚实层或岩层。桩基、沉进和地下连续墙等是深基础的主要类型,其中桩基应用最广泛、悠久。
2.3灌注桩。灌注桩包括沉管灌注桩、钻(冲、磨)孔灌注桩,其中沉管灌注桩的沉管开孔方法有锤击振动、振动冲击等。为便于将灌注桩锤击沉管至硬粘土中、粗砂层,需严格控制锤击沉管灌注桩直径和长度,一般情况下,300~500mm是锤击沉管灌注桩常用直径,<20m通常是其桩长。若桩直径是340~480mm,锤质量分别是1t与2~3.5t,那么单桩轴向承载力应分别是250~350KN与500~700KN[4]。沉管灌注桩具有设备简单、打桩进度快、成本低等特点,但极易因缩颈发生于软弱或软硬土层处而出现质量事故,此外,可能因其他原因发生各种质量事故,如断桩、混凝土离析、混凝土强度低等。所以应严格控制拔管速度,最佳速度为0.8m/min;在管内充分填充混凝土,其量需达1.10~1.15。
钻(冲、磨)孔灌注桩施工时,需将桩孔内的土排出,之后彻底清除孔底的残渣,接着按施工要求安放钢筋笼,最后向桩孔内浇灌适量混凝土。若钻孔桩直径是600mm或650mm,桩长10~30m,需应用回转机具进行开孔。
3.建筑工程中桩基的应用
3.1施工前做好桩基准备工作。桩基施工前需结合建筑工程质量要求、施工现场地质条件、桩基施工经验等,做好桩基施工准备工作,以及明确需采用的桩基施工技术。施工前桩基准备工作主要有:(1)按建筑工程实际情况,联系各个与工程相关单位,充分准备工程所需资金,合理设计桩基设计图,确定桩基形式、施工方式等。(2)测量放线。严格按照桩基施工设计图,进行桩位测量放线工作,之后结合测量结果,对出现问题的桩位进行有效处理。(3)制作和循环泥浆。制作泥浆时,严格按照比例混合水、土、纯碱等原材料;循环泥浆时,需应用泥沙分离器严格控制泥沙含沙率。
3.2施工时把握灌注桩施工要点。建筑工程桩基施工时,严格把握灌注桩施工要点,可确保桩基施工质量,且有效提高建筑工程整体质量。灌注桩施工要点主要有:(1)测放桩位。结合施工现场地质条件、实际控制点、桩位设计方针,合理设置桩位放样基点和坐标,并永久性标记。为避免桩位偏差过大,需应用全站仪将差控制在10mm内。(2)埋设护筒。打孔前,用钢板材料制作护筒,根据所设计的孔口大小,合理控制护筒直径和内径,一般情况下,护筒内径大钻头20cm,护筒埋深为2m。此外,为便于水排出,需在护筒开设溢水口。(3)打孔。打孔时,采用转速和钻孔速度快的钻孔机,以加快施工进度,并严格按照工程设计和合理的孔深度与尺寸设计进行打孔。(4)泥浆护壁。通常应用粘性好的粉质粘土作为泥浆材料,若施工现场土层土质较差,需确保护壁土质胶体率≥95%,含沙率<6%,以加强护壁,保证成孔使用强度和桩基强度。(5)钢筋笼安放。根据场地情况,在适宜位置和距离安放钢筋笼,钢筋笼相同截面内主要接头数量应在50%内。(6)混凝土灌注。严格把握混凝土灌注时间,即清孔和检查空地沉渣厚度符合要求后立即灌注混凝土。
4.总之,随着科学技术的迅猛发展,桩基种类、形式、施工技术等有了很大进步,且已广泛应用于地质不良地区、具有特殊要求的建筑工程中。为保证建筑工程中桩基施工质量,必须合理选择桩基,按照一定的处理原则处理发生质量问题的桩基。不断加强预制桩、挖孔桩、灌注桩等桩基施工技术,并在施工前做好桩基准备工作。施工时把握灌注桩施工要点,从而充分发挥桩基在建筑工程中作用,确保建筑工程整体质量。
参考文献:
[1]陈智桥.对建筑施工中桩基的应用分析[J].科学之友,2010(06):55-56.
[2]王双泽.试析桩基在建筑工程中的选择及应用[J].科技致富向导,2013(23):380.
[3]程璐.浅谈建筑工程施工技术[J].黑龙江科技信息,2013(18):212.
[4]田栩.关于建筑工程中桩基施工技术探析[J].中华民居,2014(03):307.