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【摘 要】 在工程的施工建设工程中,尤其是工民建筑中,桩基工程作为常见的一种形式,它在施工建设中占据着非常重要的地位,它自身具备了很多的优点,主要有承载能力强、工期短、稳定性好、经济效益好以及沉降量小等,所以被广泛的应用在工民建施工中。
【关键词】 工民建;桩基工程;施工技术
在当代工民建筑工程中,桩基材料、类型、桩工机械、施工工艺均较以往有较大改观,现代化的桩基基础工程施工体系已经形成,故施工企业在施工过程中需根据建筑物的实际特征来挑选合适的施工工艺,从而保证高质量的施工,本文就当代桩基工程施工技术在工民建中核心技术问题进行了相关介绍。
一、工民建桩基工程施工中桩基的科学选择
建筑施工中桩基的形式与类型多种多样,为了保障施工质量,提升施工效率,控制施工成本,施工方需要对建筑物的地质条件、水文条件、荷载等级、桩基使用功能、建筑结构、地形、施工设备、桩端持力层岩土特征、施工环境、制桩材料的供应、施工造价、施工周期等进行综合研究与分析,并将各类待选的桩基施工工艺进行经济性与技术性的对比后来挑选合适的桩型和成桩工艺,以下是笔者结合自身多年的桩型选择经验所做的总结:
若桩基用于工业厂房、仓库、车库等下部设置,或用作挡土墙下等处的斜桩时,此时采用桩基可有效承受来自建筑物的上拔荷载与浮托力;若地基上部为软土层,下部土层较为坚硬时,最好采用桩基。若软土层较厚致使桩端无法深入至良好土层时,应首先考虑桩基的沉降。若嵌岩桩须嵌入硬质基岩中时应重点考虑一种或多种集中力作用下嵌岩桩的的受力情况,一般而言,冲击式钻进法要优于旋转式钻进法;若桩基的持力层较深,考虑到施工成本、施工难度及排水等因素,宜选择机械挖孔而避免人力挖孔;若工民建的施工场地正好位于灰岩地区等特殊岩土地质条件,该地可能存在土洞、岩溶(溶洞、溶沟等)、断层及裂隙构造带的发育,地质条件较为复杂,含有丰富的地下水,甚至存有地下暗河通道等,这将对桩基础的选型及施工质量造成严重的影响,故笔者认为该条件下的桩基施工工程优势并不显现,因该条件下的施工安全性无法得到有效保障,且由于桩端持力层埋置深度过大,则将使桩基经济性大打折扣,倘若在桩基基础岩土工程条件认识不足的条件下凭经验施工,施工中发生多次桩型更改的现象,则容易带来无法估量的经济损失与安全隐患。考虑到上述因素,建议在选择桩基时根据不同类型桩基的特征来进行择优挑选,灌注桩的优势在于可根据建筑物的实际需求来调整桩基的长度,目前主要用于高结构的建筑项目施工。
二、打桩机械的类别
1、落锤
落锤是指通过卷扬机、人力对桩锤进行拉起,让桩锤做自由落体运动,并借助于桩锤的重量来对桩顶进行夯击,从而使桩可以顺利的进入土层。而落锤打桩法一般情况下被运用在木桩以及细长尺寸砼打桩中,但是不可以运用在土层、砾石土层以及粘土中。就落锤来说,它的结构构造很简单、便于使用且冲击力大,所以可以随便的对它的降落距离进行调整。与此同时它自身也具备着一定的缺点,主要为仅仅借助自由落体运动而发出的锤击速度很慢,其效率也偏低。
2、柴油桩锤
所谓柴油桩锤,主要是指借助燃油的爆炸来让活塞运动,使锤头跳动,从而对桩顶进行夯击。柴油桩锤法主要适用于对木桩和钢板桩进行打击,还可以选择在偏软的地基上打一些不超过20m的混凝土桩。柴油桩锤法主要具备附桩架与动力设备的特征,并且在运用过程中不需要借助外力的作用,除此之外还具备着机架轻、打桩快、燃料消耗少以及移桩便捷等特征。与此同时它自身还具备着一定的缺点,主要为桩架高度有限、不适合软土打桩以及硬土层打桩等。
3、单动汽锤
所谓单动汽锤,主要是指借助蒸汽以及压缩空气所出现的压力,把锤头举到很高的位置,再进行猛烈的冲击,以此来使夯击的力量可以得到有效的增加,此方法在运用的过程中波及范围比较广,但是最适合运用于通过套管法对混凝土桩进行打灌注的施工过程中。通常来说,单动汽锤的结构相比较来说很简单,它自身也具备着落差小、打桩速度快、冲击力大以及桩头不易被破坏等优势。
4、振动桩锤
所谓振动桩锤,主要是指借助偏心轮作用而出现激振,并且沿着刚性联结桩帽来传递到桩上。通常来说,这种设备主要被运用在钢管以及钢板的打桩,除此之外还可以被运用在长度不超过15m的打入式灌注打桩中,与此同时还可以被运用在粉质的粘土、密实的粘土以及松散的砂土中。振动桩锤自身具备着沉桩速度快、施工简单以及适用范围广等特征,与此同时,它还可以对各类桩进行打击,并协助卷扬机进行拔桩工作,但是这种方法在打斜桩过程中并不适用。
三、灌注桩过程中的施工技术
1、挖孔桩
通常来说,工民建桩基施工过程中进行挖孔桩时可以采取机械挖掘和人工挖掘的方式。当采取人工进行挖掘开孔时,往往在挖深到一米左右就需要浇灌适宜的砼,以此来对挖孔的圈壁进行保护,还需要把上下圈用插筋的方法连接在一起;当挖到预想的深度时,才可以开始扩孔好工作,还需要把钢筋笼安装在护壁内,并浇筑适宜的砼。一般来说,挖孔桩的直径不应该低于一米,深度最好控制在十五米左右,而桩径也需要高于1.4m,桩身的长度往往不超过三十米。
2、沉管灌注桩
从实际运用过程中可以看出,沉管灌注桩实现开孔的目的主要是运用锤击振动来对沉管进行冲击。它的直径一般被控制在三十厘米到五十厘米之间,而桩长也不应该超过二十米,这样才可以被运用在硬粘土以及粗砂层的打桩过程中。而直径被控制在三十四厘米到四十八厘米之间的桩,桩锤质量为一吨时,单桩轴向所具备的承载力为二十五万牛顿。这种打桩施工设备自身也具备着很多的优点,主要为打桩简单、成本低以及速度快等。与此同时,它还具备着很多的缺点,例如断桩、局部夹长以及混凝土离析等。
3、钻孔灌注桩
从工民建桩基施工过程中的施工时间来说,所有的钻孔桩施工都需要把桩孔的位置里面的土被排出地面,把底部的残渣以及清孔工作处理好之后,再把钢筋笼放入其中,并进行混凝土浇灌。而钻孔灌注桩一般都把直径控制在六十厘米左右,而最常用的开孔方法就是使用回转机具来开展开孔工作,并且桩长控制在十米到三十米之间,而单桩的承载力往往在1MN到2MN之间。现阶段来看,工民建桩基施工过程中所采取的钻孔灌注桩,在钻孔的过程中需要把钢套筒下到其中,主要是借助泥浆来对孔壁进行保护,以此来禁止出现塌孔的现象,在这里面最常使用的桩直径一般为80cm、100cm和120cm等,所需承载力为3MN到9MN之间。
四、结束语
作为一个建筑物最基本的建筑结构,桩基对于确保建筑物安全与质量,保障人民安居业余而言就显得尤为重要。桩基显著的稳定性及荷载力使其成为建筑项目施工环节中的关键部分,其与工民建筑物的质量安全息息相关,因建筑物的大部分重量通过桩基传到地面以下深处位置,桩的好坏,直接关系到地面建筑物的质量。因此,进行桩基施工的单位除了掌握娴熟的桩基施工工艺外,还应做好施工各环节的质量控制,切不可偷工减料,降低成本,施工环节均严格按照相关技术规范来执行,以保障整个桩基施工工程的安全性与可靠性。
参考文献:
[1]张瑞华.桩基工程施工技术在工民建中的运用研究[J].山西建筑,2012年.
[2]鞠好森.工民建中對不同土质的桩基选择及桩基的施工技术探讨[J].科协论坛(下半月),2013年.
[3]杨珍明,曾文,陶建福,汪小龙,张洪力.水泥、石灰混合浆液加固软土地基的试验研究[J].中国水运(下半月),2010年.
【关键词】 工民建;桩基工程;施工技术
在当代工民建筑工程中,桩基材料、类型、桩工机械、施工工艺均较以往有较大改观,现代化的桩基基础工程施工体系已经形成,故施工企业在施工过程中需根据建筑物的实际特征来挑选合适的施工工艺,从而保证高质量的施工,本文就当代桩基工程施工技术在工民建中核心技术问题进行了相关介绍。
一、工民建桩基工程施工中桩基的科学选择
建筑施工中桩基的形式与类型多种多样,为了保障施工质量,提升施工效率,控制施工成本,施工方需要对建筑物的地质条件、水文条件、荷载等级、桩基使用功能、建筑结构、地形、施工设备、桩端持力层岩土特征、施工环境、制桩材料的供应、施工造价、施工周期等进行综合研究与分析,并将各类待选的桩基施工工艺进行经济性与技术性的对比后来挑选合适的桩型和成桩工艺,以下是笔者结合自身多年的桩型选择经验所做的总结:
若桩基用于工业厂房、仓库、车库等下部设置,或用作挡土墙下等处的斜桩时,此时采用桩基可有效承受来自建筑物的上拔荷载与浮托力;若地基上部为软土层,下部土层较为坚硬时,最好采用桩基。若软土层较厚致使桩端无法深入至良好土层时,应首先考虑桩基的沉降。若嵌岩桩须嵌入硬质基岩中时应重点考虑一种或多种集中力作用下嵌岩桩的的受力情况,一般而言,冲击式钻进法要优于旋转式钻进法;若桩基的持力层较深,考虑到施工成本、施工难度及排水等因素,宜选择机械挖孔而避免人力挖孔;若工民建的施工场地正好位于灰岩地区等特殊岩土地质条件,该地可能存在土洞、岩溶(溶洞、溶沟等)、断层及裂隙构造带的发育,地质条件较为复杂,含有丰富的地下水,甚至存有地下暗河通道等,这将对桩基础的选型及施工质量造成严重的影响,故笔者认为该条件下的桩基施工工程优势并不显现,因该条件下的施工安全性无法得到有效保障,且由于桩端持力层埋置深度过大,则将使桩基经济性大打折扣,倘若在桩基基础岩土工程条件认识不足的条件下凭经验施工,施工中发生多次桩型更改的现象,则容易带来无法估量的经济损失与安全隐患。考虑到上述因素,建议在选择桩基时根据不同类型桩基的特征来进行择优挑选,灌注桩的优势在于可根据建筑物的实际需求来调整桩基的长度,目前主要用于高结构的建筑项目施工。
二、打桩机械的类别
1、落锤
落锤是指通过卷扬机、人力对桩锤进行拉起,让桩锤做自由落体运动,并借助于桩锤的重量来对桩顶进行夯击,从而使桩可以顺利的进入土层。而落锤打桩法一般情况下被运用在木桩以及细长尺寸砼打桩中,但是不可以运用在土层、砾石土层以及粘土中。就落锤来说,它的结构构造很简单、便于使用且冲击力大,所以可以随便的对它的降落距离进行调整。与此同时它自身也具备着一定的缺点,主要为仅仅借助自由落体运动而发出的锤击速度很慢,其效率也偏低。
2、柴油桩锤
所谓柴油桩锤,主要是指借助燃油的爆炸来让活塞运动,使锤头跳动,从而对桩顶进行夯击。柴油桩锤法主要适用于对木桩和钢板桩进行打击,还可以选择在偏软的地基上打一些不超过20m的混凝土桩。柴油桩锤法主要具备附桩架与动力设备的特征,并且在运用过程中不需要借助外力的作用,除此之外还具备着机架轻、打桩快、燃料消耗少以及移桩便捷等特征。与此同时它自身还具备着一定的缺点,主要为桩架高度有限、不适合软土打桩以及硬土层打桩等。
3、单动汽锤
所谓单动汽锤,主要是指借助蒸汽以及压缩空气所出现的压力,把锤头举到很高的位置,再进行猛烈的冲击,以此来使夯击的力量可以得到有效的增加,此方法在运用的过程中波及范围比较广,但是最适合运用于通过套管法对混凝土桩进行打灌注的施工过程中。通常来说,单动汽锤的结构相比较来说很简单,它自身也具备着落差小、打桩速度快、冲击力大以及桩头不易被破坏等优势。
4、振动桩锤
所谓振动桩锤,主要是指借助偏心轮作用而出现激振,并且沿着刚性联结桩帽来传递到桩上。通常来说,这种设备主要被运用在钢管以及钢板的打桩,除此之外还可以被运用在长度不超过15m的打入式灌注打桩中,与此同时还可以被运用在粉质的粘土、密实的粘土以及松散的砂土中。振动桩锤自身具备着沉桩速度快、施工简单以及适用范围广等特征,与此同时,它还可以对各类桩进行打击,并协助卷扬机进行拔桩工作,但是这种方法在打斜桩过程中并不适用。
三、灌注桩过程中的施工技术
1、挖孔桩
通常来说,工民建桩基施工过程中进行挖孔桩时可以采取机械挖掘和人工挖掘的方式。当采取人工进行挖掘开孔时,往往在挖深到一米左右就需要浇灌适宜的砼,以此来对挖孔的圈壁进行保护,还需要把上下圈用插筋的方法连接在一起;当挖到预想的深度时,才可以开始扩孔好工作,还需要把钢筋笼安装在护壁内,并浇筑适宜的砼。一般来说,挖孔桩的直径不应该低于一米,深度最好控制在十五米左右,而桩径也需要高于1.4m,桩身的长度往往不超过三十米。
2、沉管灌注桩
从实际运用过程中可以看出,沉管灌注桩实现开孔的目的主要是运用锤击振动来对沉管进行冲击。它的直径一般被控制在三十厘米到五十厘米之间,而桩长也不应该超过二十米,这样才可以被运用在硬粘土以及粗砂层的打桩过程中。而直径被控制在三十四厘米到四十八厘米之间的桩,桩锤质量为一吨时,单桩轴向所具备的承载力为二十五万牛顿。这种打桩施工设备自身也具备着很多的优点,主要为打桩简单、成本低以及速度快等。与此同时,它还具备着很多的缺点,例如断桩、局部夹长以及混凝土离析等。
3、钻孔灌注桩
从工民建桩基施工过程中的施工时间来说,所有的钻孔桩施工都需要把桩孔的位置里面的土被排出地面,把底部的残渣以及清孔工作处理好之后,再把钢筋笼放入其中,并进行混凝土浇灌。而钻孔灌注桩一般都把直径控制在六十厘米左右,而最常用的开孔方法就是使用回转机具来开展开孔工作,并且桩长控制在十米到三十米之间,而单桩的承载力往往在1MN到2MN之间。现阶段来看,工民建桩基施工过程中所采取的钻孔灌注桩,在钻孔的过程中需要把钢套筒下到其中,主要是借助泥浆来对孔壁进行保护,以此来禁止出现塌孔的现象,在这里面最常使用的桩直径一般为80cm、100cm和120cm等,所需承载力为3MN到9MN之间。
四、结束语
作为一个建筑物最基本的建筑结构,桩基对于确保建筑物安全与质量,保障人民安居业余而言就显得尤为重要。桩基显著的稳定性及荷载力使其成为建筑项目施工环节中的关键部分,其与工民建筑物的质量安全息息相关,因建筑物的大部分重量通过桩基传到地面以下深处位置,桩的好坏,直接关系到地面建筑物的质量。因此,进行桩基施工的单位除了掌握娴熟的桩基施工工艺外,还应做好施工各环节的质量控制,切不可偷工减料,降低成本,施工环节均严格按照相关技术规范来执行,以保障整个桩基施工工程的安全性与可靠性。
参考文献:
[1]张瑞华.桩基工程施工技术在工民建中的运用研究[J].山西建筑,2012年.
[2]鞠好森.工民建中對不同土质的桩基选择及桩基的施工技术探讨[J].科协论坛(下半月),2013年.
[3]杨珍明,曾文,陶建福,汪小龙,张洪力.水泥、石灰混合浆液加固软土地基的试验研究[J].中国水运(下半月),2010年.