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摘 要:在房屋建筑结构施工中,桩基施工质量对其安全性及可靠性造成直接影响。作为建筑结构的根本得到有效应用。在桩基检测的过程中,主要检测的是桩身的完整性和单根桩的承载能力,从而检测及评定整个桩基工程。在施工过程中,不仅应关注桩基础的施工,而且还应对桩基的检测工序进行重视,促使桩基质量检测方法的有效运用,实现桩基质量的提升。
关键词:建筑工程;桩基施工技术;质量检测
近年来由于高层建筑的发展以及复杂地质条件下对桩基工艺技术的要求,灌注桩成为应用最广泛的一种桩基施工方法。灌注桩是桩基础应用最多的一种形式,桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上,或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。
一、灌注桩不同施工工艺及施工技术措施
灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩等。
1、泥浆护壁成孔灌注桩施工技术措施
泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外,适用于有地下水和无地下水的土层。
钻孔前,在现场放线定位,按桩位挖去桩孔表层土,并埋设护筒。护筒高2m左右,上部设1~2个溢浆孔,是用厚4~8mm钢板制成的圆筒,其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用是固定桩孔位置,保护孔口,防止地面水流入,增加孔内水压力,防止塌孔,成孔时引导钻头的方向。在钻孔过程中,向孔中注入相对密度为1.1~1.5的泥浆,使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实,避免孔内漏水,保持护筒内水压稳定;泥浆相对密度大,加大了孔内的水压力,可以稳固孔壁,防止塌孔;通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出,起到携砂、排土的作用。
2、沉管灌注桩施工技术措施
沉管灌注桩是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备,将带有钢筋混凝土的桩尖(或钢板靴)或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中,造成桩孔,然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土,随之拔出套管,利用拔管时的振动将混凝土捣实,便形成所需要的灌注桩。近年来广泛应用于多层和高层建筑。
锤击沉管灌注桩施工要点:桩尖与桩管接口处应垫麻(或草绳)垫圈,以防地下水渗入管内和作缓冲层。沉管时先用低锤锤击,观察无偏移后,才正常施打。拔管前,应先锤击或振动套管,在测得混凝土确已流出套管时方可拔管。桩管内混凝土尽量填满,拔管时要均匀,保持连续密锤轻击,并控制拔管速度,一般土层以不大于1m/min为宜,软弱土层与软硬交界处,应控制在0.8m/min以内为宜。在管底未拔到桩顶设计标高前,倒打或轻击不得中断,注意使管内的混凝土保持略高于地面,并保持到全管拔出为止。桩的中心距在5倍桩管外径以内或小于2m时,均应跳打施工;中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后,方可施打。
3、人工挖孔大直径灌注桩施工技术措施
大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔,放置钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩基础,也称墩基础。它由承台、桩身和扩大头组成,穿过深厚的软弱土层而直接坐落在坚硬的岩石层上。优点是桩身直径大,承载能力高;施工时可在孔内直接检查成孔质量,观察地质土质变化情况;桩孔深度由地基土层实际情况控制,桩底清孔除渣彻底、干净,易保证混凝土浇筑质量。
桩孔中心线平面位置偏差不宜超过50mm,桩的垂直度偏差不得超过0.5%,桩径不得小于桩设计直径。挖掘成孔区内,不得堆放余土和建筑材料,并防止局部集中荷载和机械振动。桩基础一定要坐落在设计要求的持力层上,桩孔的挖掘深度应由设计人员根据现场地基土层的实际情况决定。人工挖掘成孔应连续施工,成孔验收后立即进行混凝土浇筑。认真清除孔底浮渣余土,排净积水,浇筑过程中防止地下水流入。人工挖掘成孔过程中,应严格按操作规程施工。井面应设置安全防护栏,当桩孔净距小于2倍桩径且小于2.5m时,应间隔挖孔施工。
二、灌注桩施工质量要求及安全技术
灌注桩施工质量检查包括成孔及清孔、钢筋骨架制作及安放、混凝土搅拌及灌注等三个施工过程的质量检查。施工前应对水泥、砂、石子、钢材等原材料进行检查,对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段也应进行检查。
1、灌注桩成孔深度的控制要求
锤击套管成孔,桩尖位于坚硬、硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土、风化岩土层时,应达到设计规定的贯入度;桩尖位于其他软土层时,桩尖应达到设计规定的标高。泥浆护壁成孔、干作业成孔,应达到设计规定的深度。灌注桩的沉渣厚度:当以摩擦力为主时,不得大于150mm;当以端承力为主时不得大于50mm。
2、鋼筋笼制作及安放要求
钢筋笼制作时,要求主筋沿环向均匀布置,箍筋的直径及间距、主筋的保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。主筋与箍筋之间宜采用焊接连接。加劲箍应设在主筋外侧,主筋一般不设弯钩,根据施工工艺要求,所设弯钩不得向内圈伸露,以免妨碍施工。钢筋笼主筋的保护层允许偏差:水下灌注混凝土桩为±20mm;非水下灌注混凝土桩为±10mm。钢筋笼制作、运输、安装过程中,应采取措施防止变形,并应有保护层垫块(或垫管、垫板)。吊放入孔时,应避免碰撞孔壁。灌注混凝土时,应采取措施固定钢筋笼的位置。
3、混凝土搅拌与灌注
混凝土搅拌主要检查材料质量与配比计量、混凝土坍落度;灌注混凝土应检查防止混凝土离析的措施、浇筑厚度及振捣密实情况。灌注桩各工序应连续施工。钢筋笼放入泥浆后,4h内必须灌注混凝土。灌注后,桩顶应高出设计标高0.50m。灌注桩的实际浇筑混凝土量不得小于计算体积。浇筑混凝土时,同一配比的试块,每班不得少于1组;泥浆护壁成孔的灌注桩,每根不得少于1组。
三、灌注桩质量检测方法和措施
1、灌注桩成孔质量检测
灌注桩的施工分为成孔和成桩两部分,成孔作业由于是在地下、水下完成,质量控制难度大,复杂的地质条件和施工的失误,都有可能产生塌孔、缩颈、桩孔偏斜、沉渣过厚等问题。 2、桩基静载试验
静载试验可确定桩的承载力,可为设计提供依据,也可以为工程验收提供依据,是获得桩轴向抗压、抗拔以及横向承载力的最基本、最可靠的方法。我国建筑工程中惯用的静载试验方法是维持荷载法。又可分为慢速维持荷载法和快速维持荷载法。
3、桩基低应变动力检测
根据作用在桩顶上的动荷载能量能否使桩土之间发生一定弹性位移或塑性位移,低应变作用在桩顶上的动荷载远小于桩的使用荷载,能量小,只能使桩土产生弹性变形。
4、灌注桩声波检测
当混凝土无缺陷时,混凝土是连续体,超声波在其中正常传播。当换能器正对着缺陷时,情况就不一样了。由于缺陷(空洞、蜂窝区)的存在,混凝土连续性中断,缺陷区与混凝土之间成为界面(空气与混凝土)。在这界面上,超声波传播情况发生变动发生反射、散射与绕射。
5、混凝土芯样强度检验
在灌注桩上钻孔取芯后,应抽取一定数量的混凝土芯樣,将芯样加工成抗压强度试验试件,在压力机上作抗压强度试验,验证桩身混凝土的实际强度。
四、结语
综上所述,随着我国社会经济的逐渐发展,人口数量也在进一步攀升,导致城市用地及人均土地占有量出现较大程度的缩小。高层建筑工程的出现,不仅能够使城市土地利用率得到提高,而且还能进一步将城市发展中存在的城市用地短缺问题得到解决。在高层建筑施工中,桩基工程的质量发挥着重要作用,同样也对建筑工程的整体造成一定程度的影响,要求工程施工单位应对桩基施工的质量问题得到有效的控制,促使建筑工程的整体质量得到有效的提升。
参考文献
[1]卓维松.灌注桩桩基质量检测技术综述[J].西部探矿工程,2010,22(8):16-20.DOI:10.3969/j.issn.1004-5716.2010.08.006.
[2]张毅,张文君.桩基工程成孔质量检测技术探讨[J].现代商贸工业,2009,21(19):307.DOI:10.3969/j.issn.1672-3198.2009.19.173.
[3]郭斌.桩基工程施工问题处理[J].中国房地产业,2011,(2):127-127.
作者简介:
郭欣,男(1978-03-),河南夏邑县,研究方向:建筑工程,身份证号码:412326197803053617
关键词:建筑工程;桩基施工技术;质量检测
近年来由于高层建筑的发展以及复杂地质条件下对桩基工艺技术的要求,灌注桩成为应用最广泛的一种桩基施工方法。灌注桩是桩基础应用最多的一种形式,桩的作用是将上部建筑物的荷载传递到深处承载力较强的土层上,或将软弱土层挤密实以提高地基土的承载能力和密实度。
一、灌注桩不同施工工艺及施工技术措施
灌注桩按成孔方法分为泥浆护壁成孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩等。
1、泥浆护壁成孔灌注桩施工技术措施
泥浆护壁成孔是利用泥浆保护稳定孔壁的机械钻孔方法。它通过循环泥浆将切削碎的泥石渣屑悬浮后排出孔外,适用于有地下水和无地下水的土层。
钻孔前,在现场放线定位,按桩位挖去桩孔表层土,并埋设护筒。护筒高2m左右,上部设1~2个溢浆孔,是用厚4~8mm钢板制成的圆筒,其内径应大于钻头直径200mm。护筒的作用是固定桩孔位置,保护孔口,防止地面水流入,增加孔内水压力,防止塌孔,成孔时引导钻头的方向。在钻孔过程中,向孔中注入相对密度为1.1~1.5的泥浆,使桩孔内孔壁土层中的孔隙渗填密实,避免孔内漏水,保持护筒内水压稳定;泥浆相对密度大,加大了孔内的水压力,可以稳固孔壁,防止塌孔;通过循环泥浆可将切削的泥石渣悬浮后排出,起到携砂、排土的作用。
2、沉管灌注桩施工技术措施
沉管灌注桩是利用锤击打桩设备或振动沉桩设备,将带有钢筋混凝土的桩尖(或钢板靴)或带有活瓣式桩靴的钢管沉入土中,造成桩孔,然后放入钢筋骨架并浇筑混凝土,随之拔出套管,利用拔管时的振动将混凝土捣实,便形成所需要的灌注桩。近年来广泛应用于多层和高层建筑。
锤击沉管灌注桩施工要点:桩尖与桩管接口处应垫麻(或草绳)垫圈,以防地下水渗入管内和作缓冲层。沉管时先用低锤锤击,观察无偏移后,才正常施打。拔管前,应先锤击或振动套管,在测得混凝土确已流出套管时方可拔管。桩管内混凝土尽量填满,拔管时要均匀,保持连续密锤轻击,并控制拔管速度,一般土层以不大于1m/min为宜,软弱土层与软硬交界处,应控制在0.8m/min以内为宜。在管底未拔到桩顶设计标高前,倒打或轻击不得中断,注意使管内的混凝土保持略高于地面,并保持到全管拔出为止。桩的中心距在5倍桩管外径以内或小于2m时,均应跳打施工;中间空出的桩须待邻桩混凝土达到设计强度的50%以后,方可施打。
3、人工挖孔大直径灌注桩施工技术措施
大直径灌注桩是采用人工挖掘方法成孔,放置钢筋笼,浇筑混凝土而成的桩基础,也称墩基础。它由承台、桩身和扩大头组成,穿过深厚的软弱土层而直接坐落在坚硬的岩石层上。优点是桩身直径大,承载能力高;施工时可在孔内直接检查成孔质量,观察地质土质变化情况;桩孔深度由地基土层实际情况控制,桩底清孔除渣彻底、干净,易保证混凝土浇筑质量。
桩孔中心线平面位置偏差不宜超过50mm,桩的垂直度偏差不得超过0.5%,桩径不得小于桩设计直径。挖掘成孔区内,不得堆放余土和建筑材料,并防止局部集中荷载和机械振动。桩基础一定要坐落在设计要求的持力层上,桩孔的挖掘深度应由设计人员根据现场地基土层的实际情况决定。人工挖掘成孔应连续施工,成孔验收后立即进行混凝土浇筑。认真清除孔底浮渣余土,排净积水,浇筑过程中防止地下水流入。人工挖掘成孔过程中,应严格按操作规程施工。井面应设置安全防护栏,当桩孔净距小于2倍桩径且小于2.5m时,应间隔挖孔施工。
二、灌注桩施工质量要求及安全技术
灌注桩施工质量检查包括成孔及清孔、钢筋骨架制作及安放、混凝土搅拌及灌注等三个施工过程的质量检查。施工前应对水泥、砂、石子、钢材等原材料进行检查,对施工组织设计中制定的施工顺序、监测手段也应进行检查。
1、灌注桩成孔深度的控制要求
锤击套管成孔,桩尖位于坚硬、硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土、风化岩土层时,应达到设计规定的贯入度;桩尖位于其他软土层时,桩尖应达到设计规定的标高。泥浆护壁成孔、干作业成孔,应达到设计规定的深度。灌注桩的沉渣厚度:当以摩擦力为主时,不得大于150mm;当以端承力为主时不得大于50mm。
2、鋼筋笼制作及安放要求
钢筋笼制作时,要求主筋沿环向均匀布置,箍筋的直径及间距、主筋的保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。主筋与箍筋之间宜采用焊接连接。加劲箍应设在主筋外侧,主筋一般不设弯钩,根据施工工艺要求,所设弯钩不得向内圈伸露,以免妨碍施工。钢筋笼主筋的保护层允许偏差:水下灌注混凝土桩为±20mm;非水下灌注混凝土桩为±10mm。钢筋笼制作、运输、安装过程中,应采取措施防止变形,并应有保护层垫块(或垫管、垫板)。吊放入孔时,应避免碰撞孔壁。灌注混凝土时,应采取措施固定钢筋笼的位置。
3、混凝土搅拌与灌注
混凝土搅拌主要检查材料质量与配比计量、混凝土坍落度;灌注混凝土应检查防止混凝土离析的措施、浇筑厚度及振捣密实情况。灌注桩各工序应连续施工。钢筋笼放入泥浆后,4h内必须灌注混凝土。灌注后,桩顶应高出设计标高0.50m。灌注桩的实际浇筑混凝土量不得小于计算体积。浇筑混凝土时,同一配比的试块,每班不得少于1组;泥浆护壁成孔的灌注桩,每根不得少于1组。
三、灌注桩质量检测方法和措施
1、灌注桩成孔质量检测
灌注桩的施工分为成孔和成桩两部分,成孔作业由于是在地下、水下完成,质量控制难度大,复杂的地质条件和施工的失误,都有可能产生塌孔、缩颈、桩孔偏斜、沉渣过厚等问题。 2、桩基静载试验
静载试验可确定桩的承载力,可为设计提供依据,也可以为工程验收提供依据,是获得桩轴向抗压、抗拔以及横向承载力的最基本、最可靠的方法。我国建筑工程中惯用的静载试验方法是维持荷载法。又可分为慢速维持荷载法和快速维持荷载法。
3、桩基低应变动力检测
根据作用在桩顶上的动荷载能量能否使桩土之间发生一定弹性位移或塑性位移,低应变作用在桩顶上的动荷载远小于桩的使用荷载,能量小,只能使桩土产生弹性变形。
4、灌注桩声波检测
当混凝土无缺陷时,混凝土是连续体,超声波在其中正常传播。当换能器正对着缺陷时,情况就不一样了。由于缺陷(空洞、蜂窝区)的存在,混凝土连续性中断,缺陷区与混凝土之间成为界面(空气与混凝土)。在这界面上,超声波传播情况发生变动发生反射、散射与绕射。
5、混凝土芯样强度检验
在灌注桩上钻孔取芯后,应抽取一定数量的混凝土芯樣,将芯样加工成抗压强度试验试件,在压力机上作抗压强度试验,验证桩身混凝土的实际强度。
四、结语
综上所述,随着我国社会经济的逐渐发展,人口数量也在进一步攀升,导致城市用地及人均土地占有量出现较大程度的缩小。高层建筑工程的出现,不仅能够使城市土地利用率得到提高,而且还能进一步将城市发展中存在的城市用地短缺问题得到解决。在高层建筑施工中,桩基工程的质量发挥着重要作用,同样也对建筑工程的整体造成一定程度的影响,要求工程施工单位应对桩基施工的质量问题得到有效的控制,促使建筑工程的整体质量得到有效的提升。
参考文献
[1]卓维松.灌注桩桩基质量检测技术综述[J].西部探矿工程,2010,22(8):16-20.DOI:10.3969/j.issn.1004-5716.2010.08.006.
[2]张毅,张文君.桩基工程成孔质量检测技术探讨[J].现代商贸工业,2009,21(19):307.DOI:10.3969/j.issn.1672-3198.2009.19.173.
[3]郭斌.桩基工程施工问题处理[J].中国房地产业,2011,(2):127-127.
作者简介:
郭欣,男(1978-03-),河南夏邑县,研究方向:建筑工程,身份证号码:412326197803053617