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摘要:建筑施工时桩基的选择、桩基的施工对后续工程产生深远的影响。文章分析其技术应用,探讨其施工常见问题以及控制措施。
关键词:建筑施工;桩基施工;技术应用
中图分类号:TU7文献标识码: A
引言
建筑施工的高质量是保证建筑行业蓬勃发展的前提条件,建筑结构的桩基施工是构建整个建筑物的基础,直接关系到建筑物的质量好坏。在桩基施工中要根据不同施工需要选择不同的桩基类别,施工时要尤为注意桩基的牢固程度和可靠性。
一、桩基技术的主要应用
(一)人工挖孔桩
人工挖孔桩顾名思义主要通过人力来实现,具有理想的成本优势,质量也较为可靠;此外,其制作工艺简单易行,一般不会给施工场所及其四周的自然环境带来负面影响。人工挖孔桩技术集健康、环保以及成本低廉等诸多优势于一身,所以,该项桩基技术在建筑工程中得以广泛应用,并获得了较高的评价。
(二)预制桩技术
预制桩技术涉及多种施工技术方法,常见有两种:一种是通过锤击的方式使其下沉;另一种是通过振动的方式使其下沉。预制桩技术在实际施工过程中存在若干常见的问题,如应当比较精准地确定桩顶部的高度以及方向,假若顶部方向存在偏斜,那么底部方向也势必会受到影响,因此,有必要在正式打入之前控制好桩顶高度和方向。另外,还需要控制好连续作业问题,不允许脱节,如若不然,管桩将有可能发生类似于不结实等的质量问题。该施工技术所采用的各种方法普遍存在振幅相对偏大的问题,出现挤凸周边土壤的几率较大。因此,在实际施工过程中,应采取针对性措施以规避这一问题,最常用的办法是为所有管桩留置科学间距。
(三)灌注桩技术
和预制桩类似,灌注桩同样也有多种制作方法,主要包括冲击制作方法、泥浆护壁的方法、沉管制作方法以及干作业方法等,这些方法需要借助现代化机械予以完成。对于冲击制作方法,其通常应用于偏软的土地。对于泥浆护壁的方法,其通常应用于偏湿的土地,尤其适用于淤泥偏多的地方,考虑到土地的这一性质,有必要采取相应的措施预防倒塌事故的发生。对于沉管制作方法,其实质是借助一个较大的力度将土壤挤压出来。对于干作业方法,其又包括人工挖孔以及机械钻孔这两种方法,二者均较为实用。泥浆护壁的方法和干作业方法由于很少发生挤土问题,再加上对自然环境的影响较小,所以,在现代城市建筑工程中得以广泛应用。
二、建筑工程桩基施工问题
(一)混凝土浇筑问题
混凝土桩体预制和现场浇筑是目前主要的成桩技术,在混凝土桩体预制时经常会存在如下问题:首先,如果浇筑施工环境位于水下,那么桩体在浇筑时就会出现混凝土水下沉积现象,进而导致混凝土浇筑量无法实现精确控制,浇筑混凝土过多或过少都会直接影响成桩质量。其次,桩体成型后,对模具的拆除要严格控制其时间,并且用力要适当,在施工中,经常会出现由于用力不均产生对桩体的破坏情况。再次,混凝土桩浇筑过程还会受到地质构造的影响,地质情况勘探不力或准确性不高会致使浇筑桩体局部受损或整体坍塌。
(二)桩体压力分布不均
在桩基础施工前,要对桩体的总承载力和平均承载力进行科学计算,并严格按照计算结果进行施工。在具体施工中经常出现由于承载力预估不足而导致桩体的塌陷,桩体埋置的深度没有达到预定标准也会降低桩体的承载力,另外,桩体的压力分布还与地质构造情况有关。
(三)桩倾斜过大
由于预制桩的质量不符标准,导致桩顶面倾斜和桩尖的位置不正或者变形,从而造成桩倾斜;桩身、桩帽、桩锤的中心线偏离,导致锤击偏离了重心;桩机安装的角度不准确,造成桩架与地面的不垂直;桩端遇到坚硬的障碍物;桩距过小,错误的打桩顺序导致强烈的挤土效应产生;基坑土方开挖不当、测量放线错误等都会造成桩倾斜过大。
(四)断桩
除了桩倾斜过大会导致桩断裂外,由于桩运输、起吊、堆放的吊点或支点位置出现偏差;在沉桩的过程中,因桩的质量或者障碍物的阻碍等原因导致桩身因过度的弯曲。设计要求的桩锤击与设计的贯入度存在较大误差,以致于施工时锤击次数过多、锤击过度导致桩断裂。
(五)桩接头断裂
在桩需要设计的较长时,在施工工艺上,桩采用分段预制、分段沉入的方法,各段之间用钢制焊接连接件进行连接。导致桩接头断离现象其原因主要是桩倾斜过大,另外桩上下节的中心线偏离,桩接头施工技术不达标、质量差也是重要原因。
(六)桩位偏差过大
造成桩的位置偏差主要是由于测量放线的差错、沉桩工艺落后及桩身倾斜等原因造成。
三、桩基施工的技术要点及质量管理
(一)施工准备阶段的技术要点控制
为保证现代建筑工程桩基施工的质量,首先需做好施工准备阶段的工作。施工作业人员的业务水平和整体素质对工程质量有着重要的影响,在施工前对操作人员进行技术交底和安全教育,要求他们在施工过程中严格按照技术规范执行,保证桩基工程施工质量。在桩基施工中,广泛应用大规模的机械作业,能有效縮短工期,减轻人员劳动强度,提高工作效率。在使用机械设备之前,要对机械设备进行全面检查并及时维修保养,妥善做好机械作业前的准备工作。对于施工场地,要事先进行平整和压实处理,防止机械设备在施工过程中发生倾斜等事故。在施工前,对于机械设备以及其它作业中需要用电的工序,要保证电线路有良好的绝缘保护措施,对于电气设备的金属不好,做好接地保护措施,防止在使用过程中漏电发生安全事故,影响工程的进度和施工质量。
(二)桩基施工中的技术要点控制
桩基施工中,打桩机械的行走道路要平整坚实,保证设备安全。吊桩就位时,起吊速度要慢并且匀速,拉住尾绳防止桩头撞击桩架,保证桩身安全。桩基施工中,打桩和定锤吊桩是施工技术控制的要点,打桩时,要遵照重锤低击和低提重打的技术要领,桩开始打入地面时,桩锤落距宜低,一般为50~80cm,这样桩能正常沉入地基中。当桩沉入地基中达到一定的深度时,确保桩尖不发生偏移的情况下,可适当增加桩锤落距继续锤击。当桩尖遇到孤石或者穿过硬夹层时,为防止桩尖开裂,桩锤落距不得大于80cm。另外,在采用挖孔灌注时,施工中钻孔在4~10m 之间作业时,桩孔缩径现象严重,成桩过程中桩孔容易发生坍塌。工程技术人员在长期的施工中发现,操作人员在控制钻进速度和回转斗提升速度是施工技术要点之外,静态泥浆的配比以及钻具的结构也是重要的技术要点。钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌,有效抑制地下水和悬浮钻渣等,可在孔壁处形成一层薄泥皮,起到护壁的作用,使水无法从内到外或从外向内渗透。因此说泥浆的配比非常重要,控制泥浆比重,提高泥粉质量,添加处理剂来增加泥浆粘性、润滑度以及凝聚力,可以对孔壁起到良好的保护效果。桩成孔后,应检查桩孔嵌入的深度、地基岩层强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等指标,各项数据均应符合设计要求。
(三)处理桩基质量问题时的技术要点控制
在建筑工程桩基施工中,一旦出现质量问题,需及时处理,并要保证处理方案的科学合理性,还要对没有完成的施工部分进行改造和预防,避免同类事故的发生。处理桩基质量问题的技术方法主要有:①补沉法。在预制桩入土深度不够或者打入的桩由于土体隆起使桩抬起时,可采用这种方法。②补桩法。要考虑到不会破坏到混凝土强度以及周围桩时才能采用这种方法,补桩施工成本较大,工期也较长。③补送结合法。打入的桩要分节连接,当质量较差的桩出现节点脱开的情况时,可以采用这种方法。④纠偏法。当桩身出现倾斜但没有发生断裂,桩长较短时,可以选择对局部进行开挖,然后用千斤顶进行纠偏处理。
(四)预制混凝土桩与钢桩质量管理
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等情况。为了防止断桩,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。
结语
综上所述,要综合考量各种因素,通过对比、评估,最终确定最优方案,面对工程施工过程中不断涌现的新问题,要综合应用电子技术,计算机技术等新技术与土力学和基础工程学,在不断探索与改进中使得桩基工程朝着机械化、标准化、自动化的方向发展。
参考文献:
[1]杨向阳.房屋建筑施工中桩基施工及检测技术[J].科技传播,2014,06:139-140.
[2]张传林.建筑施工中桩基工程桩位测量精度的控制措施[J].科技创业家,2014,03:10.
[3]秦学峰.建筑工程桩基工程施工的质量控制探析[J].黑龙江科技信息,2014,01:199.
关键词:建筑施工;桩基施工;技术应用
中图分类号:TU7文献标识码: A
引言
建筑施工的高质量是保证建筑行业蓬勃发展的前提条件,建筑结构的桩基施工是构建整个建筑物的基础,直接关系到建筑物的质量好坏。在桩基施工中要根据不同施工需要选择不同的桩基类别,施工时要尤为注意桩基的牢固程度和可靠性。
一、桩基技术的主要应用
(一)人工挖孔桩
人工挖孔桩顾名思义主要通过人力来实现,具有理想的成本优势,质量也较为可靠;此外,其制作工艺简单易行,一般不会给施工场所及其四周的自然环境带来负面影响。人工挖孔桩技术集健康、环保以及成本低廉等诸多优势于一身,所以,该项桩基技术在建筑工程中得以广泛应用,并获得了较高的评价。
(二)预制桩技术
预制桩技术涉及多种施工技术方法,常见有两种:一种是通过锤击的方式使其下沉;另一种是通过振动的方式使其下沉。预制桩技术在实际施工过程中存在若干常见的问题,如应当比较精准地确定桩顶部的高度以及方向,假若顶部方向存在偏斜,那么底部方向也势必会受到影响,因此,有必要在正式打入之前控制好桩顶高度和方向。另外,还需要控制好连续作业问题,不允许脱节,如若不然,管桩将有可能发生类似于不结实等的质量问题。该施工技术所采用的各种方法普遍存在振幅相对偏大的问题,出现挤凸周边土壤的几率较大。因此,在实际施工过程中,应采取针对性措施以规避这一问题,最常用的办法是为所有管桩留置科学间距。
(三)灌注桩技术
和预制桩类似,灌注桩同样也有多种制作方法,主要包括冲击制作方法、泥浆护壁的方法、沉管制作方法以及干作业方法等,这些方法需要借助现代化机械予以完成。对于冲击制作方法,其通常应用于偏软的土地。对于泥浆护壁的方法,其通常应用于偏湿的土地,尤其适用于淤泥偏多的地方,考虑到土地的这一性质,有必要采取相应的措施预防倒塌事故的发生。对于沉管制作方法,其实质是借助一个较大的力度将土壤挤压出来。对于干作业方法,其又包括人工挖孔以及机械钻孔这两种方法,二者均较为实用。泥浆护壁的方法和干作业方法由于很少发生挤土问题,再加上对自然环境的影响较小,所以,在现代城市建筑工程中得以广泛应用。
二、建筑工程桩基施工问题
(一)混凝土浇筑问题
混凝土桩体预制和现场浇筑是目前主要的成桩技术,在混凝土桩体预制时经常会存在如下问题:首先,如果浇筑施工环境位于水下,那么桩体在浇筑时就会出现混凝土水下沉积现象,进而导致混凝土浇筑量无法实现精确控制,浇筑混凝土过多或过少都会直接影响成桩质量。其次,桩体成型后,对模具的拆除要严格控制其时间,并且用力要适当,在施工中,经常会出现由于用力不均产生对桩体的破坏情况。再次,混凝土桩浇筑过程还会受到地质构造的影响,地质情况勘探不力或准确性不高会致使浇筑桩体局部受损或整体坍塌。
(二)桩体压力分布不均
在桩基础施工前,要对桩体的总承载力和平均承载力进行科学计算,并严格按照计算结果进行施工。在具体施工中经常出现由于承载力预估不足而导致桩体的塌陷,桩体埋置的深度没有达到预定标准也会降低桩体的承载力,另外,桩体的压力分布还与地质构造情况有关。
(三)桩倾斜过大
由于预制桩的质量不符标准,导致桩顶面倾斜和桩尖的位置不正或者变形,从而造成桩倾斜;桩身、桩帽、桩锤的中心线偏离,导致锤击偏离了重心;桩机安装的角度不准确,造成桩架与地面的不垂直;桩端遇到坚硬的障碍物;桩距过小,错误的打桩顺序导致强烈的挤土效应产生;基坑土方开挖不当、测量放线错误等都会造成桩倾斜过大。
(四)断桩
除了桩倾斜过大会导致桩断裂外,由于桩运输、起吊、堆放的吊点或支点位置出现偏差;在沉桩的过程中,因桩的质量或者障碍物的阻碍等原因导致桩身因过度的弯曲。设计要求的桩锤击与设计的贯入度存在较大误差,以致于施工时锤击次数过多、锤击过度导致桩断裂。
(五)桩接头断裂
在桩需要设计的较长时,在施工工艺上,桩采用分段预制、分段沉入的方法,各段之间用钢制焊接连接件进行连接。导致桩接头断离现象其原因主要是桩倾斜过大,另外桩上下节的中心线偏离,桩接头施工技术不达标、质量差也是重要原因。
(六)桩位偏差过大
造成桩的位置偏差主要是由于测量放线的差错、沉桩工艺落后及桩身倾斜等原因造成。
三、桩基施工的技术要点及质量管理
(一)施工准备阶段的技术要点控制
为保证现代建筑工程桩基施工的质量,首先需做好施工准备阶段的工作。施工作业人员的业务水平和整体素质对工程质量有着重要的影响,在施工前对操作人员进行技术交底和安全教育,要求他们在施工过程中严格按照技术规范执行,保证桩基工程施工质量。在桩基施工中,广泛应用大规模的机械作业,能有效縮短工期,减轻人员劳动强度,提高工作效率。在使用机械设备之前,要对机械设备进行全面检查并及时维修保养,妥善做好机械作业前的准备工作。对于施工场地,要事先进行平整和压实处理,防止机械设备在施工过程中发生倾斜等事故。在施工前,对于机械设备以及其它作业中需要用电的工序,要保证电线路有良好的绝缘保护措施,对于电气设备的金属不好,做好接地保护措施,防止在使用过程中漏电发生安全事故,影响工程的进度和施工质量。
(二)桩基施工中的技术要点控制
桩基施工中,打桩机械的行走道路要平整坚实,保证设备安全。吊桩就位时,起吊速度要慢并且匀速,拉住尾绳防止桩头撞击桩架,保证桩身安全。桩基施工中,打桩和定锤吊桩是施工技术控制的要点,打桩时,要遵照重锤低击和低提重打的技术要领,桩开始打入地面时,桩锤落距宜低,一般为50~80cm,这样桩能正常沉入地基中。当桩沉入地基中达到一定的深度时,确保桩尖不发生偏移的情况下,可适当增加桩锤落距继续锤击。当桩尖遇到孤石或者穿过硬夹层时,为防止桩尖开裂,桩锤落距不得大于80cm。另外,在采用挖孔灌注时,施工中钻孔在4~10m 之间作业时,桩孔缩径现象严重,成桩过程中桩孔容易发生坍塌。工程技术人员在长期的施工中发现,操作人员在控制钻进速度和回转斗提升速度是施工技术要点之外,静态泥浆的配比以及钻具的结构也是重要的技术要点。钻机施工中泥浆可以防止孔壁坍塌,有效抑制地下水和悬浮钻渣等,可在孔壁处形成一层薄泥皮,起到护壁的作用,使水无法从内到外或从外向内渗透。因此说泥浆的配比非常重要,控制泥浆比重,提高泥粉质量,添加处理剂来增加泥浆粘性、润滑度以及凝聚力,可以对孔壁起到良好的保护效果。桩成孔后,应检查桩孔嵌入的深度、地基岩层强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等指标,各项数据均应符合设计要求。
(三)处理桩基质量问题时的技术要点控制
在建筑工程桩基施工中,一旦出现质量问题,需及时处理,并要保证处理方案的科学合理性,还要对没有完成的施工部分进行改造和预防,避免同类事故的发生。处理桩基质量问题的技术方法主要有:①补沉法。在预制桩入土深度不够或者打入的桩由于土体隆起使桩抬起时,可采用这种方法。②补桩法。要考虑到不会破坏到混凝土强度以及周围桩时才能采用这种方法,补桩施工成本较大,工期也较长。③补送结合法。打入的桩要分节连接,当质量较差的桩出现节点脱开的情况时,可以采用这种方法。④纠偏法。当桩身出现倾斜但没有发生断裂,桩长较短时,可以选择对局部进行开挖,然后用千斤顶进行纠偏处理。
(四)预制混凝土桩与钢桩质量管理
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等情况。为了防止断桩,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。
结语
综上所述,要综合考量各种因素,通过对比、评估,最终确定最优方案,面对工程施工过程中不断涌现的新问题,要综合应用电子技术,计算机技术等新技术与土力学和基础工程学,在不断探索与改进中使得桩基工程朝着机械化、标准化、自动化的方向发展。
参考文献:
[1]杨向阳.房屋建筑施工中桩基施工及检测技术[J].科技传播,2014,06:139-140.
[2]张传林.建筑施工中桩基工程桩位测量精度的控制措施[J].科技创业家,2014,03:10.
[3]秦学峰.建筑工程桩基工程施工的质量控制探析[J].黑龙江科技信息,2014,01:199.