□□ 张爱玲 (山西职业技术学院,山西 太原 030006)
浅谈建筑工程中桩基础技术的应用
□□ 张爱玲(山西职业技术学院,山西 太原030006)
摘要:桩基础技术在高层建筑工程项目施工中运用很多,对整体建筑的施工质量和安全具有十分重要的影响。简要分析了建筑工程桩基础的意义和技术条件,对常见的3种桩基础技术及其实际应用作了概述和具体分析,探讨了桩基础技术应用中需要考虑的技术条件。
关键词:建筑工程;桩基础技术;钻孔灌注桩;挖孔桩;静压桩
引言
随着建筑行业的发展进步,各项施工技术也在不断创新和提升,其中又以桩基础技术的发展最为显著。桩基础在建筑工程施工中逐步衍化出了多种形式,包括桩孔灌注桩、挖孔桩和静压桩等。桩基础技术在高层建筑工程项目施工中运用很多,对整体建筑的施工质量和安全具有十分重要的影响。本文简要分析了建筑工程桩基础的意义和技术条件,对常见的3种桩基础技术及其实际应用作了概述和具体分析,探讨了桩基础技术应用中需要考虑的技术条件。
1建筑工程中桩基础的意义和技术条件
桩基础是指基桩和桩顶承台一同构成的整体。如果桩身全部处于地下,承台底面与土面直接形成接触,这种桩基称之为低承台桩基。如果桩身有部分超出地面,承台底面没有与地面形成接触,这种桩基称之为高承台桩基。桩基础技术在高层建筑建设过程中使用较多,其最大优点是可以大幅度提升建筑物的稳定性,在遇到重大地质灾害时可以形成有效的抵御。例如,在唐山大地震中,采用了桩基技术的建筑物,其受到损害的程度普遍低于普通桩技术的建筑物。这也证明了桩基础技术具有提升建筑物稳定性的效果,在外力冲击下,发生变形的概率和程度均较小,是提升建筑物地基性能和减轻地震灾害破坏的有效手段。
桩基础按照不同的分类依据有不同的分类。按照受力原理,可以分为端承桩和摩擦桩。端承桩就是坐落在承载层上的基桩,其具有承载构造物的能力;摩擦桩主要是通过基桩与地层之间存在的摩擦力来实现承载构造物的基桩,可以分为拉力桩和压力桩,一般用于坚硬承载层或较深承载层。
按照施工方式的不同,可以划分为灌注桩和预制桩。灌注桩就是在建筑工程的施工场地,利用钻孔设备进行钻孔,在成孔之后放入预制的钢筋笼,然后进行混凝土浇筑。灌注桩技术的优点是难度低、便于施工,可以同时对多处桩基进行施工;缺点是耗费材料较多,承载力比较低。预制桩就是提前进行桩基预制,然后使用打桩机将预制桩直接打入施工地下。预制桩的优点是桩基强度很高,节省材料;缺点是施工时间比较长,施工难度比较高。
2桩基础常用技术概述
钻孔灌注桩技术是桩基础技术中最为常用的一种施工形式,在建筑工程中具有十分广泛的应用。在灌注桩施工过程中,常需要使用泥浆护壁进行灌注桩施工。从实际施工情况来讲,泥浆灌注桩施工技术主要包括场地平整、制备泥浆、预埋护筒、铺设工作台、安装钻机、钻孔、清孔、钢筋笼放置、混凝土灌注和取出护筒等环节。
场地平整主要是对建筑工程施工场地进行清理,清空周边的各类杂物,最大程度地排除可能存在的建筑施工干扰源,保证施工过程安全。
制备泥浆需要结合施工场地的实际地质情况和钻孔方式进行制备,对水、黏土和外加剂的比例进行精确计算,确保泥浆的pH值、比重以及泥浆黏度符合建筑工程施工需求。
预埋护筒的主要作用是对钻孔过程形成保护,避免钻孔在钻孔过程中发生坍孔。不仅如此,护筒还可以对桩孔进行定位,最大程度地提升成孔效果。
安装钻机的关键有两个方面,一是定位,二是安装。定位环节需要根据建筑设计方案确定钻孔位置,在确定钻孔位置后进行钻机安装,安装过程需要利用铅垂仪等仪器对钻机进行安装定位,确保钻头与钻孔保持较高的同心度。
在钻进安装完成之后就要进行钻孔,钻孔过程需要根据相关技术标准严格进行。在钻进过程中,要压好护筒、对齐中线,对成孔进行实时监测,确保在钻进过程中不会出现偏差。
在钻孔完成后,需要对孔内残留的泥渣进行清理,还需要对孔位、孔径、孔深以及孔形等基本技术参数进行完整测量。
在成孔后,要进行钢筋笼放置和混凝土灌注两个步骤。钢筋笼放置要先对钢筋笼进行定位并且加固,避免在灌注过程中钢筋笼出现上浮。混凝土灌注过程要使用导管进行灌注,灌注速度要保持稳定,灌注过程一气呵成,确保灌注桩完整。
目前,很多建筑单位在进行桩基施工时,挖孔桩技术成为应用较为普遍的技术之一,其原因在于这种施工技术不仅成本低、可操作性强,而且施工时间短,施工完成后其承载力也较为突出,这些优势使得挖孔桩技术能够保障桩基施工的质量。
采用挖孔桩技术的关键在于挖孔,施工前首先要清理地表松软的土层,保证地面平整度能满足施工的要求。做好清理工作后,需要确定挖孔的位置,最常用的方法是十字交叉法,利用这种方法一方面可以确定每个挖孔的坐标,另一方面则可以将龙门桩所在的位置固定好。最后一步是开挖线位置的确定,其决定因素在于桩径大小,因此知道桩径后就可以开始进行挖孔桩施工。挖孔的深度大约在1 m左右,同时为了确保挖孔桩的稳定性,应将混凝土浇筑高出地面20 cm的井圈,浇筑厚度10 cm左右。
随着环保理念在建筑领域的深入,静压桩技术也应运而生。该技术的最大特点是振动弱且噪音小,这在城市建筑施工中的环保作用非常突出,也体现了现代建筑工程施工技术的先进性。静压桩技术的主要原理是通过压装模板产生的静压力将桩打入地基,在施工前需要利用抽线标记打桩的位置,然后在桩的中心用一根钢筋作标记。该技术在具体应用时先要利用抽线的横向线使桩尖能够与桩心对好,同时还要对垂直度进行校正。然后再利用夹持油缸发挥静压桩的压力作用,而压力大小取决于桩在地基中的深度。
3建筑工程中桩基础技术的应用
建筑工程是依托于土地而开展的建设工程,因此地质条件的差异会对工程有着很大的影响,例如土壤成分、地质结构、地下水位、周围环境等,这些都是桩基施工中采用何种技术需要考虑的因素,因地制宜是桩基技术应用的关键。因此,在充分考量施工现场的土地环境后,就需要根据工程的地质条件选择不同的桩结构,根据结构采用相应的桩基础技术,并合理设置其指标与参数。
荷载量是衡量桩基工程质量的首要指标,是选择确定应用何种桩基础技术的因素之一,其重要性是显而易见的。因此,在建筑工程施工开始前,需要采用科学的计算方法确定建筑上层的基础荷载量,这样桩基础技术的应用才具有针对性与合理性。如果在没有控制荷载量的情况下先确定桩基础技术,很有可能导致选择的技术无法满足建筑荷载量的要求。
工程进度实际上就是工程的施工效率,一般建筑工程会被分为不同的施工环节,而每个环节又是相互关联的,有些环节甚至是环环相扣的,只有完成了某个环节之后才能进行下一环节的施工。桩基础作为建筑工程中的基础环节,其工程进度直接决定了整个工程的进度情况。目前在建筑工程中,控制工程进度与保证工程质量是最大的难点,为了使两者能够达到最佳的情况,就要针对性地选择桩基础技术。在工期短而环境又允许的条件下,可以选择静压桩技术,发挥其施工速度快的优势;若工程进度不是很紧张,条件要求也不高的情况下,就可以运用挖孔桩技术,发挥其应用范围广而速度又快的优势。
4结语
桩基础技术对于建筑工程施工具有十分重要的意义,可以确保建筑工程桩基施工质量,对建筑整体稳定安全具有显著作用。在建筑工程施工中,施工单位应该根据设计要求和施工地质条件,选择合理的桩基础技术进行施工。这不仅要求施工单位和企业要明确自身的施工要求和目标,还要在节约成本的原则下,制定科学的施工方案,这样才能保证桩基础技术符合工程要求,从而使建筑工程的整体质量得到保证。
(参考文献
[1] 牛正雄.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用探讨[J].科技传播,2014(17):178,189.
[2] 黄昆,赖辉.浅谈建筑工程施工过程中桩基础技术的应用[J].江西建材,2015(3):76.
[3] 庞春飞.土建工程中桩基础技术的应用探讨[J].中国建筑金属结构,2013(4):67.
[4] 关振明.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用[J].中华民居,2013(24):95-96.
[5] 刘中源.建筑工程施工过程中桩基础技术的应用解析[J].江西建材,2015(9):66.
[6] 王延立.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用[J].硅谷,2014(19):109,22.
(编辑盛晋生)
收稿日期:2015-08-08
作者简介:张爱玲(1982-),女,山西文水人,工程师,2008年1月毕业于武汉理工大学会计专业,现从事教学及管理工作。
中图分类号:TU 473.1
文献标识码:B
文章编号:1009-9441(2015)06-0024-02