建筑工程中桩基的施工技术及应用

2015-10-21 19:08许力友
建筑工程技术与设计 2015年17期
关键词:桩基础高层建筑

许力友

【摘要】在进行高层建筑的施工过程中,桩基施工是高层建筑施工的关键性的技术环节,直接关系到高层建筑施工的质量,本文首先分析了桩基础施工的重要性,随后针对施工技术中的关键技术环节进行了针对性的分析和探讨。

【关键词】高层;建筑;桩基础;施工

一、前言

随着社会的发展,高层建筑在我国越来越普遍,在进行高层建筑的施工过程中,桩基础的施工是基础,也是重点,其中桩基础和高层建筑的抗震性以及强度有直接的关系,本文首先分析了高层建筑桩基础加固的措施,随后分析了相应的质量控制措施,供相关的技术人员参考。

二、高层建筑桩基础的特点

高层筑由于其高度、层数不断增加,重心不断上移,极易受到大而集中的竖向荷载以及水平荷载(尤其是风荷载、地震水平荷载)的作用,从而威胁到高层建筑的安全。这就对高层建筑地基基础承载力、稳定性和沉降量要有很高的要求。

高层筑桩基础的特点如下所示:

1、由于桩能穿过软弱土层,支撑在坚硬或较硬的土层持力层或岩层中,因此,桩能具有很高的单桩和群桩竖向承载力承受来自上部筑荷载。

2、桩基具有很大的竖向单桩刚度或群桩刚度,在承受来自上部结构荷载或相邻筑荷载时,不会产生过大的不均匀沉降,保证筑的使用安全。

3、由于单桩或群桩基础具有很大的侧向刚度和较好的抗倾覆能力,能够抵抗巨大的水平荷载,保证筑的抗倾覆稳定性。

4、箱、筏承台底土分担上部结构荷载。

5、当可液化土层下含有坚硬稳定的基岩、黏性土(硬塑状态)、密实的卵砾石层和中密砂土层时,桩身可以穿过可液化土层,选择这些坚硬的土层作为持力层来增强抗压和抗拔承载力,以用来抵抗由地震引起的震陷和土层液化,保持自身安定性。

三、桩基础施工技术在高层建筑工程中的应用

根据施工形式的不同,桩基础施工技术主要可以分为两种:1、灌注桩施工技术;2、预制桩施工技术。

1、钻孔灌注桩

第一个阶段是指利用钻孔灌注桩的方法,进行前期成孔(所谓前期成孔指的是风化层)。钻孔灌注桩的施工,必须要设置护壁,护壁的形式很多,这里选择泥浆护壁法。钻孔灌注桩工艺流程:施工场地整平→调制泥浆→埋设钻机护筒→铺设工作平台→安装钻机并定位→钻进成孔→清孔并检查成孔质量,下面就钻孔灌注桩具体施工工序及应注意的问题归纳如下:

(1)施工人员首先应对施工设计图纸进行会审,了解施工地点的地质情况、桩位、桩径、桩长、标高等。

(2)测量人员认真按照设计桩位坐标精确放出桩位,并设置护桩。

(3)埋设护筒。护筒壁厚12mm,根据现场不同地质情况决定护筒长度,一般为1.5~2m。

(4)钻头选择。钻头直径应大于或等于桩径20cm。

(5)钻机就位。平整好场地,钻机移动到桩孔位置,利用护桩挂十字交叉线,让钻头中心与十指交叉线中心在一条直线上,确保桩位准确无误。

(6)钻孔泥浆制备:泥浆由水、粘土(膨润土)组成。其特点是泥浆密度较大,使得钻渣始终处于悬浮状态,且增大静水压力,并在孔壁形成泥皮,隔断孔内外渗流,防止坍孔的作用。在钻孔过程中,应经常过滤泥浆,清除钻渣。泥浆稠度应机动掌握,并经常检测泥浆比重,确保泥浆排渣能力及护壁效果;泥浆比重不宜过大,过大会削弱钻头冲击功能,降低钻进速度。

2、预制桩施工技术

预制桩施工技术的应用主要分为两步:第一步为在工厂或是施工现场进行桩基的制作;第二步则是利用沉桩机械,将制备好的桩基压入地面以下,从而形成建筑桩基础。现阶段,我国常见的预制桩基础主要包括混凝土预制桩以及钢板桩。其中,混凝土预制桩具有很强的抗荷载性能,并且施工工期较短,桩基具有很强的耐久性,因此在建筑工程中得到了广泛的应用,然而混凝土预制桩施工会影响施工现场周围的环境,在施工中需要加强这方面的重视,尽可能采取静压法施工;钢桩又分为钢管桩以及H型桩,主要应用在特殊的场所,施工成本较高。无论是哪一种类型的预制桩,打桩过程中应该根据具体要求确定桩尖的方向,同时从桩顶向桩尖的顺序实施混凝土的浇筑。

四、高层建筑桩基础施工的几个重要阶段

1、人工挖孔阶段

人工挖孔桩施工技术难度低,施工作业面多,成本低廉,但应特别注意人身安全问题。

钢护筒底部混凝土终凝后即开始抽浆,把孔内的水泥浆全部抽出,开始转入人工挖孔阶段,先用人工清底,清底干净后采用风镐钻孔,布孔采用梅花形,孔深根据岩石的坚硬程度确定,且采用松动爆破的方式进行钻进,炸药量过大,易对钢护筒底部混凝土造成破坏,失去阻水能力。

(1)人工挖孔桩开挖过程中要经常利用护桩拉十字线校正桩孔位置,开挖前应先清除孔内泥浆,碎石。

(2)挖孔桩还应注意安全问题,且孔下作业要设置活动盖板,防止地面物品及吊桶起吊过程中碎石坠落伤人。

(3)安装吊桶、活动盖板、水泵等。

(4)施工现场所有电器须经过专业电工安装,严格按照用电安全操作规程进行接线,并经常巡视检查用电情况,发现漏电现象,应迅速拉闸断电,防止触电事故的发生。

(5)桩孔爆破前,周围人员应全部撤离到安全地点,并在桩孔上面覆盖钢筋网片,防止孔内石块飞出伤人。

(6)由于爆破过程中,对孔壁的扰动,个别孔位有可能出现渗水现象,但渗水量一般比较有限,可直接用小型水泵直接抽水即可,并对孔内排出孔外的水妥善引流远离桩孔。

(7)爆破后应间隔20min以上,爆破人员应对爆破情况进行检查,如发现盲炮及时处理,处理盲炮应严格遵守有关规定。

(8)清孔时,应对孔壁进行排查,发现有松动石块及时剔除,防止石块坠落伤人。

2、灌注混凝土

灌注混凝土过程应按照水下灌注桩的方法进行浇筑混凝土,施工工艺:吊放钢筋笼→安装导管→浇筑桩身混凝土。灌注混凝土注意事项:

(1)混凝土坍落度18耀22cm、粗骨料粒径小于40mm。

(2)混凝土灌注在清孔结束后應立即进行。

(3)采用250法兰式导管自流式灌注混凝土。导管联结要平直,密封可靠;导管下口距孔底30到50cm为宜。

(4)首盘浇筑:初灌量必须保证导管底部埋入混凝土中50cm以上,且连续灌注。

(5)正常灌注混凝土时,导管底部埋于混凝土中深度宜为2到6m之间。

(6)每次拆卸导管前均要测量混凝土面高度,计算出导管埋深,然后拆卸。不要盲目提升、拆卸导管,确保导管最小埋深。

(7)在拆卸导管过程中,严禁控制导管摆动幅度,避免导管碰触声测管道,造成检桩困难。

(8)混凝土灌注过程中,应超灌1m以上,确保下部混凝土挤压密实。

3、凿桩头

浇筑完桩身混凝土后,待混凝土强度达到75%后,即可以开

挖桩体,进行凿桩头。凿桩头应注意以下几点:

(1)凿桩头前应进行测量放样,确定凿桩头的长度,严禁超破,桩头长度应比实际桩长长5cm。以便以后伸入承台,增加桩与承台的稳定性。

(2)凿桩头只能人工破除,不允许爆破破除,避免爆破引起桩身超破及扰动。

(3)凿桩头过程中,不允许破坏声测管道。

五、结束语

综上诉述,本文首先分析了高层建筑桩基础在施工过程中的特点,随后针对常见的桩基础施工的两种技术进行了详细的分析和探讨,最后针对关键的施工环节进行了针对性的介绍,目的是提高桩基础在施工过程中的施工质量。

参考文献

[1]王汝群.论高层建筑桩基施工过程中质量控制对策研究[J].价值工程,2013,(25):90-91.

[2]曾理.探讨高层建筑桩基施工质量控制[J].中国建筑金属结构,2013,(14).

[3]冯必虎.高层建筑桩基础施工技术分析[J].建材与装饰,2014,(14).

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