刘文仕
摘 要:随着社会经济的不断提升,为建筑行业的发展带来了前所未有的发展机遇,但与此同时,也对其质量安全问题提出了较高的要求。而就目前建筑行业的发展现状来看,建筑基础承载力的强弱对建筑整体质量具有决定性的影响,如果建筑工程土建施工中的桩基础技术存在较大漏洞,则建筑基础就会极易发生坍塌或下沉的情况,严重制约了社会的发展。由此可见,现阶段在从根本上提升建筑的桩基础技术的稳定性是十分重要且必要的。
关键词:建筑工程;土建施工;桩基础技术
1 桩基础的基本概念
地基的主要功能是用来支撑上部结构荷载,将基础沉降量保持在建筑设计的合理的范围内,以防止建筑强度过大而破坏土体或岩体。桩基础,又被称为“桩基”,是近些年来使用最多的也是最普遍的一种深基础,它不仅应用在建筑行业,而且在公路、电力、水利等行业也有着广泛的应用。桩基础主要包括桩以及用于与桩顶连接的承台。桩基础拥有强大的承载力,同时还能将基础沉降量有效地控制在最小地范围内,且其可保持均匀的沉降量。桩基础主要有以下几种类型:预制桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩以及树根桩等。并且根据桩基础的类型不同,其在施工时所采取的方式也会有很大的不同。
2 建筑工程土建施工中桩基础的分类
桩基础的分类是按照承载性状、桩身材料、成桩方法、使用功能和工艺以及桩径大小等进行分类的。下面是对几种桩基的分类做简单的说明介绍。
2.1 按承台位置高低分类
高承台的桩基在群桩承台地面或局部冲刷线之上,这种桩基是由于结构设计上的需要,常用在桥梁、港口等工程中。反之低承台桩基是承台底面埋在地面以下或局部冲刷线以下的桩基承台。房屋建筑工程常用的桩基就是低承台桩基。
2.2 按承载性质分类
一般情况下,竖向荷载下,桩基的承载力以桩基侧面的摩擦阻力为主,外部荷载其大多是通过桩基的主体侧身表面与土层之间的摩擦阻力传递给土层,桩基的尖顶部分承受的载荷最小,这类的桩基称为摩擦桩,其主要用于岩层埋置的地基。这类桩基的沉降是非常大的,稳定的时间也会比较长。在最大承载力的条件下,桩基顶端荷载主要是桩侧摩擦阻力承受,即是在外荷载作用的条件下,桩基顶端的摩擦阻力和侧壁的摩擦阻力都发挥作用时,但桩基侧壁摩擦阻力比桩基顶端阻力大时,称为端承摩擦桩。用于穿过很软的地层嵌入较坚实的硬土的桩基。
2.3 按桩身材料分类
根据桩基使用的材料可分为三大桩基:混凝土桩基,钢筋桩基和组合桩基。当然还有其他的种类,在一般情况下的应用中,这三种桩基的使用最为常见和安全稳固。从最常用的桩基开始,第一个是钢筋混凝土桩基,它是目前使用最为广泛的一种桩基,钢筋的材料强度非常大,可以很好的保证桩基的质量安全和稳固。饱和的混凝土填充可以让钢筋桩基更为牢靠,要说钢筋是骨架的话,混凝土就是血肉的角色,有了混凝土,钢筋桩基才能更好的发挥它的作用;第二个是钢桩,由钢管桩和型钢组成,钢桩的桩基材料强度非常高,桩基本体表面面积大而截面面积小,因其沉桩的时候贯彻能力强,对周围的建筑影响少,所以最常用的地方就是在高楼林立的城市繁华区域。常见的钢筋桩基有工字型和H型。但由于钢筋价格的昂贵,耐腐蚀性太差,在有些工程项目的应用上,钢桩会受到一定程度上的限制;第三种是木桩,常用的时代已经过去了,只会在加固某些工程或能就地取材的临时工程中使用。因为木材的特性,在绝对干燥或地下水位以下的环境中,木材才会有很好的耐性,但是在干湿交替的环境下,木材很容易腐蚀;还有灰土桩和砂石桩,均主要的用于地基的加固,砂石桩还会用在挤密的土壤中。
2.4 按成孔方法分类
在成桩的过程中,桩基周围的土会被桩基挤开或者挤散,使得周围原本好好的土壤型受到严重的破坏,土的原本结构会遭到毁坏,工程性质会发生很大的变化,这样的桩基在分类中被称为挤土桩。当然了,有分类的挤土桩,当然也有部分挤土桩和非挤土桩。部分挤土桩相比于挤土桩来说,对周围的土壤结构破坏的程度小一点,这类桩主要有打入的截面厚度不大的工字型和H型钢桩、开口钢管桩和螺旋钻孔桩等等。非挤土的桩基是指在成桩的时候,对周围的土壤不会产生拥挤的现象,这样的桩基不会伤害周围的地基稳固。因为在建造桩基之前,会需要将等同于桩基空间大小的土挖出来然后将桩基填进去,所以这类桩基主要有干作业法,泥浆护壁法和套管护壁法钻挖孔灌桩等方法。
3 建筑工程土建施工中桩基础技术的应用
3.1 预制桩施工技术
使用预制桩施工技术,需要根据工程对桩基要求提前完成桩基制作。在工程施工的过程中,则可以直接将预制桩打入地层。目前,可以采取钢管预制桩和混凝土预制桩两种施工技术。使用前一种施工技术,主要可以使用H型钢桩和钢管桩,通常只在特殊工程中使用。使用混凝土预制桩,需要选取坚固和耐久的混凝土进行桩的预制。在打入桩时,需要按照一定的顺序和桩尖方向打桩,并将预制桩索具捆绑在桩上端吊环附近30cm范围内,以确保桩尖与桩位中心垂直对准。将桩缓慢插入土体中后,需利用小落距完成1~2次锤击,并确保桩身垂直度不超出0.5%。然后,可以使用落距小于1.0m落锤打桩,从而形成桩基础。灌注时,则需要从桩顶灌注。目前,可以使用的沉桩方法包含静力沉桩、振动沉桩等。在沉桩过程中,为避免土层遭到破坏,需要完成沉桩顺序合理规划,并且合理确定桩基数据和间距。为达成这一目标,在施工前需要完成施工区的探查,并利用全站仪进行桩点位置放样校核,然后铺设20cm碎石压实,从而完成网格控制。
3.2 人工挖孔桩施工技术
现代建筑桩基础工程中的人工挖孔桩技术是灌注桩中较为特殊的一种桩基础技术,这种技术主要是依靠人完成的,其特点主要有成本低,质量好,并且制作流程简单,并且也不会对周围的施工环境及生态环境造成应影响,因此在土建工程中常常说人工挖孔桩技术是一种环保健康、经济的技术。在施工的过程中,首先应该对已挖桩底进行扩孔,其扩孔的大小根据水流量进行控制,在透水层应该注意适当进行布置环状钢筋圈,然后进行回填混凝土,在混凝土施工后,应按照设计的直径进行开挖穿过透水层。对于桩孔护壁混凝土应该保证每挖一节就应该立即进行浇筑混凝土,然后捣实,其中混凝土的强度应该控制在C20,坍塌度应该控制在100mm,以保证其稳定性。
3.3 静力压桩施工技术
现代建筑桩基础工程中的静力压桩施工技术是利用静力压桩机,以压桩机的自重及桩架上的配重对预制桩作反力,将其压入土中的一种沉桩工艺。由于静压桩是挤土桩,其在压桩的过程中极易破坏土层的结果,产生超空隙水压力。因此,在使用静力压柱施工技术时,不宜中途停顿,应持续进行。该技术不仅具有无振动、工艺简明、无冲击力、质量可靠、造价低廉、无噪音、检测方便等优点,同时还能节约混凝土和钢筋,降低建筑工程成本,因此,非常适用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层区建筑。
4 结束语
在建筑工程中的桩基础施工技术应用十分广泛,并且通过对该项技术的应用,提高了建筑桩基的施工效率和质量。而且,在桩基础施工中还有许多需要注意的内容,在施工期間要加以注意,克服施工中遇到的各种困难,促进我国建筑行业的健康发展。
参考文献:
[1] 刘双辰,高春乐.桩基础技术在建筑工程土建施工中的应用解析[J].建筑知识,2017(12):52.
[2] 庄志平.桩基础技术在建筑工程土建施工中的应用[J].民营科技,2017(4):132.