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摘要:随着现代科学技术的发展,桩的种类和桩基形式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法都有了很大的演进。为了使桩基工程技术更好的在工程中应用,本文从桩基技术的分类及设计、合理的选择基桩、民工建桩基工程中的灌注桩技术工艺流程方面出发,对工民建桩基工程施工技术应用进行分析。
关键词:工民建;桩基工程;施工技术
Abstract: with the development of modern science and technology, the types of pile and pile foundation form, construction technology and equipment and pile foundation theory and design method has a lot of evolution. In order to make the pile foundation engineering technology better applied in the project, this paper from the pile foundation technology classification and design, reasonable selection of base pile, migrant workers in the building pile foundation engineering piles of technology process, the pile foundation engineering construction technology application in civil analysis.
Keywords: civil; Pile foundation engineering; Construction technology.
中圖分类号:TQ639.2 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、常用桩基础技术的分类及简介
1.人工挖孔桩
人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备,挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强,造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省。
2.钻孔灌注桩
内部放有钢筋笼、灌注混凝土的桩孔的形成是靠机械设备来完成的即为钻孔灌注桩技术它是一种按方法定义的桩类型。 与打入桩方式不同钻孔灌注桩是先成孔后成桩通过面向桩体方向移动的土体从而对桩产生动态压力采取适合的桩距以防止坍孔和缩径。
3.静压桩技术
静压桩是指利用静力压桩机的压桩模块提供的压力将桩打入地下的工艺。这种方法具有噪声小、振动弱、无冲击力、造价低、检测方便等特点符合绿色建筑的理念预应力管桩的融合大大推动了静压管桩在建筑工程中的应用。 静压桩的施工一般采取分段式压入的方法其具体流程如下测量定位→桩尖调节→压桩→接桩→再压桩→送桩。施工前利用轴线在桩中心打入一根短钢筋并做相应的标记。
二、桩基适用范围及设计要点
1.适用范围采用桩基工艺,应首先搞清桩基适用于何种工程,对于下列建筑工程情况可以考虑使用桩基础。
1.1不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要建筑物,如重型工业厂房和荷载过大的建筑物。
1.2对烟囱、输电塔等高耸高结构建筑物,宜采用桩基以承受较大的上拔力和水平力,或用以防止结构物的倾斜。
1.3对大型或精密的设备基础,需要减小基础振动、减弱基础振动对结构的影响,或应控制基础沉降和沉降速率,软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物,对加强地震区建筑结构抗震性,均可采用桩基。当地基上部软弱而下部太深处埋藏有坚实地层时,最宜采用桩基。
2.设计要点在工程实践中,由于设计方面的原因,致使桩基不合要求甚至酿成重大事故者为数不少。因此,作为设计人员,应掌握熟悉以下几个方面的内容:
2.1单桩竖向承载力特征值与单桩竖向承载力设计值。初步设计按土的抗力估算单桩承载力特征值时,一定要注意采取的桩端端阻力、桩侧阻力应为特征值,而不是标准值。用静载试验确定承载力特征值时,将极值荷载除以安全系数2为单桩承载力特征值。
2.2桩的中心距离。桩距的合理取值是一个综合性问题,不同的桩型、土质和荷载都将有不同的结果.从而带来不同的成桩工艺、安全可靠性和工程造价。所以应认真对待桩距合理确定问题。
2.3桩的长细比。控制桩的长细比是旧规范要求,新的《地基规范》及(桩基规范)均取消了长细比的限制。一些设计者在工程设计中仍以长细比来控制桩长或桩径,造成工程桩不必要的浪费。
2.4桩身配筋长度。《地基规范》及《桩基规范》对桩身配筋长度均作了详细的规定,但一些涉及规范未明示的问题。
三、工民建桩基工程中的灌注桩技术工艺流程
1.桩基施工工艺
施工流程场地平整一垫层施工一放线、定位一挖第一节1.5m深桩孔土方一砌砖护壁一在护壁上投测标高及十字轴线一提升机具、安装一挖余下桩孔土方一垂直度、孔径检验一检查持力层后进行扩底一虚土清理一垂直度、孔径检验一验槽一吊钢筋笼一浇筑桩身混凝土一混凝土养护
2.施工方法
2.1测量放线:土方开挖完后,根据现场方格网对每个桩进行定位,并钉下控制桩。
2.2人工成孔:对桩进行定位后,以桩心为圆心,开挖桩孑L,挖至1.5m深后,修整孔壁,校正桩心,随后用红砖、水泥砂浆砌筑;护壁施工完后,将标高引至井圈上,并安装好提升机具,继续挖孔工作,挖孔由人工自上而下用锹、镐、铲进行。
挖土次序为:先挖中间部分,后挖周边。并随时用标尺及大线进行桩径和垂直度检查。扩底部分采取先挖桩身圆柱体,再挖扩底尺,从上到下削土修成扩底形,弃装入土袋,用手摇辘轳提出地面后倒入料斗,由塔吊吊出基坑外,桩孔周围不得堆土:桩中线利用井口十字控制点.每段设横杆吊大线作中心线,用水平尺杆找圆周,垂直度允许偏差0.5%,桩径正负30mm:挖孔过程中,应随时观察孔壁有无裂缝、变形,若发现应及时上报,采取加固措施,避免塌方;成孔后,对孔底浮土进行清理,并组织验收。
2.3钢筋笼吊装:钢筋笼在现场加工成形。进场钢筋复检及焊接试验合格后,严格按照图纸尺寸下料,一次加工成形。钢筋笼重量很大,可利用塔吊吊装就位,同时利用汽车吊辅助起吊,以防钢筋笼触地变形。
2.4混凝土的施工:材料的选择,泵送混凝土的配合比应经试配而得。混凝土的各项原材料要满足相应的国家现行标准的规定:混凝土的运输:混凝土采用混凝土罐车运送,现场泵送。混凝土自搅拌机卸出后,应及时运至浇筑地点,混凝土在运输过程中要保持良好的均匀性、并保证不离析、不漏浆,并在混凝土初凝前人孔并捣实完毕:混凝土浇筑:为了保证混凝土浇筑时不产生离析现象,混凝土下料采用帆布导管垂直灌入桩孔内,并连续分层浇筑;混凝土的养护:混凝土浇捣后,若气温较高,空气干燥,混凝土中的水分蒸发较快,易出现脱水现象,使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化,不能转化为稳定的结晶,从而缺乏足够的粘结力。另外,水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形.出现干缩裂缝.影响混凝土的整体性和耐久性.故在混凝土初凝前应抹压平整,若表面有浮浆层应凿除.以保证与上部底板的良好连接。
3.合理的选择基桩
在对基桩进行选择时,需要注意的问题较多。一旦基桩细节处理不当就会造成重大的经济损失。而要想对基桩进行合理的选择,在基桩设计和实际施工中,就要对场地的基本条件左右基形式、尺寸、形状、施工方法和支承方式进行分析,以满足民工建桩基工程质量;在对硬质岩进行施工时,需要将硬质岩嵌在岩桩上,这就需要冲击钻进行钻进。如果实际施工中持力层较深时,会增加人工挖孔桩难度、加重作业负担和增加施工成本,不是基桩施工的最佳选择;因一些岩石风化物浸泡在水中会变得柔软,预应力管桩造型时就应该对这一问题进行分析,以避免实际施工中出现不必要的质量问题;岩土工程施工中因受地理条件的影响而使基桩基础施工不能得以保证,毕竟其持力层较深,会增加工民建基桩工程施工成本。
4.桩基工程施工技术
在对预制桩进行施工时,先对其特点进行分析。因预制桩打桩过程中,其周围土层是比较密实的,使得其在预制桩标准范围内承载力较强。正常情况下,预制桩会在持力土层能在较为松散的夹层中使用。因其预制桩承载力较强,预制桩在水下桩基工程中也比較常见。预制桩在实际施工过程中不仅有缩短工期优势,其工作流程也相对简单、价格合理,是桩基工程施工最佳选择;而灌注桩可以以不同地理要素为依据进行调整,在实际施工中不仅能节省桩基材料,且其单柱承载力也比较大,不管单打工艺还是双打工艺都能用到此种技术,目前高层住宅中也应用了这种技术。灌注桩可分为水钻灌注桩和螺旋灌注桩,根据具体施工条件选用适合的灌注桩方法。同时在实际施工中也应该注意沉降和不均匀沉降问题毕竟大楼施工中需要一定的水平承载力,以避免建筑物结构倾斜。在软土区域进行施工时,可以选用基桩以避免因地震而使结构变形。而在对那些大型且精密程度较高的设备,应该最大限度的降低振动以减少对其结构的影响,也可以采用控制基础沉降和沉降速率,来保证建筑质量。如果在软土层较厚的地方进行施工时,还需要对沉降进行分析;挖孔桩是一种人工或机械挖掘开孔技术,其在实际挖土过程中,需要挖一米左右的深度时,就应该浇筑或喷射混凝土护壁,并在上下圈中进行插筋连接,直至其深度能满足所需要深度之后再进行扩孔。做完这些工作后再在护壁内安装钢筋笼以对混凝土进行浇灌。但是在实际施工中应该注意的是挖孔桩的直径最好在一米之内,其深度最好为十五米,而桩基桩身则不应该超过三十米。在建筑施工过程中,如果浅层土质不能更好满足建筑物承载能力和避免变形需求,又没有合适的地基处理措施,就只能以坚实层和岩层为特力层深基础方案。
结束语
桩基已成为在土质不良地区修建各种建筑物特别是高层建筑重型厂房和具有特殊要求的构筑物所广泛采用的基础形式。在实际施工过程中,不仅具有较强的负荷承载力和较高的稳定性,同时也可以缩短工期保证工程质量。
参考文献:
[1]于福友,孙彦庆.工民建筑施工中创新技术的应用[J].价值工程,2011,(03).
[2]赵尧良.浅谈桩基施工技术设计与施工控制[J].中国新技术新产品, 2011,(03).
[3]李捷伟.浅谈建筑施工中桩基的应用及施工技术[J].中国新技术新产品, 2011,(12).
关键词:工民建;桩基工程;施工技术
Abstract: with the development of modern science and technology, the types of pile and pile foundation form, construction technology and equipment and pile foundation theory and design method has a lot of evolution. In order to make the pile foundation engineering technology better applied in the project, this paper from the pile foundation technology classification and design, reasonable selection of base pile, migrant workers in the building pile foundation engineering piles of technology process, the pile foundation engineering construction technology application in civil analysis.
Keywords: civil; Pile foundation engineering; Construction technology.
中圖分类号:TQ639.2 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
一、常用桩基础技术的分类及简介
1.人工挖孔桩
人工挖孔桩施工方便、速度较快、不需要大型机械设备,挖孔桩要比木桩、混凝土打入桩抗震能力强,造价比冲锥冲孔、冲击锥冲孔、冲击钻机冲孔、回旋钻机钻孔、沉井基础节省。
2.钻孔灌注桩
内部放有钢筋笼、灌注混凝土的桩孔的形成是靠机械设备来完成的即为钻孔灌注桩技术它是一种按方法定义的桩类型。 与打入桩方式不同钻孔灌注桩是先成孔后成桩通过面向桩体方向移动的土体从而对桩产生动态压力采取适合的桩距以防止坍孔和缩径。
3.静压桩技术
静压桩是指利用静力压桩机的压桩模块提供的压力将桩打入地下的工艺。这种方法具有噪声小、振动弱、无冲击力、造价低、检测方便等特点符合绿色建筑的理念预应力管桩的融合大大推动了静压管桩在建筑工程中的应用。 静压桩的施工一般采取分段式压入的方法其具体流程如下测量定位→桩尖调节→压桩→接桩→再压桩→送桩。施工前利用轴线在桩中心打入一根短钢筋并做相应的标记。
二、桩基适用范围及设计要点
1.适用范围采用桩基工艺,应首先搞清桩基适用于何种工程,对于下列建筑工程情况可以考虑使用桩基础。
1.1不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要建筑物,如重型工业厂房和荷载过大的建筑物。
1.2对烟囱、输电塔等高耸高结构建筑物,宜采用桩基以承受较大的上拔力和水平力,或用以防止结构物的倾斜。
1.3对大型或精密的设备基础,需要减小基础振动、减弱基础振动对结构的影响,或应控制基础沉降和沉降速率,软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物,对加强地震区建筑结构抗震性,均可采用桩基。当地基上部软弱而下部太深处埋藏有坚实地层时,最宜采用桩基。
2.设计要点在工程实践中,由于设计方面的原因,致使桩基不合要求甚至酿成重大事故者为数不少。因此,作为设计人员,应掌握熟悉以下几个方面的内容:
2.1单桩竖向承载力特征值与单桩竖向承载力设计值。初步设计按土的抗力估算单桩承载力特征值时,一定要注意采取的桩端端阻力、桩侧阻力应为特征值,而不是标准值。用静载试验确定承载力特征值时,将极值荷载除以安全系数2为单桩承载力特征值。
2.2桩的中心距离。桩距的合理取值是一个综合性问题,不同的桩型、土质和荷载都将有不同的结果.从而带来不同的成桩工艺、安全可靠性和工程造价。所以应认真对待桩距合理确定问题。
2.3桩的长细比。控制桩的长细比是旧规范要求,新的《地基规范》及(桩基规范)均取消了长细比的限制。一些设计者在工程设计中仍以长细比来控制桩长或桩径,造成工程桩不必要的浪费。
2.4桩身配筋长度。《地基规范》及《桩基规范》对桩身配筋长度均作了详细的规定,但一些涉及规范未明示的问题。
三、工民建桩基工程中的灌注桩技术工艺流程
1.桩基施工工艺
施工流程场地平整一垫层施工一放线、定位一挖第一节1.5m深桩孔土方一砌砖护壁一在护壁上投测标高及十字轴线一提升机具、安装一挖余下桩孔土方一垂直度、孔径检验一检查持力层后进行扩底一虚土清理一垂直度、孔径检验一验槽一吊钢筋笼一浇筑桩身混凝土一混凝土养护
2.施工方法
2.1测量放线:土方开挖完后,根据现场方格网对每个桩进行定位,并钉下控制桩。
2.2人工成孔:对桩进行定位后,以桩心为圆心,开挖桩孑L,挖至1.5m深后,修整孔壁,校正桩心,随后用红砖、水泥砂浆砌筑;护壁施工完后,将标高引至井圈上,并安装好提升机具,继续挖孔工作,挖孔由人工自上而下用锹、镐、铲进行。
挖土次序为:先挖中间部分,后挖周边。并随时用标尺及大线进行桩径和垂直度检查。扩底部分采取先挖桩身圆柱体,再挖扩底尺,从上到下削土修成扩底形,弃装入土袋,用手摇辘轳提出地面后倒入料斗,由塔吊吊出基坑外,桩孔周围不得堆土:桩中线利用井口十字控制点.每段设横杆吊大线作中心线,用水平尺杆找圆周,垂直度允许偏差0.5%,桩径正负30mm:挖孔过程中,应随时观察孔壁有无裂缝、变形,若发现应及时上报,采取加固措施,避免塌方;成孔后,对孔底浮土进行清理,并组织验收。
2.3钢筋笼吊装:钢筋笼在现场加工成形。进场钢筋复检及焊接试验合格后,严格按照图纸尺寸下料,一次加工成形。钢筋笼重量很大,可利用塔吊吊装就位,同时利用汽车吊辅助起吊,以防钢筋笼触地变形。
2.4混凝土的施工:材料的选择,泵送混凝土的配合比应经试配而得。混凝土的各项原材料要满足相应的国家现行标准的规定:混凝土的运输:混凝土采用混凝土罐车运送,现场泵送。混凝土自搅拌机卸出后,应及时运至浇筑地点,混凝土在运输过程中要保持良好的均匀性、并保证不离析、不漏浆,并在混凝土初凝前人孔并捣实完毕:混凝土浇筑:为了保证混凝土浇筑时不产生离析现象,混凝土下料采用帆布导管垂直灌入桩孔内,并连续分层浇筑;混凝土的养护:混凝土浇捣后,若气温较高,空气干燥,混凝土中的水分蒸发较快,易出现脱水现象,使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化,不能转化为稳定的结晶,从而缺乏足够的粘结力。另外,水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形.出现干缩裂缝.影响混凝土的整体性和耐久性.故在混凝土初凝前应抹压平整,若表面有浮浆层应凿除.以保证与上部底板的良好连接。
3.合理的选择基桩
在对基桩进行选择时,需要注意的问题较多。一旦基桩细节处理不当就会造成重大的经济损失。而要想对基桩进行合理的选择,在基桩设计和实际施工中,就要对场地的基本条件左右基形式、尺寸、形状、施工方法和支承方式进行分析,以满足民工建桩基工程质量;在对硬质岩进行施工时,需要将硬质岩嵌在岩桩上,这就需要冲击钻进行钻进。如果实际施工中持力层较深时,会增加人工挖孔桩难度、加重作业负担和增加施工成本,不是基桩施工的最佳选择;因一些岩石风化物浸泡在水中会变得柔软,预应力管桩造型时就应该对这一问题进行分析,以避免实际施工中出现不必要的质量问题;岩土工程施工中因受地理条件的影响而使基桩基础施工不能得以保证,毕竟其持力层较深,会增加工民建基桩工程施工成本。
4.桩基工程施工技术
在对预制桩进行施工时,先对其特点进行分析。因预制桩打桩过程中,其周围土层是比较密实的,使得其在预制桩标准范围内承载力较强。正常情况下,预制桩会在持力土层能在较为松散的夹层中使用。因其预制桩承载力较强,预制桩在水下桩基工程中也比較常见。预制桩在实际施工过程中不仅有缩短工期优势,其工作流程也相对简单、价格合理,是桩基工程施工最佳选择;而灌注桩可以以不同地理要素为依据进行调整,在实际施工中不仅能节省桩基材料,且其单柱承载力也比较大,不管单打工艺还是双打工艺都能用到此种技术,目前高层住宅中也应用了这种技术。灌注桩可分为水钻灌注桩和螺旋灌注桩,根据具体施工条件选用适合的灌注桩方法。同时在实际施工中也应该注意沉降和不均匀沉降问题毕竟大楼施工中需要一定的水平承载力,以避免建筑物结构倾斜。在软土区域进行施工时,可以选用基桩以避免因地震而使结构变形。而在对那些大型且精密程度较高的设备,应该最大限度的降低振动以减少对其结构的影响,也可以采用控制基础沉降和沉降速率,来保证建筑质量。如果在软土层较厚的地方进行施工时,还需要对沉降进行分析;挖孔桩是一种人工或机械挖掘开孔技术,其在实际挖土过程中,需要挖一米左右的深度时,就应该浇筑或喷射混凝土护壁,并在上下圈中进行插筋连接,直至其深度能满足所需要深度之后再进行扩孔。做完这些工作后再在护壁内安装钢筋笼以对混凝土进行浇灌。但是在实际施工中应该注意的是挖孔桩的直径最好在一米之内,其深度最好为十五米,而桩基桩身则不应该超过三十米。在建筑施工过程中,如果浅层土质不能更好满足建筑物承载能力和避免变形需求,又没有合适的地基处理措施,就只能以坚实层和岩层为特力层深基础方案。
结束语
桩基已成为在土质不良地区修建各种建筑物特别是高层建筑重型厂房和具有特殊要求的构筑物所广泛采用的基础形式。在实际施工过程中,不仅具有较强的负荷承载力和较高的稳定性,同时也可以缩短工期保证工程质量。
参考文献:
[1]于福友,孙彦庆.工民建筑施工中创新技术的应用[J].价值工程,2011,(03).
[2]赵尧良.浅谈桩基施工技术设计与施工控制[J].中国新技术新产品, 2011,(03).
[3]李捷伟.浅谈建筑施工中桩基的应用及施工技术[J].中国新技术新产品, 2011,(12).