摘要:建筑行业是我国国民经济中的重要组成部分,对促进经济社会的发展具有重要作用。在市场经济日益发展的今天,建筑行业逐步迎来了新的发展契机,各种施工技术等越发先进,满足了建筑工程质量控制的要求。桩基础技术是建筑工程土建施工中的基础技术,该技术的应用大大提升了建筑结构的稳定性,发挥了建筑工程最大的功能效益,使得建筑工程具有耐久性、抗震性。因此,桩基础技术的应用是提升土建工程施工质量的重要途径。
关键词:建筑工程;土建施工;桩基础技术;应用研究
引言
当前社会经济水平不断提高,城镇化快速发展可利用的土地资源面积也日益匮乏,面对土壤资源过度消耗的情况,高层建筑体系逐渐受到人们的青睐,高层建筑与超高层建筑在空间利用率、容积率方面有着较大优势,但是其地基基础与桩基础施工的技术要求也更加严格。再加上不同地区、不同地理条件施工局限性大,桩基础施工技术好坏关系到建筑工程的使用寿命,对此加强桩基础施工技术的研究和探讨具有重要意义。
1桩基础施工简述
正如其名,桩基础工程是整个建筑工程过程的基础,具有极高的承载能力。桩是具有特定刚性和弯曲能力的力传递构件,有比其自身的长度小得多的截面尺寸,桩基大多由埋设在基础底板中的多个“桩”共同作业构成承台基础。根据在土层不同的受力情况,桩基可分为端承桩和摩擦桩。端承桩是穿过较软土层达到深层岩石的一种桩,上部结构荷载主要靠桩端来承载;摩擦桩是设置在软弱土层的一种桩,上部结构荷载由桩端承载和桩侧与土之间的摩擦力共同作业,从而能有效地满足高层建筑的承载力和沉降的各种要求,可以充分发挥桩基本身的作用和特色。通过桩地基工程的方法,桩可分为预制桩和混凝土灌注桩两种类型。其中,预制桩主要通过静压、锤、振动或排水的方法将桩打入地基土中;混凝土灌注桩主要在土地上挖孔,在孔中放置一定量的钢筋,组装钢筋笼,将混凝土浇注到孔中制成桩。具体的施工过程应根据施工现场的状况,选择桩基础施工技术。
2桩基础技术在土建施工中的应用
2.1施工前的准备工作
对土建工程项目施工而言,其包含的施工内容较多,且工程工序繁杂,因此,为保障后期施工的顺利进行,就必须做好前期的施工准备,为桩基础施工技术的应用创造良好的前提条件。施工准备主要包含了以下方面:(1)勘察与了解工程现场实际情况与周边环境,根据勘察结果分析施工中可能存在的问题,并对各种不利影响采取必要的控制与处理措施。(2)结合工程的各方面情况,确定桩基础施工方案,保证施工方案的可行性,确保桩基础施工的高效进行。
2.2预制桩基础技术
预制桩目前仍是我国一种应用广泛的土建施工应用桩基础,即使用预制好的混凝土桩或钢板桩直接压入桩孔成桩。预制桩基础有冲锤沉桩,静力沉桩,振动沉桩,射水沉桩等四种施工工艺,其中冲锤沉桩,前文介绍过其社会效益不高,且下砸过程中影响周边建筑或构筑物稳定性,现应用不多,故简要介绍其余三种沉桩工艺。①静力沉桩。使用机械或液压压桩设备利用静压力将预制桩压入桩孔的工法,与冲锤法相比具有节能,节约造价,保护土层,提升环境效益的优点,尤其适用于黏土地区或城市建筑工程建设。②振动沉桩。利用产生振动的工程机械使预制桩身与桩孔孔壁土壤产生共振原理,减弱桩身与土壤的摩擦阻力而使预制桩沉入桩孔的沉桩工艺。③射水沉桩。通过在预制桩尖端输送高压水降低土壤的承载能力和桩体与土壤的摩擦力,使预制桩依自重下沉的施工工法,在砂壤土地区适用性较强。
2.3钻孔灌注桩技术
目前,旋挖机钻孔灌注桩,该施工技术是一种高效、低噪音、低污染的先进施工技术,具有造孔质量高、钻孔深度高的特点,对粘结性好的岩土层,可采用干式或清水钻进工艺;在松散易坍塌地层,则必须采用泥浆护壁钻进工艺。旋挖桩工期短,操作人员少,危险性小。便捷方便,不受天气影响,基底扩大头开挖技术已具备,但扩大头施工及沉渣清理质量控制不如人工挖孔桩。然而,该技术的使用应当确保旋转钻头的选择是合适的。
2.4混凝土灌注
(1)为使灌注施工能够顺利完成,在灌注开始前,应先对首批方量进行计算。在灌注的过程中,应由同一人进行下令实施灌注,实际的灌注速度应做到循序渐进,第一次埋设导管时,其深度应达到1m以上。完成第一批混凝土的灌注施工后,连续不断的灌注。灌注时,导管实际埋深应始终处于2-6m范围内。(2)混凝土采用专门的运输车进行运输,将混凝土运输到现场后,采用料斗和导管实施灌注。但在灌注前,要对其坍落度与均匀性进行检查,若不满足要求,应实施二次拌和,如果完成二次拌和依然无法满足要求,则不允许在施工中使用。(3)灌注施工中,要经常性对钻孔中的混凝土液面实际高度进行检查,并根据检查结果对导管的埋深进行调整。灌注至混凝土顶面和钢筋骨架底部之间的距离为1m后,减慢灌注的速度。待混凝土上升至钢筋骨架底部4m以上后,开始对导管进行提升,确保导管的底口始终比骨架的底部高出至少2m。(4)灌注时,需将钻孔中溢流处的泥浆及时引流到周围适当的地点进行处理,以免对环境造成污染。在灌注完成后,桩顶实际标高需要比设计要求高0.7m,对于这一高出的部分,应在混凝土实际强度切实达到要求后将其凿除,在凿除的过程中,应避免桩身被损毁。在上拔钢护筒的过程中,需要注意避免桩头的混凝土产生离析。在混凝土灌注即将结束时,需要对实际灌入量进行核对,以此确定实际灌注高度能否满足要求。(5)在灌注完成后,利用声波透射法对桩身完整性进行检查,声波管应做到上端加盖和下端封闭,且管中不能存在异物。在声测管之间的连接部位应做到光滑过渡,管口需要比桩顶处高出1000mm,同时不同声测管的管口实际高度应保持一致。
2.5人工挖孔桩
人工挖孔桩是采取人工操作的形式,其对于施工作业人员的技术要求较高,需要在已经放线测量好的桩体位置进行挖掘,随后通过人工灌注的方法进行施工。虽然这种成桩方式能够在一定程度上节约大型机械的损耗和浪费,可人员数量需求大、周期长,从整体经济效益上来看并不客观。同时,人工挖孔桩能够保证一定的精准度,降低对地基周边环境的破坏。但是人工挖孔桩对人员技术要求较高,并且不适用于一些地质条件复杂或者工作量过大的基础施工。在施工过程中施工单位还需要结合实际情况做好资源配置的协调工作,实现高效的现场作业,同时在施工中关注地下水情况,将水流量控制在合理范围内,可以采取在透水层添加环形钢筋圈与预制混凝土配合的方法。
结语
我国建筑行业的发展对于大体量建筑,高层及超高层建筑的需求日益增大,土建工程中桩基础施工技术未来的规模要求更大,桩基础功能要求更多更复杂,相对应来说桩基础施工技术水平也将为满足这些发展要求而与时俱进,个人认为在技术层面上应重点发展设备与工艺的社会效益,进一步迎合国家提倡的节能减排趋势与环保要求,此外应大力为桩基础施工创造安全作业环境,推动土建工程技术的全面进步。
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