摘要:随着城市化进程的不断加快,高层建筑已成为我国最主要的建筑种类之一,高层建筑工程施工中常用的桩基础施工技术也得到了较为广泛的关注。基于此,本文将简单介绍高层建筑工程施工中桩基础施工技术应用要点,并结合实例深入探讨该技术的具体应用,希望研究内容能够给相关从业人员以启发。
关键词:高层建筑;桩基础施工;BIM技术
前言:桩基础施工直接影响高层建筑上部结构施工和使用,因此桩基础施工技术的应用必须重点关注埋设护筒、钻孔、清孔、制作安装钢筋笼、安装导管、灌注混凝土等要点。为保证桩基础施工技术更好服务于高层建筑工程,正是本文围绕该课题开展具体研究的原因所在。
1 高层建筑工程施工中桩基础施工技术应用要点
1.1埋设护筒
高层建筑工程桩基础施工需首先埋设护筒,护筒多由钢板加工制成,如采用厚20mm的钢板,并辅以针对性焊接的加强筋,可在上下两端、中部外侧焊接加强筋。钢护筒需拥有略大于桩径的内径,具体内径需基于钻孔实际情况确定,地面与钢护筒需要在高度上持平。此外,钢护筒的中心线需要与桩中线保持重合,且存在30mm内的偏差,倾斜度需控制在1%内。为保证的抗压、抗拉等性能,突出物不得存在于钢护筒及连接部位[1]。
1.2钻孔施工
以钻孔灌注桩这一常用的桩基础施工为例,钻孔施工多采用旋挖钻,钻机钻杆与钢护筒二者的中心需存在5cm内的偏差,钻机顶端与底座的平稳性也需要得到控制,避免沉陷、位移等情况出现。钻孔前还需要做好桩位复核工作,确认无误后方可进行施工,相邻桩强度的针对性控制也不容忽视,钻孔不得对相邻桩造成影响。对于泥浆、块石、粘土等钻孔过程遇到的物体,需做好检查工作,实际地质条件可辅以捞渣开展进一步判断,以此对比实际情况和设计报告,必要时需上报监理人员并做好相应处理。
1.3清孔施工
泥浆和渣土为主要清孔对象,为尽可能减少孔底沉渣,需将沉淀层与钻渣清除干净,避免孔底沉渣对桩身承载力造成影响,满足混凝土灌注施工需要。在完成清孔后,监理工程师需负责检查泥浆性能指标。值得注意的是,清孔施工质量需基于孔底沉渣厚度进行控制,这一厚度需在50mm内。
1.4制作安装钢筋笼
在钻孔施工的同时,施工单位需制作安装钢筋笼,这一过程需重点关注钢筋数量、质量的检查,焊条的质量保证书与合格证检查也不容忽视。钢筋笼制作可采用单面焊、双面焊等电弧焊接方式,前者需保证焊缝长度在钢筋直径10倍以上,后者需要在5倍以上。具体的加工制作需保证钢筋笼主筋平直、箍筋圆顺,二者的连接牢固性也需要得到保障。安装钢筋笼的过程不得出现变形问题,施工人员的培训、针对性的技术交底也不容忽视。
1.5安装导管
安装导管的过程需严格基于内径进行控制,水密性试验和抗拉试验需要在下放前完成,试验后导管的编号也不容忽视,后续拼接施工需严格基于编号进行。应遵循钻孔的中心对导管下放过程的位置进行控制,为平稳下放导管,还需要控制好轴线垂直,规避卡挂问题。导管底部与孔底标高距离的控制也不容忽视,一般应控制在0.25~0.40m区间[2]。
1.6灌注混凝土
在高层建筑工程施工中桩基础施工技术应用中,灌注混凝土属于重要的施工环节,该环节中的首批方量计算、灌注速度控制、导管埋设深度控制、灌注的连续性控制均不容忽视。需采用专门的运输车用于运输灌注用混凝土,混凝土的坍落度和均匀性控制极为关键,具体施工过程还需要对混凝土液面实际高度进行经常性检查,以此动态调整导管的埋深。在混凝土顶面与钢筋骨架底部距离为1m时,需放缓灌注速度,而在距离为4m以上时,导管即可提升,导管的底口需始终在骨架底部2m以上。对于钻孔中溢流处的泥浆,灌注施工过程可采用引流处理方式,而在上拔钢护筒过程中,应规避桩头混凝土离析这一质量问题。混凝土灌注过程中的实际灌入量核对也不容忽视,配合声波透射法的桩身完整性检查,桩基础施工技术应用质量即可得到更好保障。
2 实例分析
2.1工程概况
以某地16层高的大型高层公共建筑工程作为研究对象,工程总建筑面积28000m2,基坑周长265m,基坑深度为12.50~13.20m,桩基础施工采用12.40~13.00m。为保证桩基础施工质量,工程采用BIM技术为施工提供辅助,图1为BIM技术的应用思路。
图 1 BIM技术应用思路
2.2基于BIM技术的桩基础施工
在BIM技术的具体应用中,工程首先基于地质报告建设了三维地质模型,采用AutodeskRevit软件。桩基础工程涉及19个钻孔勘探点位、5层地质结构,由此即可针对性开展桩长分析。地质模型可直观展示岩层走向,土方开挖的顺序和深度可由此判断。此外,在BIM技术支持下,工程还结合桩基础图纸针对性建设了桩模型,前期根据桩位的尺寸和桩基础平面图布置进行建模,钢筋模型绘制基于工程桩桩身配筋及桩身截面示意图确定,钢筋模型需添加与桩长联动的参数。采用Revit进行模型整合,整合需基于相同的项目基点和原点坐标,以此对地质模型和工程桩模型进行整合,保证二者坐标一致性,整合产物如图2所示,工程桩设计要求持力层在图2中显示为蓝色。
图 2 整合示意图
进一步分析可以发现,工程共需要进行135根钻孔灌注桩施工,桩端持力层为图2中蓝色部分代表的中风化粗粒花岗岩层,钻孔灌注桩需要进入持力层最小0.5m,或最少0.3m进入微风化粗粒花岗岩层,最小有效桩长为15m。围绕整合地质模型开展模型剖切处理,即可对每一处钻孔灌注桩的长度进行针对性分析,长度调整也能够合理开展,钻孔灌注桩可更好满足高层建筑工程建设需要。在工程桩桩长全部调节完成后,Revit软件会自动统计工程桩的底部、顶部高程等数据,不同的桩类型数据也能够随之筛选,结构基础明细表也能够由此得到,该表可基于Revit软件导出,用于计算工程桩底部、顶部高程差值,钻孔灌注桩的桩长可由此准确确定,具体施工也能够获得有力依据。在BIM技术支持下,案例高层建筑工程的桩基础施工得以顺利完成,施工质量也得到了较好保障,因此该工程的桩基础施工具备较高借鉴价值。
结论:综上所述,高层建筑工程施工中桩基础施工技术应用需关注多方面因素影响。在此基础上,本文涉及的技术应用要点、BIM技术具体应用等内容,则直观展示了桩基础施工技术的应用路径。为保证桩基础施工技术更好服务于高层建筑工程建设,各类新材料、新技术的积极应用必须得到重视。
参考文献:
[1]黄辉.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用研究[J].工程建设与设计,2020(07):46-47+50.
[2]王启昆,吴丽雅.试论建筑工程土建施工中的桩基础施工技术[J].科技创新与应用,2020(10):141-142.