探讨高层建筑施工中桩基础施工技术

发表时间:2020/6/29   来源:《建筑实践》2020年2月5期   作者:朱文庆
[导读] 在高层房屋建筑工程中,桩基础主要是由基桩和桩顶承台组成,把建筑物竖向承载分散在地基中
         摘要:在高层房屋建筑工程中,桩基础主要是由基桩和桩顶承台组成,把建筑物竖向承载分散在地基中,可以提高整个建筑的承重力,但是由于桩基础建设规模比较大,施工工期较长,需要投入的资金较大,这促使桩基础施工技术应用中存在一些问题。因此,需要通过一些有效的措施加以解决,以此为建筑物后期的使用打下良好的基础。
         关键词:建筑工程;建筑施工;桩基础施工
         引言
         对于一项建筑工程来说,其基础施工至关重要,只有桩基础的质量得到保证,才能顺利开展后续的施工,进而增大工程施工的安全系数,维护施工人员以及居民的人身安全。下面就将着重介绍桩基础施工技术,以推动工程的顺利竣工。
         一、桩基础施工的要求
         (1)桩基础施工的施工特点适用于在设计方案中不能出现地基有大沉降或者不均匀沉降的等问题的建筑物,主要分以下几种情况:a.针对工作运行环境的要求,在设计要求上需要减小基础振动的建筑,如使用精密仪器的实验室和重型设备的车间厂房。b.对于荷载过大的建筑物和高结构建筑,高层建筑的地基基础需要承载几十米甚至几百米的建筑整体的荷载,如高塔、烟囱、高层住宅等建筑,采用桩基可以承受建筑物自身重量荷载带来的拔力和水平力。
         (2)如果遇到地基上部软弱而下部土层深度过深的情况,如果处理不当,桩端位置没有落在土质良好的土层,而是在软土土层,造成地基承载能力差和稳定性差的情况,就需要考虑桩基的沉降问题。必须选择土质较好土层将负荷传到下卧软土层,应当采用桩基基础施工,并且增加桩基沉降。
         二、桩基础施工技术的类型以及施工工艺
         21灌注桩以及施工工艺
         灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或者人力挖掘等方式,在地基基础中形成桩孔,并且内部放置钢筋笼、灌注混凝土做成的桩。根据成孔方式的不同,灌注桩还可以分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等。
         (1)沉管灌注桩。沉管灌注桩是土木建筑工程中众多类型桩基础中的一种。沉管灌注桩常采用单打法、复打法、反插法等施工工艺。沉管灌注桩使用符合设计要求的钢管,在钢管端部套上桩尖埋入地基中,施工时浇筑混凝土和振动拔管同时进行,通过不断地震动,是混凝土均匀扩散,最终形成结构紧密抗压力强的灌注桩。这种施工方法适用于有基础土层中含有地下水、淤泥的等较多的情况。沉管灌注桩主要是用锤击沉桩设备沉管、拔管成桩。
         单打法也称为一次拔管法,操作时应该注意,拔管提升半米到一米时,振动五到十秒,然后再次拔管半米到一米,通过反复操作,完成所有项目。反插法操作是钢管每提升半米,再下插一半,如此反复,直到完工。复打法是指在同一桩孔内连续进行两次单打。施工过程中要随时关注,确保前后两次沉管轴线重合,保证施工质量符合设计要求。施工方法一般为“单打法”,具体施工时根据土质实际情况也可采用“复打法”。当桩机就位之后,桩管在垂直状态下应当对准并垂直套入已定位预埋的桩尖,桩架底座应当呈水平状态,桩架垂直偏差不能超过百分之一。桩尖埋设之后,应当重新复核桩位轴线。桩尖顶面应当清扫干净,桩管与桩尖肩部的接触应当加垫草绳。
         沉管结束后应当进行严格的质量检查,确定没有水泥进水后,就应当及时灌注砼。每立方砼的水泥用量不能少于三百千克。在拔管时采用倒打拔管的方式,用自由落锤在小落距轻击不少于每分钟四十次,拔管速度应当保持匀速。
         (2)钻孔灌注桩。灌注桩系是指利用机械钻孔、挖掘等技术在施工区域按设计要求做好桩孔,使用钢筋混凝土填筑成桩,施工方式主要有泥浆护壁方式和全套管施工法两种。钻孔灌注桩具有承载力高、适用范围广优势,在公路、隧道等工程基础建设中得到了广泛应用。冲击钻孔,冲抓钻孔和回转钻削成孔等均可采用泥浆护壁施工法。泥浆护壁施工法的施工流程,①平整场地对施工现场进行平整施工,安装钻孔机做好施工准备工作,为防止桩位不准,必须定好中心位置和正确的安装钻孔机。②埋设护筒,钻孔成败的关键是防止孔壁坍塌,护筒要求坚固耐用,不漏水,一般常用钢护筒,可起到隔离固定桩孔位置、钻头导向的作用。③泥浆制备,是由水、粘土和添加剂组成。需根据钻孔方法和地层情况来确定泥浆稠度,泥浆具有冷却钻头,隔断孔内外渗流,防止坍塌的作用。

④钻孔是一道关键工序必须对好中线及垂直度,并压好护筒。⑤钻好的孔应及时清孔,下放钢筋笼和灌注水下混凝土,避免隔时过长以致泥浆沉淀,引起钻孔坍塌。⑥灌注水下混凝土,将预制的钢筋笼放到孔内灌注混凝土。
         (3)全套管施工法。主要施工步骤除不需泥浆及清孔外,其它的与泥浆护壁法都基本相同。
         2.2水泥搅拌桩
         水泥搅拌桩主要按照使用的施工方法不同分为单轴、双轴和三轴搅拌桩。水泥搅拌桩的施工工艺分为浆液搅拌法和粉体搅拌法。适用于淤泥、淤泥制土、素填土、软土、松散土、密粉土、黄土等。水泥搅拌桩是一种将水泥作为固化剂的主剂,通过深层搅拌机,将软土和水泥强制搅拌,使软土硬结而提高地基强度,该工艺主要用于软土地基的处理。水泥搅拌桩的施工流程,①桩基放样、根据设计方案要求进行测量放线,定出桩位。②钻机就位,结合放样点定位钻机位置,调试好钻头位置。③钻进,操作钻机钻至设计深度,④打开高压注浆泵。⑤重复搅拌和提升,一般采用二喷四搅工艺。在搅拌桩施工过程中采用"叶缘喷浆"的搅拌头。反循环提钻并喷水泥浆至地表,成桩结束。
         三、桩基础施工技术的应用要点
         3.1施工前准备阶段
         在桩基础施工前,做好现场的勘察是施工技术的前提和重点。因此在现场勘察过程中,一定要选派专业人员进行现场的勘察工作,要认真仔细,做好每一个细节的勘察规划。勘察工作包括地下水位、地理位置环境、施工现场的类型、施工现场与周围建筑物的距离以及地下管道的分布情况,并将所有勘察到的数据信息进行严格仔细记录,并且制定详细的设计方案。通过勘察工作能够为桩基础施工提供科学合理的施工方案,并充分发挥桩基础施工技术的价值和优势。
         3.2现场清理
         在桩基础施工前,首先要确保施工现场的干净整洁,因此现场清理也是一个重要的环节。通过现场清理,使施工现场井然有序,为施工人员营造一个安全、和谐、清洁的施工环境。在现场清理过程中,应当对废旧建筑拆除。建筑物基础清除。因此现场的清理工作必须严格仔细,将所有方案桩基础施工的都及时清除,为桩基础施工做好准备。
         3.3施工机械以及施工人员的准备
         在桩基础施工过程中,会用到大量的机械设备,因此还要选用合适的机械设备,才能确保桩基础施工的安全可靠。对于机械设备还要加强维修养护,聘用专业技术人员来担任设备维修工作,定期对设备进行维修养护,确保机械设备始终处于最佳运行状态。此外还要选用综合素质高强的施工人员,才能确保整个施工环节没有任何失误。对于施工人员要做好招聘和培训工作,鼓励施工人员不断提高自身的专业技能,丰富自身的施工经验,在施工中多与设计人员、技术人员沟通交流,确保桩基础施工的井然有序进行。
         3.4定位放线
         定位放线主要是对水准点以及桩位的确定。在打桩前,首先要对每根桩位做好标记和编号,并确定好桩的位置,才能保障打桩准确无误。此外还要确定好每根桩之间的水平距离以及深度,才能提高施工技术。
         桩基础的定位测量,一般是根据建筑设计或者设计单位所提供的测量控制点与新建筑物的相关数据等,先进行测设建筑物的控制网,进行建筑物定位的测量,最后根据建筑物的定位矩形控制网,测设建筑物桩位轴线。测量的高程应当以设计或者建设单位提供的水准点作为基准来进行测量,高程的测量可以按四等水准测量方法和要求进行,在确认无误之后才能够进行操作。
         四、结束语
         综上所述,在土建工程的桩基础施工进程中,务必注重各环节施工的标准规范性,且严格规范施工场地的现场管理工作,注重施工质量的全方位控制,只有桩基础施工技术得到了良好的发挥,建筑物的整体稳定性才能有所加强,最终增大工程建设的安全系数,维护居民的住房安全。
         参考文献:
[1]刘娴.高层建筑工程施工中桩基础施工技术的思考[J].绿色环保建材,2018(03):218+221.
[2]林巧保.浅论高层建筑桩基础施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2018(09):93.
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