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摘要:随着我国经济发展水平的提高,城市化进程也在逐步加快。桩基础作为现代建筑施工的重要环节,决定着建筑物的施工安全以及最终质量。本文主要以土木工程施工过程中的桩基础施工技术为切入点,进一步讨论了桩基础施工技术的注意事项,以及桩基础施工技术在土木工程建设中的具体应用。
关键词:建筑工程;土建施工;桩基础技术
引言
当前高层建筑由于层数多,上部荷载大,因此常采用桩基础这种深基础形式。在软土地区以及不良地质地区,这类桩基础形式最为常见。通过探讨桩基础的主要技术特点,分析桩基施工技术的操作要点及注意事项,对高层建筑的桩基础施工质量提升具有积极作用。
1桩基础施工技术现实意义
在实际施工前,针对岩土的应力分布需做好检测分析工作,并进行一定程度的改变,避免因建筑荷载问题导致建筑物基底变形,严重威胁建筑工程质量与安全。基于此,只有通过合理运用桩基础施工技术,才能有效解决上述问题。桩基础施工主要是通过在岩土内打入桩基础的方式支撑承重台,以此大幅度提高建筑物承载力,并保障其安全性能。现阶段桩基础施工技术广泛应用于土建施工中,因其在应用过程中凸显的承载力与平衡力优势,及所能达到的巩固地基效果,在软土地基中也能取得理想的表现。
2建筑工程土建施工中的桩基础施工技术
2.1灌注桩施工技术
在实际土建施工中,常用的灌注桩施工技术包括沉管灌注桩施工技术、钻孔灌注桩施工技术以及挖孔桩施工技术三种,在施工工艺方面存在较大差异[1]。无论运用哪一种具体的灌注桩施工技术,均需要密切关注桩体施工强度,如若出现断桩现象,应及时更换再进行后续混凝土浇筑操作,并注意以下问题:①关注混凝土搅拌与运输过程,根据桩基结构特点,合理进行浇筑施工;②合理控制混凝土浇筑速度,满足桩基结构稳定的前提下,适当提升混凝土施工强度;③浇筑完毕的混凝土需要制定科学有效的养护方案并贯彻落实,进而提升灌注桩施工强度。在施工开始前,需要严格要求成孔质量,包括桩位偏差、孔径、桩孔垂直度以及孔底的沉渣厚度,以此保证应用技术过程中符合工程标准与规范。桩孔的垂直度(K)可以通过K=EH×100%公式计算,其中:E-桩孔的偏心距;H-孔径器下落深度;r0-吊绳与护筒放样中心点的偏差值;h0-护筒顶与吊点间高度,通过上述公式可进一步得出K=r0(H+h0)/H•h0×100%。沉渣层的厚度与介质电阻率中的电压值变化相关,V1代表恒定交流电压,Rx为桩基础底层岩性电阻值,推导公式为V2=R/(Rx+R)•V1。针对沉管桩施工技术,相比操作流程较为简单且成本较低,是目前采用最为广泛的灌注桩。在施工时,因沉管灌注桩桩体横截面因素,需注意桩基断裂问题。因此可结合实际工程情况,采用Y型沉管灌注桩的横截面,增加桩基横截面的表面积,达到提升承载力的效果[2]。此外,施工时应严格控制拔管速度,作业人员做好防护措施。针对钻孔灌注桩施工技术,注意钻孔时的速度控制,并在钻进过程中多次测试泥浆指标变化情况。注意清孔时保持做空内泥浆面高于地下水位2m左右,避免塌孔情况出现。针对挖孔桩施工技术,注意挖孔混凝土工程,即护壁混凝土工程与桩蕊混凝土工程需要考虑室外温度对混凝土凝结的影响,保证浇筑过程的连续性。
2.2桩基础的筑桩技术
在桩基础的施工过程中,筑桩是最关键的步骤。就目前桩基础施工技术来看,常见的筑桩类型主要有以下三种。第一,人工挖孔桩。
人工挖孔桩是桩基础施工中普遍采用的一种类型,其应用历史悠久,技术的成熟较高,且在施工过程中具有消耗低、污染小、成本低、周期短等众多优点。第二,钻孔灌注桩。不同于人工挖孔桩的人工操作,钻孔灌注桩普遍采用大型机械设备进行施工。在进行钻孔灌注桩的施工时,首先要先打出孔,其次是对所打出的孔进行桩基支撑,最后要利用桩体受力移动所产生的动态压力对桩基进行填补,进而减少缩径。钻孔灌注桩主要是通过增加桩基的接触面积来提高桩基的整体稳定性,因此,为确保桩基的稳定性,可以根据实际情况,适当增加桩基接触面积,来提高桩基础的建筑质量。第三,静压桩。静压桩技术作为一种新型的桩基技术有着极高的使用价值,但由于其使用成本较高,在我国目前的桩基础建筑中没有得到广泛利用。该技术主要是通过静压桩机设备产生的压力来完成桩基础的建设,不仅能够有效减少桩基础建设对周围环境产生的不利影响,还能够在一定程度上降低资源消耗,更加契合我国绿色建筑的施工理念。在桩基础的建筑过程中,无论采用以上哪种类型,都要注意浇筑过程中的混凝土质量。首先,要控制好混凝土的整体粘合度,确保所应用的混凝土符合使用标准。其次,要注重混凝土搅拌过程中的搅拌比例,以确保浇筑质量。最后,要对混凝土的坍落程度进行反复测试,将坍落度控制在合理范围内,避免因坍落度较大导致桩基础建筑不牢固的情况出现,进而减少整体施工过程中的安全隐患,保障工程的质量与安全。
2.3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。
2.4静力压桩施工技术
静力压桩施工主要是通过静力压装机的压桩结构,在其压力作用下,将预制钢筋混凝土桩分节压入地基土层的指定位置。应用该项施工技术需要配合使用的桩机为液压装置驱动,因此具备压力大、自动化程度高、纵横移动灵活、桩定位精确等优点,可有效提升桩基施工质量的同时,能够实现施工无噪声、无振动、无污染的绿色施工[3]。在实际施工时,需要重点关注以下问题:①有效控制静力压桩基的运行速率,避免出现静力压装机下压速率过快影响桩基结构稳定性,以及下压速率过慢导致大量施工材料被浪费;②做好定位放线工作,桩基轴线偏差控制在20mm内,并经常性分析其是否出现位移情况;③注意混凝土的起吊、运输与堆放问题,保证垫木与吊点保持相同横断面,垫木对齐,以此保证堆放操作桩身不会出现断裂;④保证静力压桩机连续工作,以保证桩基础可以一次下压成型,因此需避免出现运行终止现象,相同桩地运行时间间隔建议在0.5h以内;⑤逐节接长的过程中,需要施工人员注意桩基的防护与焊接标准,保证桩基接口稳定与焊接质量。
结语
在现代高层建筑工程施工中,桩基础作为主要基础形式,其施工质量的优劣将直接关系到上部结构以及建筑整体的结构安全。因此在施工中,必须对桩基施工的施工质量严格把控,确保桩基布置合理,其全部单桩承载力和桩身整性全部合格。
参考文献
[1]魏建成.建筑地基基础和桩基础土建施工技术关键要点[J].建材与装饰,2019(36):16-17.
[2]张康平.桩基础的设计、施工、验收技术框架思路构建[J].智能城市,2019,5(20):177-178.