民用建筑桩基础土建施工技术应用探究

发表时间:2020/7/23   来源:《工程管理前沿》2020年4月10期   作者:付书朝
[导读] 在经济发展的带动之下,我国民用建筑在发展过程中,
        摘要:在经济发展的带动之下,我国民用建筑在发展过程中,水平在不断提升的同时,规模也日益扩大,功能越来越丰富。但与此同时,工程结构也日渐趋于复杂。所以,为保证民用建筑施工能够稳定进行,提升整体建筑施工质量,做好桩基础施工非常有必要。在此基础上,本文将重点研究浦东机场自贸区A3地块智能物流中心一期项目1#和2#的建设,并深入分析了桩基础施工技术的应用,希望分享的相关经验能给建设有关人员给予借鉴。
        关键词:民用建筑;桩基础;土建施工技术

        引言
        随着近年国家基本建设的快速发展,建筑工程领域的各项新技术、新工艺、新材料也在飞跃发展,预应力管桩基础在大力的推广。预制管桩在工厂化生产、质量易于控制和检查,施工速度快,本项目工程利用静力压桩机施工,可对现场噪音小、环境污染小、振动小,将预制桩压入土中的一种沉桩工艺。
1  工程概况
        本工程为浦东机场自贸区A3地块智能物流中心一期项目1#和2#,位于上海市浦东机场自由贸易区内,北至桃仙路,南至遥墙路,西至咸阳路,东至正定路。基地内地势比较平坦,为空旷地块,内部长有杂草。在本工程建设中,总建筑面积为52087平方米。本工程分为一期和二期进行建设,本次工程范围为一期项目。一期有1#、2#两栋仓库、办公楼、卸货平台。1#、2#两栋仓库布局相同,1#与2#仓库之间是卸货平台,1#、2#仓库平面东侧为办公楼。1#2#仓库地上2层,建筑总高度26.5m,办公楼6层,建筑总高度27.0m,卸货平台1层,建筑总高度11.3m。
        在本工程中,建筑物的基础类型为桩基础,基础设计等级为乙级;建筑结构类型为混凝土框架结构,建筑物抗震设防烈度为七度,建筑物结构安全等级为二级,系数为1.0。具体设计等级参数如下表1所示:
  
2  民用建筑桩基础土建施工技术应用分析
        本项目桩基采用PHC管桩,共1207根(含试桩),基础为桩承台基础,工程桩为承压桩,具体如下表2所示。在实际的工程建设过程中,为了可以更好的对施工质量进行提升,增强基础施工的稳定性以及可靠性,应该科学的对桩基础施工技术进行选择和利用。
       
        2.1场地平整
        本工程原为一片空旷的菜地,场地地势总体较为平坦,其地势较周围路面低,高差约为1.2米。拟建场地周边无建筑物,园区围墙内无地下管线,建设条件较为良好。目前,场地内只是长有一片杂草,无高低起伏的堆土或凹坑,场地内部分区域有积水(明浜)。按施工组织设计将场地内的杂草清除,四周和中间浇筑一条6米宽度临时道路,以便车辆方便运输材料。对局部有积水的区域采用挖机挖排水沟和集水井,并用水泵等方式疏干排水,保持现场不积水。
        根据本工程地质勘查报告中提供的数据,在勘查深度的范围内最大深度为50.45m时,揭露的地基土属于第四纪沉积物,沙土、粉性土以及粘性土是沉积物的主要成分,持力层为⑦2灰黄色粉砂。
        2.2材料、机械进场
        本工程的桩为预制管桩,需要桩厂提前加工预制。每批桩大约需要桩厂10天左右预制完成才能供货到现场(管桩桩身混凝土强度等级达到设计强度的70%方可起吊,达到设计强度的100%后,才能出厂)。管桩运至现场后,首先去检查管桩的外观质量,是否存在质量问题,有没有出现裂缝,露筋,蜂窝和管桩顶部的孔隙这些情况。同时还要对桩身的质量进行检查,主要从管桩的平直度、桩径、管壁厚度等情况来判断该管桩是否达到施工质量要求。现场施工采用2台静压桩机(型号:JVY800-A、DBYZY800)进行打桩施工,每台机器安排4人。
        2.3沉桩顺序
        为了充分利用场地,按时完成施工,合理安排施工现场的布置,先进行试桩施工,待试桩检测完成合格后进行正式工程桩施工。工程桩打桩顺序选择N形路线,从场地中间向两边施工。预先在桩机的机器上输入现场坐标点来确定每根桩的位置,测量人员每天现场检查桩位置是否有偏差,以确保桩位置的偏差在可控范围内。
        2.4管桩沉桩
        每套桩由3节桩组成,沉桩前,按施工图核对桩号、桩长,确认无误在进行吊桩配桩,用抱压式压桩机时,夹具应避开桩身两侧合缝位置。桩机机身调整水平,用经纬仪测量桩身垂直度,水平仪来测量桩顶的高度。如果在沉桩过程中桩未能与桩位置对齐,则应提起并插入桩。如果桩由于地下障碍物而偏离桩位置,则应将桩拉起以清除地下障碍物,回填桩孔后,应再次放置“样桩”以插入该桩。
        2.5管桩拼装
        将首节桩端压入土层后,桩顶露出地面高0.5m~1.0m停止压桩。起吊中桩垂直与下桩后进行实时焊接,焊接质量必须满足规范要求,拍照留档。压入中节桩,上节桩按前工序开始接桩。接桩时上下节对准后将桩压紧,桩段应保持顺直,避免产生错位偏差,上下端板表面应清理干净,管桩拼接采用二氧化碳气体保护焊和E4303焊丝。焊接时,在端板槽的圆周上固定四或六点对称电焊,然后进行对称焊以降低焊接变形要求。焊接层数应为三层,在应用外部焊接层之前,必须清理内部焊渣,焊接接头应自然冷却后才能继续打桩,冷却时间应不少于八分钟。 严禁在用水冷却或焊接后立即下沉桩。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        
        2.6管桩送桩
        送桩是沉桩施工中最后一道工序,因桩机构造原因,必须借用送桩器把桩顶压至设计要求桩顶标高,可在允许范围内适当增大压力,将上节桩缓缓压入土中,使之达到深度要求。在施工过程中确保每套桩的桩标高、桩承载力、桩端进入持力层深度等达到设计规定的要求。每套桩施工完成后,桩孔及时采取安全保护措施,如使用模板填堵桩顶孔洞。
3  工程质量保证措施
        3.1桩身断裂
        当桩身下沉过程中,如果桩体突然倾斜或错位,当桩端土质没有发生特殊变化,但渗透度逐渐增加或突然增加时,桩体出现回弹现象,此桩身可能为断裂桩。分析有以下几种原因:预制管桩在制造加工或堆放、起吊、运输过程,产生壁厚不足成裂纹或断裂未被发现,导致桩身弯曲超过规定;在接桩时,如果连接不均匀,间隙扩大,导致焊接不牢固;或者出现焊缝不连续且不完整,焊缝中含有熔渣、气孔,冷却时间不足等,应及时通知设计和监理相关单位负责人,并共同商讨解决措施。同时根据工程地质条件,上部荷载和结构位置,也可以及时采取补桩的方法。
        3.2沉桩达不到设计要求
        当上节桩下沉时,桩机上的数据显示桩已经压至承载力设计值或有超过标准值,且桩顶标高未能达到设计标高,可以对此进行分析,可能是由于没有足够的勘探点,从而导致持力层或选择桩长的错误设计;如果需要补勘的必要,应进行补充调查以正确选择持力层或标高。如果继续压至桩可能会出现桩身断裂或抬起桩机,采取先截掉高出地面部分的桩,以便桩机可以走动施工,待基础开挖后再进行截桩桩顶与承台连接措施。截桩时,应采取有效措施,确保截桩后管桩的质量不受到任何影响;因此,截桩工具应选择专业的锯桩机,不准使用大锤横向敲击截桩或强行扳拉截桩。
4  结束语
        综合而言,在民用建筑工程建设中,静压桩具有无振动、无噪音、对周围环境无污染、场地整洁、成本低、施工速度快。压桩的同时可以准确记录压桩力和桩的入土深度,每根桩都类似于做了一次快速静载核试验,是值得设计采用的一种较好的施工选择。
       
参考文献:
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