建筑工程地基基础及桩基础施工技术

发表时间:2021/8/5   来源:《建筑实践》2021年3月(下)9期   作者:包华刚
[导读] 随着经济与科技技术的不断进步发展,我国房屋建筑施工中的高层建筑施工技术有了较大的进步,但是在实际的操作和施工中仍然会出现较多的问题。
        包华刚
        浙江九州建设工程有限公司

        摘要:随着经济与科技技术的不断进步发展,我国房屋建筑施工中的高层建筑施工技术有了较大的进步,但是在实际的操作和施工中仍然会出现较多的问题。作为高层建筑的地基基础与桩基础土建施工,其施工质量的好坏和施工技术的高低都直接的影响到了高层建筑的安全性和实用性,因此,必须加强对高层建筑地基基础和桩基础施工技术的探讨。
        关键词:高层建筑;地基基础;桩基础;施工技术

        1地基基础与桩基础存在的问题
        1.1地下水处理问题
        当进行较高层建筑地基施工时,一些区域的地基深度会低于地下水位,因此还需处理地下水的问题,制定出有效的排水及防水方案,最大程度上减少地下水产生的不良问题。当前最常用的地下水排水法为真空预压,排水效果立竿见影,且能促进地基的固结。若在施工中未正确处理地下水问题,则易出现井渗等不良现象,产生安全隐患。
        1.2冻土地基的处理
        在建设地基的过程中,经常会遇到藏于冻土层中的地基,而这也是地基施工中常见的施工难点之一。在实际工程建设中,对藏于冻土层中的地基,选用冻结的方式进行施工,即以人工干预制冷的方式,将上层水冻结至凝固状态,在冻结状态下方可进行下一步施工,且此种结构能够为基础工程的施工给予一定的保障。该种施工方式需结合较为先进的人工制冷技术来完成对地下水的冻结,且整个施工过程会产生的噪声污染及环境污染较小,当完成地基施工后,即可融化被冻结的土层,融化土层并不会对整体地基的建设施工带来不利影响,反之,可在一定程度上减少施工总时长。
        1.3桩质量问题
        (1)原材料问题,使用的钢筋及混凝土的质量均会影响桩基整体质量。(2)施工技术与施工管理也是影响桩基质量的直接因素,若施工技术不够成熟,无法正确处理施工中的细节性问题,则易对桩基造成不良影响。桩基主要会出现的质量问题为桩头及桩身出现裂缝、断柱及桩基负荷量无法达到相应标准等,更有甚者会存在一些基础性可避免的错误,如桩基的长度与标准不符、桩顶崎岖等。因此,桩基的建设施工要求施工人员具备较高的技能水平,防止出现严重的桩基质量问题。
        2建筑地基基础的土建施工技术
        2.1化学加固技术
        化学加固施工技术在实际使用中需要与土体自身的特点相结合,通过添加化学物质方式,使土体有效粘连,改善土体性质,提高地基承载能力。常见的化学加固方法有灌浆法、喷浆法等,其中,灌浆法主要是将水泥浆等能够固化的浆液注入土体,以此改善土体物理力学性质,降低图纸渗透性,提高土体力学强度;喷浆法在实际应用中需要选择专业施工人员,根据地基实际情况,制定钻洞位置,置入喷射装置,向周围土层喷射浆液,浆液与土体固结后可以取得非常好的加固效果。
        2.2换土垫层
        换土垫层即使用砂石等相对强度更高的原料来替换强度过低的软土。这种方式能够使土层的负荷量大幅提升,防止出现软土层易产生的塌陷问题,进而减少建筑物下沉的不良现象出现。该种方式主要适用于软土仅在表层的地质、季节性冰冻的地质及易出现塌陷的黄土地质,主要用于垫层的原料有砂、土及碎石等。
        2.3堆载预压
        堆在预压进行不良地基基础的处理原理是在地基基础上进行荷载堆放。通过施加巨大的荷载,使地基沉降密实。堆放预压方法不仅能够实现对地基的改良,同时还能够对含水量较高的地基进行处理。通过堆载与沙井的结合使用,在地基上设置透水性较好的沙井,当地基受到荷载压力时,地基中的水分会通过沙井排出,达到含水地基的处理目的。堆载预压虽然能够有效处理地基承载力问题,成本投入低,但是需要的周期长,所以适合应用在工期充裕的房屋建筑项目中。而且重物堆在存在一定的安全隐患,在堆在预压过程中需要加强控制管理。


        2.4排水固结土壤
        所谓的排水固结土壤,是指将土层中的水排出,让土壤变成强度较高的固态。主要操作流程为:先在施工区域安放袋装沙井,而后运用水冲法的方式进行塑料排芯板成孔施工,再者对孔内进行灌沙加压,此过程会使土层中的水加速排出,进而使土层失水凝固,增强土层的强度。这种施工方式具有易操作、低成本等优点,主要适用于淤泥地、沼泽地等含水较多的土层中。
        3建筑桩基础施工技术
        3.1振动沉桩施工技术
        振动沉桩的施工技术,主要是它的振动机器采用固定的方法将自身安装在桩的顶端上部,桩基础能够在自身重力与振动产生的效果共同作用下,将桩打人到建筑地基中。在这种施工技术中需要桩表面较为光滑、摩擦力小。施工前可进行小范围锤击,在桩深入地基2m后,再加大锤击高度、力度,直到满足设计桩位标高要求。这种桩基础施工技术是较为广泛的施工方式,其优点是设备、工艺要求简单,施工效率高,施工成本低,能适用多种地质状况,因此得到了广泛使用。
        3.2静力压桩施工技术
        静力压桩的施工技术主要是能在产生自重的情况下与桩架产生共同作用,使其产生的反作用力把桩基础有效的打入地基的基础中。在施工技术中使用这项技术时,它的作用力足以达到破坏地基的基础结构目的,同时使地基基础产生反作用力,即应用到物理知识力的作用效果是相互的。所以,该技术进行连续的施工操作更有效果,尤其是在粘土层的地基基础中,使用这种技术能够减少施工的成本,还可以保证施工的质量,因此在桩基础的施工技术中得到广泛的应用。
        4桩基础的类型和施工方法
        4.1预制桩
        一般预制柱为方形或圆形状态,边长(直径)设定为250~550mm,桩的高度为6~25m,主要运用焊接的方式来完成预制桩之间的衔接。
        4.2沉管灌注桩
        借助振动打桩机或人工敲击的方式,将中部设有钢管的桩插入土层内部,在桩进入土层的同时,将钢筋笼放入钢管中,并进行灌浆作业。打桩机振动的过程中,将钢管慢慢提出,完成桩的灌注。此种桩的直径设定为300~500mm,桩的高度约为25m,主要运用在黏土及砂土地质中。该种施工方式会产生较大的噪声污染,且有出现颈缩的可能性,基于此,在施工过程中必须更加注重施工监督及管理。
        4.3钻孔灌注桩
        借助钻机进入土层内部,而后利用高压泵注入泥浆,泥浆与土层壁相结合,使孔壁处于坚硬状态,保证孔不被土层再次掩埋。孔的深度需符合标准参数,而后对孔进行清理并放入钢筋笼,进而开始灌浆作业。该类桩的直径设定为60~150cm,桩的长度依据实际施工项目而设置。主要适用于黏土、砂土及粉质土等地质。
        4.4树根桩
        树根桩是桩的一种新类型,以钻孔灌注桩为原型,直径设定为70-250mm。具体施工方式与钻孔灌注桩相同,需借助钻机深入土层,而后清孔并放入钢筋笼,再进行灌浆作业,使孔成形。而2种桩的主要区别为,树根桩的直径设定小于钻孔灌注桩,且需同时进行多个桩的施工,桩与桩之间相连状似树根,因而称之为树根桩。此类桩可在小区域范围进行,产生噪声污染小,且强度较高。主要适用于在旧建筑物上新建建筑的情况,适用地质为碎石土、砂土及黏土等。
        5结语
        综上所述,建筑物的整体质量标准与桩基及地基基础的质量密切相关,若桩基及地基的质量并未达到相应标准,则会对整体建筑的稳固性产生影响,存在较大的安全隐患,由此可知,桩基及地基的质量需严格达到标准要求。在进行实际项目工程的建设中,还需结合不同区域的不同地质,制定出不同的施工方案,确保桩基及地基的整体质量。
        【参考文献】
        [1]房建施工中地基基础施工技术的应用探讨[J].郑军.四川水泥.2020(11)
        [2]建筑工程地基基础及桩基础施工技术探究[J].侯金银.绿色环保建材.2021(05)
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