建筑工程地基基础及桩基础施工技术探究

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年40卷4月(上)第10期   作者:杨守强
[导读] 城市化建设随着经济发展不断推进的过程中占用的城市土地资源越来越多,相反可用的土地资源逐渐稀缺,高层建筑因为占地面积一定的情况下可利用空间增多逐渐成为许多建筑企业的选择。

        杨守强
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        城市化建设随着经济发展不断推进的过程中占用的城市土地资源越来越多,相反可用的土地资源逐渐稀缺,高层建筑因为占地面积一定的情况下可利用空间增多逐渐成为许多建筑企业的选择。再加上现如今的建筑施工所面临的困难更多环境更为复杂以至于需要更新更有针对性的施工技术加一应对,使得高层建筑中涉及建筑稳定性的地基基础技术和桩基础技术越发受到关注,故而需要对现有技术进行研究,以便实际中能更好运用,也有助于技术的创新和突破。
关键词:建筑工程;地基基础;桩基础;施工技术

前言
        在城市土地日益稀缺、优质土地资源越发贫乏的现状下,自然基础资源越来越少。这就需要对不满足基础要求的土层进行升级,因此需要进行基础和桩基施工。桩基可以有效改善土层,桩体可以通过人工干预制造,更好地稳定地基,因此可以在基础施工中获得。基础和桩基的施工是房屋建筑中非常基础的一个环节,对于改善建筑物的结构也非常重要,对于保证整体的安全和稳定起着至关重要的作用。因此,施工单位应明确基础施工技术的种类,了解基础施工技术的应用要点,并根据实际情况选择科学合理的基础施工技术,以保证建设项目的施工质量。

1、地基基础施工和桩基础施工概述
1.1 概念辨析
        首先,建筑基础主要有两种形式,一种是地下,是圆柱体向地下延伸的部分,另一种是地面形成的墙。因为地基建设是连接基础上方建筑与地面的有机载体故而在实际施工中极为重要,如果地基不牢固,地基上面的建筑物较高,很难承受建筑物带来的重力压力。在施工过程中,通常根据地表的组成来选择基础。当然,对于地基的组成,虽然天然地基有一定的承载力,但由于缺乏人工干预,施工地基面积小,施工范围小,而人工地基相对稳定,并可以进行大规模施工,所以一般都是用人工基础作为基础。
        其次,桩基施工基本上是在建设项目的施工现场寻找合适的桩基位置,进而进行相应规格的钻孔,然后往桩孔里加入调配好的混凝土等以增强基础结构的强度,一般而言桩基础结构包含顶部结构和基础桩部分两个,设计建设的目的是为了更好地固定,通过对地基中土地结构组成进行优化处理进而提升土壤岩层的结构强度,在此基础上提高整个建筑的安全稳定性。特别是在一些地基为软土的工作区域,必须采用桩基础来改变结构过程,这个区域的结构强度可以让后续的建设项目更加顺畅。
        在建筑工程中,地基是工程的基础,施工效果将直接影响工程的稳定性,这就要求施工单位高度重视。桩基础负责承受建筑的整体重量和建筑结构中的荷载传递压力,尤其是高层建筑,自重压力大,如果在后续使用过程中应力无法分担,很容易造成建筑倾斜甚至倒塌。
1.2 影响因素
        首先,容易受到施工环境的影响。我国土地面积大,不同地区土壤条件不同,建设条件也有很大差距。比如我国沿海地区,由于土壤吸收大量水分,土壤颗粒密度小,土壤结构不稳定,增加了施工难度。但东北地区气候寒冷,长期处于低温环境,土层含冻土较多。如果温度变化,冻土融化或冻结,会影响基础施工质量,造成土壤不均匀沉降。基础和桩基施工前,施工时要充分考虑地质条带,尽量减少土质条件和场地环境的影响。其次,易受地下水影响。如今,随着我国建设项目高度的提高,对基础施工质量提出了更高的要求。当基础达到足够的深度时,可以保证建筑结构的稳定性,增加荷载。随着基础深度的增加,在靠近水源区或降水较大的地区,施工中间容易遇到地下水堆积,如果不重视地基和桩的处理,很可能会威胁到施工现场的安全,甚至影响到以后工程的稳定。

2、地基基础施工技术分析
2.1 土壤加固法
        地基基础的施工决定了现代建筑的稳定性,对土体结构也有很高的要求。在建筑基础施工技术的应用过程中,最重要的环节是增强和强化土体结构的密实性,并采用一些现代专业方法来提高土体的稳定性。一般来说,在浇筑地基的时候往往是使用到混凝土,依据混凝土凝固放热的特点可以将其中较多的水分蒸发掉。但是如果水分得到了较为充足的蒸发但是并没有及时被清理,就会汇集在地基结构中进而引发抗浮问题影响整个建筑的稳定性。为了避免这种问题的出现需要在浇筑的时候注重相关的排水工作,比如通过增加抽水设备抽水或者通过机械化设备的运行来压实土壤,从而挤出部分多余的水分。


2.2 添加剂法
        随着优质地基土的不断流失,为了提高地基质量,满足高层建筑基础施工的需要,需要人工干预来保证地基的强度,增强地基对建筑物的承载力,为此,可采用附加钢筋施工技术。这项技术的使用需要分析土层,如果土层是非常坚硬的岩层,可以钻孔完成施工。钻孔后,岩石下的大量浆液会膨胀起来,然后填充空隙,形成稳定的基础层。其次,局部地基处于松软状态,可以通过水泥与地基土的结合来对地基表面进行挤压,从而实现地基土层的不断下降,从而使地基变得坚韧坚实。此外,当地基土透水性好,土与土之间有许多空隙时,应在地基表面进行压实工作,并可采用将碱液和水泥浆融进土层的方法来改变土的状态,使其更加密实坚硬。
2.3 强夯地基法
        强夯地基施工在建筑工程中的应用主要存在于淤泥、砂土等软土中。通过添加大颗粒材料,强夯可以形成稳定的地基结构。在动压施工过程中,应提前进行动压试验,观察动压时的振动频率是否会影响建筑物的稳定性。如果影响到附近的建筑物,需要减小振动,以保持建筑结构的稳定性。强夯地基建成前,应清理场地,确保场地平整,强夯施工设备易于存放。此外,应合理选择动力压缩的位置,动力压缩与相邻建筑物的距离应大于15m。如果距离不够,应安装隔振带。在准备动态压缩设备时,必须实施安全保护,以确保动臂在动态压缩过程中不会漂移,电缆不会晃动,当达到动压深度时,应测量动压水平。夯实后,及时填土质量,确保强夯地基满足设计要求。在松软潮湿的土壤中作业时,必须先安装排水沟,然后才能进行强夯。

3、桩基础施工技术分析
3.1 预制桩施工法
        预制桩采用预制组装技术在桩基施工现场进行预制施工的桩,一般而言需要选择科学的位置并先在土层中埋入沉桩设施。总体来说,预制桩施工可以依据材料的不同可以分为钢筋预制桩、混凝土预制桩以及木桩。通常情况下施工现场会较多地选择体积相对较小、稳定性相对可靠以及组装更换灵活性更高的钢筋预制桩。除此之外,预制桩还具备诸如承压能力强、坚固程度和耐久度高、机械化施工方便、施工效率高以及对不同地质的适应性强等特点。但同时预制桩也有自身的缺陷。其一便是预制桩的长度相对固定,如果设计过长则需要在施工现场再次加工,造成不必要的工期延误和资源浪费。而是预制桩制作应用的过程中需要用到较多的机械设备,这些往往会对周围居民造成噪声污染。因此,对于这种使用预制桩的方法,就要考虑周围环境是否允许施工预制桩,然后在这一基础上选择合适的预制桩技术和施工建造设备。
3.2 PHC管桩的静压施工法
        以前柴油锤打施工过程中,噪音还是很大的,甚至影响到周围居民的生活和休息,不利于人们的生活。然而,环保型静力打桩机的出现完美地解决了这个问题,不仅使施工噪音不再出现,而且保证了对环境的无污染。PHC管桩静压施工技术的优点是工期短、噪音低。进行施工时应注意以下施工要点。首先,施工企业应对设备操作人员进行专业培训,确保员工对设备性能、故障排除、设备检查维护和工作原理有非常准确的了解,同时能熟练操作和保管设备。静压桩发展过程中出现问题时,可以准确排除并上报。其次,施工设备的维护过程也需要上报人员和维护人员来完成。当机械设备达到保修期时,通常会及时联系制造商,购买备件进行维护或把设备送回制造商。考虑到工程施工周期的问题,如果维修时间过长,应使用备用机器。
3.3 灌注桩施工法
        城市高层建筑施工中,经常采用钻孔灌注桩基础的方形形式。钻孔灌注桩后注浆加固法能够满足高层建筑的施工要求,承载力高达3500KPa,非常适合当今社会建筑的施工特点,减少了各种不必要问题的发生。钻孔桩施工时,要选择合适的地点做钻孔工作,清理埋设桩的内部结构,制作符合工程施工规范的混凝土材料,按标准制作,用准备好的清理干净的桩结构浇筑。沉管灌注桩需要在顶部锤击打孔。这种施工方法更简单,造价更低,但其承载力受到一定限制,导致适用范围不足,另外还有挖孔桩,挖孔桩不仅要为选定的桩挖孔,还要选择合适的挖孔设备来完成工作,并向挖孔桩中灌注混凝土,以确保合理控制其深度和尺寸。在这些灌注桩的施工和处理过程中,应注意每一个小环节,为上部结构打下坚实持久的基础。

参考文献
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