建筑施工中的桩基施工工艺研究

2020-04-13 02:20尹以堪
工程技术研究 2020年1期
关键词:成孔桩基工程施工

尹以堪

(中国能源建设集团云南火电建设有限公司,云南 昆明 650217)

经济全球化的发展为建筑行业创造了良好的经济环境,在加剧了建筑行业市场竞争的同时,也刺激了各个建筑企业的创新,使得建筑企业越来越重视新技术的研发与应用,建筑行业改变了传统的发展模式,现代化发展的趋向明显。桩基施工技术是近年来在建筑工程项目中应用极为普遍的技术,该技术的应用大大提升了建筑基础的稳固性。但是,在桩基施工技术的应用中,需要充分考虑地形地质、水文等因素,提升桩基技术应用的科学性,保证工程建设的顺利、高效进行。

1 桩基施工工艺开展之前的准备工作

1.1 仔细勘察施工现场

为保证桩基施工的顺利进行,施工人员在施工开始之前要做好相应的施工准备。首先,工程人员要重视工程现场的勘察,通过勘察了解工程施工现场的地质地形、水文土壤等因素,根据勘察结果完善桩基施工方案,并分析施工中可能出现的问题,针对各种问题制定切实可行的预防措施,为后期的施工做好准备。

1.2 制定合理的施工方案

在桩基工程的施工中,为保证工程施工的整体效果,相关的设计人员要根据现场勘察的结果,制定科学合理的施工方案。施工方案是决定后期施工效果、质量的重要因素。在施工方案的确定上,有效实现了工程施工人员的合理分配,保证了桩基施工工艺的科学性,为后期工程施工的顺利进行提供了重要的基础。

1.3 结合工程实际选用机械设备

桩基施工过程中,施工设备的选择与使用直接影响着施工的进度与质量,科学进行施工设备的选择,可以大大提升桩基施工的效率。在桩基工程施工中,为发挥施工机械的最大价值,必须结合工程施工的实际情况,尽量选用先进的机械设备。比如,如果在桩基施工中采用的是钢筋混凝土预制桩锤击法,那么在施工过程中要充分考虑工程现场的地质条件、桩的类型、长度、结构强度等来综合确定桩锤的型号与规格,一般情况下,地质条件对于桩锤类型选择的影响最大,当桩锤重量大于桩重量的1.5 ~2倍时,桩基施工效果最好。桩锤重量的选择如表1 所示。

2 施工工艺实际应用

2.1 灌注桩桩基

以灌注桩桩基施工为例,其施工的复杂性较高,在施工中需要注意以下方面:

表1 桩锤重量的选择

(1)灌注桩桩基施工与混凝土施工有着紧密的联系,混凝土的施工质量直接决定着桩体本身的强度。因此,在施工过程中,需要重视混凝土的配比,结合桩基设计的要求,科学把控混凝土配比,严格遵守混凝土施工的相关规范,保证混凝土搅拌、振捣的均匀性与充分性,保证混凝土施工的整体质量,尤其是水下浇筑混凝土的施工环节,要严格把控其施工要点,避免施工过程中埋管与堵管等现象的发生,如图1 所示。

图1 水下浇筑混凝土示意图

(2)在灌注桩施工过程中,要严格重视成孔环节,成孔工序包含的类型较多:干作业成孔(人工挖孔、机械挖孔)、沉管成孔(锤击、振动冲击)、泥浆护壁成孔以及冲击成孔。干作业成孔中的人工挖孔一般适用于土质较为松软的条件下,而如果为粉土、砂土与黏性土等,往往采用的是机械挖孔的方式。沉管成孔施工中一般包含了锤击、振动等过程,在施工过程中会出现挤土与噪声污染等现象。泥浆护壁成孔一般适用于粉土、砂土、淤泥等,在施工过程中要避免坍塌等造成的安全事故等。冲击成孔在粉土、砂土、碎石土中的应用较多,因此,在灌注桩成孔施工中,要结合工程的土质、地质等条件,对成孔方式加以科学选择。

2.2 预制桩桩基

预制桩桩基施工也是桩基施工中应用最为普遍的施工工艺,在实际的施工过程中,重点需要把控成桩工艺与浇筑工艺。具体而言,成桩工艺的选择与应用与预制桩的施工质量有着紧密的联系,成桩工艺具有多样性,包含了水射法、击打法、静压与振动等,在成桩工艺的选择上,要充分考虑施工区域内的地质等因素,充分结合工程现场的实际情况,保证预制桩施工的良好效果。浇筑施工直接决定着预制桩桩基结构的稳定性,在浇筑工程中,主要是要保证浇筑的连续性,并根据工程情况,设置相应的保护层,对保护层的有关参数等加以科学设计,以提升预制桩施工的整体质量。

2.3 人工挖孔桩施工技术要点

从人工挖孔桩施工技术而言,该种施工技术一般应用于地质地形结构较为简单、土质松软的条件下,在施工过程中,基于其土质等的特殊性,在开挖施工中洞口附近极易出现土体。如果是土体的岩石风化较为严重,一般可以采用混凝土浆体加以加固处理,如果土体为砂土,基于其流动性,可以用回填土进行处理。在人工挖孔桩施工过程中,由于开挖过程中风化岩层、淤泥层的孔壁等极易出现坍塌等现象,因此,在开挖过程中要进行必要的支护,比如,可以采用加固混凝土浆体的处理方式。混凝土桩具有一定的流动性,能够快速的凝结,有效保障了桩身结构的稳定性,避免了桩基的倾斜等造成的工程偏差。

3 桩基施工的质量控制要点

桩基施工中,质量控制从以下方面来进行:(1)施工开始之前要试桩,以确定桩的承载力,检验成桩的效果。(2)对工程原材料等加以检验,检测有关材料的性能是否与工程设计要求相一致,比如水泥的抗压强度、稳定性等指标;混凝土的水灰比、坍落度、抗压强度等。(3)钻孔过程中必须要加以严格的复核与检测,钻孔开始之前,对桩位标高、桩径、沉降密度等加以计算复核。(4)检测钢筋笼。在桩基施工过程中,相关的工程施工人员要检查钢筋笼的搭接长度、焊接质量,保证其重叠的长度与桩基础的深度相同。

4 处理桩基问题的措施

在打桩环节,如果施工处理不到位,就会造成严重的工程质量问题。如果施工人员没有及时对有关问题上报与处理,就会造成施工问题的扩大,因此,打桩环节施工问题的出现必须由工程监理、业主、设计部门等协商解决,制定科学的施工处理方案。一般情况下,打桩环节的处理主要包含了以下处理方式:(1)补沉法。主要适用于预制桩的入土深度不足、打入桩受到土体的隆起作用造成桩的上抬等。(2)补桩法。这种修补方式在应用时主要是结合工程设计、业主与监理单位的意见,完善设计方案,根据设计单位的补桩方案加以补打,但是,这种方式在应用中受到投资、工期等的限制,无法被广泛应用。(3)补送结合法。如果打入桩采用的是分节连接的方式,逐根沉入的过程中,接桩处理不到位可能引发连接节点的脱开,在此情况下,补送结合法可以有效解决此类问题。在实际的应用中,对存在问题的桩加以复打,使桩下沉,对松开的接头加以顶紧处理,使得桩能够具备足够的竖向承载力。(4)纠偏法。对于长度较短、未断裂的倾斜桩身等,一般可以采用局部开挖、千斤顶纠偏的处理方式。(5)扩大承台法。这种方式的适用面较广,主要是针对桩位偏差大、桩基质量不均匀的处理。如果在桩基施工中原有的设计方案中的承台尺寸无法满足规范的施工要求,可以采用此种方式。另外,桩基施工时,如果单桩的承载力无法满足设计方案的标准,此时要考虑桩土的共同作用,使得桩可以与天然的地基共同承担工程结构的荷载。桩基施工中常常出现不均匀沉降等问题,为有效解决此类问题,提升桩基的抗震能力,可以将独立的桩基承台连成整块,提升基础结构的稳定性。(6)复合地基法。这种方式主要是通过科学利用天然的地基,并对其进行适当的处理,提升地基的承载力,使得在工程施工中地基可以适当地承受一定的荷载,与桩基形成复合地基。在实际的处理中,可以在承台下做换土地基,在承台施工开始之前,挖除适当深度的土,用砂石进行分层填层,形成人工地基,而承台施工在人工地基与桩基上进行。

5 结束语

桩基施工技术成为建筑工程项目实施中提升基础结构的重要施工技术,其施工过程中需要考虑的因素较多,相关的工程人员在施工开始之前要做好工程现场的勘察工作,详细掌握施工现场的地质、水文、土壤等情况,根据勘察结果,进行施工方案的确定与优化,保证施工方案设计的科学性与合理性,提升桩基施工的整体质量,保证建筑工程基础结构的稳定性与安全性。

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