建筑桩基施工技术

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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建筑桩基施工技术

洪森

江苏泰州225300

摘要:桩基施工技术是建筑工程中的一类基础技术,近年来面向标准化、机械化、现代化和自动化的方向快速发展。在桩基施工中要根据不同施工需要选择不同的桩基类别,施工时要尤为注意桩基的牢固程度和可靠性。文章将详细阐述有关桩基施工的内容。

关键词:建筑施工;桩基;施工技术

目前对软基处理,国内已有换土法、超载预压法、减少附加应力法、排水固结法、水泥深层搅拌和高压喷射注浆法、振动碎石桩法等处理方法,都是行之有效的。对厚度较大的软土地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理,对含水量和孔隙比较大的软土地基一般采用砂桩、石灰桩、化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性,处理方法选择是否合理,直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。

桩基础是人类在软弱地基上建造建筑物的一种创造,是最古老、最基本的基础类型。随着经济发展,城市中各类高层建筑拔地而起,作为高层的基础部分往往在整个建筑物投资中占据了很大的比例。如何采取有效措施提高桩基础的质量,以提升建筑整体的质量值得探讨与研究。

1.钢筋混凝土预制桩施工工艺

(1)根据地基土质情况、桩基平面布置、尺寸、密集程度、深度、方便桩机移动以及施工现场实际情况等因素确定打(沉)桩顺序。当基坑不大时,打桩应逐排打设或从中间开始分头向周边或两边进行。对于密集群桩,自中间向两个方向或向四周对称施打,当一侧毗邻建筑物时,由毗邻建筑物处向另一方向施打。当基坑较大时,应将基坑分为数段,而后在各段范围内分别进行,但打桩应避免自外向内,或从周边向中间进行,以避免中间土体挤密,桩难打入,或虽免强打入,但使邻桩侧移或上冒。对基础标高不一的桩,宜先深后浅,对不同规格的桩,宜先大后小,先长后短,可使土层挤密均匀,以防止位移或偏斜;在粉质黏土及黏土地区,应避免按着一个方向进行,使土方一边挤压,造成人土深度不一,土体挤密程度不均,导致不均匀沉降。若桩距大于或等于4倍桩直径,则与打桩顺序无关。

(2)打桩前,按设计要求进行桩定位放线,确定桩位,每根桩中心钉一小桩,并设置明显标志;桩的吊立定位,一般利用桩架附设的起重钩借桩机上卷扬机吊桩就位,或配一台履带式起重机送桩就位,并用桩架上夹具或落下桩锤借桩帽固定位置。

(3)打桩方法有锤击法、振动法及静力压桩法等,以锤击法应用最普遍。打桩时,应用导板夹具或桩箍将桩嵌固在桩架两导柱中,桩位置及垂直度经校正后,始可将锤连同桩帽压在桩顶,开始沉桩。桩锤、桩帽与桩身中心线要一致;桩顶不平,应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂浆补抹平整。

(4)开始沉桩应起锤轻压并轻击数锤、观察桩身、桩架、桩锤等垂直一致,始可转入正常。桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5%。

(5)打桩应用适合桩头尺寸之桩帽和弹性垫层,以缓和打桩时的冲击。桩帽用钢板制成,并用硬木或绳垫承托。桩帽与桩周围的间隙应为5-lOmm。桩帽与桩接触表面须平整,桩锤、桩帽与桩身应在同一直线上,以免沉桩产生偏移。桩锤本身带帽者,则只在桩顶护以绳垫、尼龙垫或木块。

(6)当桩顶标高较低,应用钢制送桩放于桩头上,锤击送桩将桩送入土中。振动沉桩是用振动箱代替桩锤,将桩头套人振动箱连固桩帽或液压夹桩器夹紧,便可按照锤击法起动振动箱进行沉桩至设计要求的深度。

(7)混凝土预制长桩,受运输条件和打(沉)桩架高度限制,一般分成数节制作,分节打人,现场接桩。常用接头方式有焊接、法兰接及硫磺胶泥锚接等几种,前二种可用于各类土层;硫磺胶泥锚接适用于软土层。硫磺泥锚接桩使用的胶泥配合比应通过试验确定,其物理力学性能应符合相关标准要求。硫磺胶泥锚接方法是:将熔化的硫磺胶泥注满锚筋孔内并溢出桩面,然后迅速将上段桩对准落下,胶泥冷硬后(间歇5~9min),即可继续施打。

2.混凝土灌注桩施工工艺

(1)干作业成孔灌注桩

干作业成孔灌注桩适用于地下水位较低、在成孔深度内无地下水的土质,勿需护壁可直接取土成孔。目前常用螺旋钻机成孔,也有用洛阳铲成孔的。螺旋钻成孔灌注桩是利用动力旋转钻杆,使钻头的螺旋叶片旋转削土,土块沿螺旋叶片上升排出孔外。在软塑土层,含水量大时,可用疏纹叶片钻杆,以便较快地钻进。在可塑或硬塑粘土中,或含水量较小的砂土中应用密纹叶片钻杆,缓慢均匀地钻进。一节钻杆钻入后,应停机接上第二节,继续钻到要求深度,操作时要求钻杆垂直,钻孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻进时,可能是遇到石块等异物,应立即停车检查。全叶片螺旋钻机成孔直径一般为300~600mm,钻孔深度为8~12m。钻进速度应根据电流值变化及时调整。在钻进过程中,应随时清理孔口积土,遇有塌孔、缩孔等异常情况,应及时研究解决。钢筋笼应一次绑扎完成,放入孔内之后再次测量孔内虚土厚度。混凝土应随浇随振,每次浇筑高度不得大于1.5m。

(2)泥浆护壁成孔灌注桩

泥浆护壁成孔是用泥浆保护孔壁防止塌孔并排出土渣而成孔,对地下水位高或低的土层皆适用,多用于含水量高的软土地区。成孔机械有回转钻机、潜水钻机、冲击钻等,其中以回转钻机应用最多。回转钻机是由动力装置带动钻机回转装置转动,由其带动带有钻头的钻杆转动,由钻头切削土壤。根据泥浆循环方式的不同,分为正循环回转钻机和反循环回转钻机。正循环回转钻机成孔的工艺过程是泥浆或高压水由空心钻杆内部通人,从钻杆底部喷出,携带钻下的土碴沿孔壁向上流动,由孔口将土渣带出并流人泥浆池。反循环回转钻机成孔的工艺是泥浆或清水由钻杆与孔壁间的环状间隙流入钻孔,由吸泥泵等在钻杆内形成真空使之携带钻下的土碴由钻杆内腔返回地面而流向泥浆池。反循环工艺的泥浆上流速度较高,能携带较大的土碴。

2.1CFG桩复合地基施工方法

(1)振动沉管灌注成桩工艺

若地基土是松散的饱和粉细砂、粉土,以消除液化和提高地基承载力为目的,此时应选择振动沉管打桩机施工;振动沉管灌注成桩属挤上成桩工艺,对桩间土具有挤(振)密效应。但振动沉管灌注成桩工艺难以穿透厚的硬土层、砂层和卵石层等。在饱和粘性土中成桩,会造成地表隆起,挤断已打桩,且振动和噪声污染严重,在城市居民区施工受到限制。在夹有硬的粘性土时,可采用长螺旋钻机引孔,再用振动沉管打桩机制桩。

(2)长螺旋钻孔灌注成桩工艺

长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂上,属非挤土成桩工艺,该工艺具有穿透能力强,无振动、低噪音、无泥浆污染等特点,但要求桩长范围内无地下水,以保证成孔时不塌孔。

(3)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺

长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺,是国内近几年来使用比较广泛的一种新工艺,属非挤土成桩工艺,具有穿透能力强、低噪音、无振动、无泥浆污染、施工效率高及质量容易控制等特点。长螺旋钻孔灌注成桩和长螺旋钻成孔、管内泵压混合料成桩工艺,在城市居民区施工,对周围居民和环境的不良影响较小。

(4)泥浆护壁钻孔灌注成桩工艺

适用于分布有砂层的地质条件,以及对振动噪音要求严格的场地。该方法钻孔速度较快,但是泥浆对场地的污染严重,影响后续孔的施工,且往往孔底沉渣较大也会影明成桩质量。

结语

大量工程实践证明,桩基工程的施工质量和水平,在很大程度上决定了整个建筑物工程的成败,一旦桩基施工过程中出现纰漏将直接威胁构建物的整体性能和安全。因此,在工作实践中不断加强对建筑桩基施工技术的分析和探讨具有非常重要的现实意义。

参考文献:

[1]滕延京主编,建筑地基基础工程施工技术指南,中国建筑工业出版社,2009.07.

[2]郑少瑛,土木工程施工技术.中国电力出版社,2007.08.

[3]陈年和主编,建筑施工技术,化学工业出版社,2007.03.

作者简介:

洪森,身份证号码:32128119871115xxxx,研究方向:建筑施工