时间:2023-02-28 15:57:49
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇桩基础施工总结,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
中图分类号:U415 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)04-0082-03
神华黄骅港三期工程是神华集团十大工程之一,是黄骅港建设“国内第一,世界领先”综合大港的重大举措。三期工程中最吸引人眼球的,是24座设计直径40米、高43米的大型储煤仓,这是国内首次在煤炭输出港建设的巨大储煤筒仓群,在环保节能方面具有突出优势,实施意义重大。
通过精心组织、科学管理,于10月2日圆满完成了2860根筒仓桩基础的施工工作,经静载检测、超声波检测以及大应变的检测结果全部合格。
一、工程概况
黄骅港三期工程筒仓采用圆形的现浇钢筋混凝土结构,共计24座筒仓,筒仓内直径40m,高度41.95m,基础采用后压浆钻孔灌注桩基础。每座筒仓基础桩基119根, 总桩数为2860根(含4根电梯基础灌注桩)。
灌注桩直径为1.0m,桩长为50m,桩顶标高为+3.90m,桩底标高为-46.10m。单根桩设计混凝土方量:39.25m3/根(不含超灌量)。设计采用后压浆形式提高桩基承载力,采用桩端、桩侧复式压浆方式,每座筒仓119根桩基础中,桩侧一道压浆环的有12根,桩侧两道压浆环的有107根。
后压浆总体施工顺序与桩基施工顺序相同,单个筒仓先进行外圈桩基注浆,即仓壁下部桩基,再进行内部桩基注浆。FY2型灌注桩单桩压浆顺序为先对桩侧第二道环(-20m)压浆,然后进行第一道环(-33m)压浆,最后进行桩端压浆;FY1型灌注桩单桩先进行桩侧(-20m)压浆,再进行桩端压浆。各道压浆工序间隔时间均不小于24小时。
二、重点、难点分析
(一)桩基数量多、布置复杂,施工难度大
每个筒仓119根桩基础,布置在直径40m的圆形范围内,桩基布置有周圈圆形布置形式和圈内成排布置形式两种,紧密程度不一,间距大小不一,增加了施工顺序安排的难度,对相邻较近桩施工质量的控制提出了非常高的要求。
(二)后压浆灌注桩工序繁多,各项检测穿插其中,相互制约,加大了施工进度控制的难度
后压浆灌注桩工序多达30多道,每道工序必须检验合格才能进入下道工序施工。较以往普通灌注桩增加了后压浆的多道环节,桩身砼达到设计强度70%后进行超声波检测,后压浆必须在声测检验合格后进行,且承台相邻部分桩基的后压浆受临近承台桩基施工顺序和快慢的制约,必须统筹考虑,协调施工。后压浆工艺本身要求各道环之间压浆尚需停顿一定的时间间隔。后压浆完成后需要20天才能进行静载试验。每个筒仓均需要进行静载试验,试验合格才能进行承台开挖。由此可见桩基施工各环节制约因素非常多,进度控制难度空前。
三、施工工艺总结
(一)钻孔灌注桩施工工艺
灌注桩施工工艺主要抓住以下施工控制点:
1.在成孔施工中根据不同的地层适时调整钻具类型、进尺速度、回转速度、提放速度、泥浆配比等参数。在砂层分布广、厚度大的区域选择回旋钻机进行施工,加快施工进度的同时降低了塌孔和扩径的质量风险。在砂层相对薄的区域选择潜水钻或磨盘钻,在施工至沙层时放慢进尺速度、回转速度、提放速度(控制在正常速度的一半左右);增加泥浆密度等,避免塌孔。
2.钻机施工前根据地质资料及以往在此地区施工经验配置泥浆,泥浆比重控制在1.15~1.25,粘度控制在18~25S,循环过程严格控制泥浆中的含砂率不得大于6%。并对钻进过程的泥浆指标及时检测,对照地质资料分析及时进行调整粘土掺入量,确保泥浆稳定。
3.钢筋笼在钢筋加工区分段成批进行加工,每根桩钢筋笼分三段进行加工,检验合格后在现场搭接焊连接。注浆管、声测管按设计要求固定在钢筋笼上,注浆管采用丝扣连接,声测采用套管焊接连接,外包防水胶带,连接质量可靠满足施工要求。
4.每次浇筑混凝土前,由施工班组、现场施工员、质量员、监理层层把关,对灌注桩的孔径、孔深、孔斜及沉渣厚度进行检查,保证成孔质量符合设计及施工规范要求,当沉渣厚度大于100mm时,进行二次清孔。
5.混凝土采用罐车直接运输到现场浇注,配备足够罐车并铺垫钢板保持道路畅通,确保连续浇筑。灌注采用导管水下浇筑工艺,过程中导管埋深严格控制在2~6m范围内,施工人员在上拔导管前,认真测量混凝土顶面上升高度,待计算埋管深度后,决定导管拆除节数。
(二)后压浆施工工艺
1.注浆管、声测管制作及安装。压浆管采用直径为DN25的钢管,超声波检测管采用DN50无缝钢管,长度较钢筋笼长200~300mm,钢管的连接采用外套粗钢管焊接连接。注浆钢管顶端套丝,并用管堵封口。注浆钢管与钢筋笼加劲箍用14号铁丝绑扎固定。注浆管固定于钢筋笼并对称安装。声测管与钢筋笼加劲箍点焊固定。
注浆钢管和声测管上端高出桩基施工地面20~30cm。桩底注浆管下端安装压浆管阀,压浆管阀底端深入桩底20~25cm,管阀用胶皮密封,以防止桩身混凝土水泥浆液堵塞注浆管。桩侧注浆钢管下端采用套丝安装三通与桩侧压浆管相连。
在吊放钢筋笼过程中,严禁撞笼、扭笼、墩笼,钢筋笼应竖直缓慢下放,快到桩底时,钢筋笼不得扭动,以免管阀在进入土层时受到损坏。
2.水泥浆配制。后压浆水泥选用32.5矿渣水泥。进场水泥按检验批进行试验检测,现场水泥堆放均做到下垫上盖防潮措施。
配制水泥浆液时先在搅拌机内加足水量(350~400kg),然后边搅拌边加入水泥,共加入水泥500kg(10袋),搅拌时间不少于3min,搅拌罐上放置格栅,避免水泥结石、水泥袋等杂物混入。水泥浆搅拌完成后,将压浆管件与桩基压浆管连接,开始对桩基压浆施工。
3.注浆设备及注浆管的选择。(1)高压注浆系统由浆液搅拌器、带滤网的贮浆池、高压注浆泵、压力表、高压胶管、预埋在桩中的注浆管和单向阀等组成。(2)高压注浆泵系统的选型:高压注浆泵是实施后压浆的主要设备,高压注浆泵采用额定压力16MPa,额定流量75L/min的注浆泵。焊制铁质储浆池,浆液出口设置水泥浆滤网,避免水泥团进入贮浆筒后吸入注浆导管内而造成堵管或爆管事件。(3)高压注浆泵与注浆管之间采用能承受2倍以上最大注浆压力的加筋软管连接,其长度不超过50m,输浆软管与注浆管之间设置卸压阀。
4.开塞。成桩2天后实施压力注浆(时间为预估值,以桩身混凝土强度达到设计70%为准),但不宜迟于成桩30d后。被压浆桩离正在成孔桩作业点的距离不小于15m,并宜间隔进行。注浆前,为使整个注浆线路畅通,先用压力清水开塞,用高压水冲开出浆口的管阀密封装置和桩侧混凝土(桩侧压浆时)。开塞采用逐步升压法,当压力骤降、流量突增时,表明通道已经开通,立即停机,防止大量水涌入地下。
5.注浆。开塞后立即进行注浆,开一管注一管,不允许全部开塞。注浆连续进行,压力由小到大逐级增加。注浆水灰比为0.7~0.8,注浆正常压力桩端为2.0~3.5MPa,桩侧为1.5~3.5MPa。注浆流量为75L/min。FY1型灌注桩单桩总注浆量为4.0t,桩侧(-20m)注浆量为1.5t,桩端注浆量为2.5t。FY2型灌注桩单桩总注浆量为5.0t,桩侧第一道环(标高为-33m)注浆量为1.0t,桩侧第二道环(标高为-20m)注浆量为1.5t,桩端注浆量为2.5t。
6.终止注浆。(1)压浆总量和注浆压力均达到设计要求;(2)压浆总量已经达到设计值的75%,且注浆压力达到设计注浆压力的150%并维持2min以上。
本工程需后压浆灌注桩2856根(4根电梯桩基不需后压浆),设计压浆总量为13992t,实际压浆量为14088t,超压系数为0.7%。
四、施工技术管理总结
(一)组建测量联队,加强联测,确保测量定位精度
由于本工程桩基础数量大,间距小,对桩基定位要求很高,为避免各个分部间的测量存在误差,由测量主管人员成立联合测量小组,定期组织复核各个控制网点,对由高级点引测的加密控制点进行测量验收。通过联测有效避免了系统误差的产生,确保了筒仓工程整体测量定位的精度满足规范要求。
(二)抓典型施工,促工艺优化
为了做好后压浆灌注桩技术管理,总结优化工艺,项目部先后组织了灌注桩典型施工与总结和后压浆典型施工与总结。各分部根据自身施工机械特点及地质情况,通过典型施工优化工艺流程,调整完善工艺参数,对典型施工中发现的问题进行了深入的分析,找出了切实可行的解决方案。通过典型施工总结会进行了推广,为后续大面积施工提供了扎实的技术基础,从根本上保证了施工质量受控。
1.水泥浆水灰比参数优化。后压浆典型施工过程中,初定水灰比为0.6~0.7,按此拌制发现水泥浆比重偏大,达到1.7,注浆困难。随后通过加大水灰比进行试拌,当水泥浆水灰比达到0.8时,水泥浆注浆顺畅。经与现场监理及设计的同意后,在压浆水泥总量不变的前提下,将水灰比调整为0.8。
2.桩侧压浆环尺寸调整优化。在典型施工过程中,发现有2根桩的桩侧压浆环没有打开,分析其原因为:侧环位置处于砂层范围,灌注桩成孔过程此位置形成局部轻微扩孔,混凝土超出桩身直径将桩侧环包裹而无法打开。
对此,经过工艺研讨,决定将桩侧压浆环直径由原来的100cm,优化为105cm,并增加注浆环开孔数量至6个。同时根据地质资料在砂层分布较厚,易发生扩孔现象区域,在成桩2~3d内,用清水开塞,打通桩侧注浆环。
3.侧环打不开的补注措施。针对典型施工中2根侧环无法打开的桩,采取了补注措施,第一道环(-33m)压浆阀打不开的,由桩端补注压浆1.0~1.5t;第二道环(-20m)压浆阀打不开的,由桩侧第一道环补注压浆1.5~2.0t。确保单桩压浆
总量。
(三)强化技术交底,促工艺落实
鉴于施工人员众多,素质参差不齐,为严格贯彻施工工艺纪律和标准要求,通过强化工程技术交底,对施工管理人员及作业人员进行进场技术培训和教育,使施工人员明确质量控制和操作的重点,切实将工艺要求落实到操作层,交底覆盖到操作的每个人员,不留死角。
五、意义
1 工程简介
武广铁路客运专线XXTJV标北乡特大桥(DK1932+974.51-DK1937+010.89)位于广东省乐昌市北乡镇,北接大瑶山3#隧道,南接东塘隧道,距乐昌市约8km,横跨省道S248线。桥跨布置为124-32m简支箱梁,全长4071.27米,钻孔桩1113根,直径分别为φ1.0m和φ1.25m,其中50米以上的桩有139根,70米以上的有17根,最长桩孔深达92米。桥位处岩溶极其发育,大部分溶洞呈串珠状发育,桩基础最多的穿越23层溶洞。地表卵石覆盖层厚,最厚达65米。溶洞处理的成败关系到桩基础施工质量、工期和成本。
2 溶洞的分类
根据地质结构和溶洞的情况及发育情况,溶洞可分为以下几种类型:
2.1 按溶洞的大小分 ①大溶洞:溶洞高度>3m;②小溶洞:溶洞高度<3m。
2.2 按溶洞填充状态分 ①全填充溶洞:洞内完全充填亚粘土、亚砂土、粘性土等,充填物呈硬塑、软塑、流塑状;②半填充溶洞:洞内约一半有填充物,顶部为空腔;③无填充溶洞:洞内无填充物即空洞。
2.3 按是否漏水分 ①全漏水溶洞:严重漏水并与其它溶洞或地下河连通;②半漏水溶洞:溶洞洞壁存在裂隙,有渗漏水现象;③不漏水溶洞:溶洞完整,无渗漏水现象。
2.4 按溶洞垂向个数分 ①单个溶洞:桩基范围内仅有一层溶洞;②多层溶洞:桩基范围内有多层溶洞。
3 方案选定
根据溶洞大小及填充情况等,选定经济可行的处理方案
4 溶洞处理方法
4.1 压注双液浆法 注双液浆一般适用于10m以下半填充或全填充溶洞的处理。
①目的:溶洞内注双液浆预处理的目的是为了加固溶洞填充物和填满溶洞空间,并达到一定的强度(20MPa以上),防止钻孔桩施工时泥浆流失、流砂及坍孔等情况的发生,保障成孔及水下混凝土浇注等施工工序的顺利完成。②加固原理:注双液浆加固的特点是注浆材料可在十几秒或几十秒内瞬间凝固,可控制浆液灌注在一定范围内且不流失,材料的利用率高,比较经济。浆材的结石率为100%,即1m3体积的浆材可得1m3的结石体。对溶洞中的砂、砾等土体,浆液是通过渗透作用板结砂和砾的;对于溶洞中的稀泥等土体,浆液是通过劈裂、挤密作用加固土体的;对于无填充物和半填充的溶洞,浆液是通过充填填满溶洞的。③工艺 压浆材料采用普硅32.5R水泥与化学剂(水玻璃)。a布孔 根据桥墩台桩基布置和溶洞分布,每个墩台布置6~8个压浆孔。b钻孔 用地质钻机钻80mm~110mm的注浆孔,孔深达到最深溶洞的底部。注浆管插入溶洞下部。c压浆 采用双液压浆系统进行全孔压浆,要少量多次、反复压浆。双液浆配制时,控制浆液比例,反复试验,掌握浆液的最佳凝固时间,凝固时间太快,不利于注浆施工,凝固时间太慢,浆液流动性大,用量大,不经济。
4.2 灌砂、压浆法 灌砂压浆是溶洞预处理方案之一,一般适用于6~10m无填充溶洞的处理。主要通过灌砂填塞溶洞空间,采用压浆将洞内砂砾板结、凝固成坚实的混和体,防止在钻孔过程中出现漏浆、塌孔等现象。灌砂压浆孔和注双液浆钻孔施工方法相同。
灌砂采用干燥、洁净的中粗砂,并进行清筛,防止杂物堵管。一个桥墩内各注浆管内灌砂、注浆轮流进行。灌砂时分几次进行,第一次灌砂高度约4~5m,然后将注浆管插入灌入的砂中一定深度,向砂中压入一定量的水泥浆。压浆后采用清水冲洗注浆管,防止水泥浆粘附在管壁上,影响下一次灌砂、注浆。注入水泥浆初凝后,进行下一次灌砂、压浆,反复进行,直至灌满,使溶洞内充满砂浆。
4.3 填充粘土和片石法 粘土和片石填充适用于高度6m以下全填充、半填充和无填充的溶洞处理,其方便、快捷,节省费用。
当钻孔至溶洞层时,一般护筒内泥浆会全部或部分流失,严重时会造成塌孔,这时可采用片石加粘土(按1:1体积比)回填,溶洞较大时可加入部分水泥,回填一层、采用钻头冲击一遍,尽量使片石和粘土保持密实,直至回填至溶洞顶部1~2m。溶洞回填完成后,向钻孔内注入稠度较大的泥浆,使其自然浸入片石缝隙内,然后采用钻头冲击,使片石和粘土挤入溶洞内,形成泥石护壁。若溶洞内泥石护壁出现漏浆时,应再次回填,反复回填、反复冲击,直至不再漏浆为止。
采用回填片石、粘土处理溶洞时,钢护筒须穿透砂砾等透水层、坐在不透水层上,尤其是多层溶洞,以防止出现溶洞后孔内水头急剧下降而造成坍孔。
4.4 灌低标号混凝土法 对于较大的溶洞,尤其是半填充或无填充溶洞,有时采用填粘土和片石的方法难以成孔,或者成孔后灌注水下混凝土时孔壁被挤垮,这时用灌低标号混凝土的方法处理。
施工准备和开孔方法同填粘土块和片石方法,当击穿溶洞顶板时,为节约混凝土灌注量,可先填粘土块和片石,反复冲挤,待溶洞填注基本饱满时,再灌低标号混凝土至溶洞顶1m 以上,待混凝土达到一定强度后再继续钻孔。
4.5 钢护筒跟进法 在溶洞较大,洞内无填充或有流塑充填物,漏水严重或与暗河连通时,采取上述方法无效时,可采取钢护筒跟进法施工。就是一面冲孔、一面接高护筒,并将其振动下沉至已钻成的孔内或溶洞内,用以阻断溶洞内流塑充填物或水的流动,便于钻孔施工。①内护筒内径的确定 现场根据桩孔穿过大溶洞的数量,确定内护筒级数,每增加一级,内护筒内径增加0.2m,最小一级内护筒直径大于桩径0.2m。为保证内护筒的刚度,防止受压变形,钢护筒采用10mm 钢板卷制。下沉内护筒时,由大到小,分级逐次下沉进行。先钻大孔,下沉大护筒,再钻小孔、下沉小护筒。如果穿过1层溶洞,就采用1级内护筒,每增加1层溶洞,就增加1级内护筒。护筒跟进法施工顺序见下图1。②内护筒长度的确定内护筒长度的确定,护筒长度L=h+3(m)(h为地质超前钻确定的溶洞高度),如果内护筒太长可分节下沉,在孔口焊接连接。
5 岩溶地区钻孔桩施工方法
①岩溶地区钻孔桩施工工艺流程图见图2。②由于钻孔桩施工是个比较成熟的施工工艺,本文就不再叙述。
在岩溶地区钻孔桩施工别应注意以下几个问题:①施工准备 根据地质资料预测施工中可能出现的问题,制定施工方案,并向钻机操作人员进行技术交底。桩孔附近要备足回填材料和挖掘机、铲车、水泵等机械。②钻孔 钻机时泥浆要稍稠,现场泥浆池内尽量多备些泥浆,在溶洞穿孔后及时补浆。施工中要加强钻孔地质检查、复核,并密切注意观察钻机工作情况、周围地表沉降和护筒内水位变化,防止不正常情况发生。根据地质柱状图,在接近溶洞时勤观察、勤检查,钻头冲击岩层的响声、抽取的岩样判断是否接近岩溶地层。接近岩溶时主绳放长量控制为1~2cm,防止击穿溶洞顶板时造成掉钻、卡钻现象发生。钻穿溶洞顶板时一旦漏浆,及时投放粘土块、片石并补水补浆,保持孔内水位高度。漏水严重时,可填充稻草和水泥等混合物,每次填满后补浆补水,再重新冲击钻进,挤压填充物填充溶洞或堵塞溶洞,最终至不漏浆为止。通过溶洞层后,继续钻孔,直至设计深度。③灌注混凝土 灌注中导管提升时,要根据溶洞情况确定导管埋深,避免灌注过程中挤破溶洞混凝土面突然下降,造成断桩事故发生。桩顶灌注标高应比设计标高超灌1m以上,灌注完成后观察30分钟左右,如果混凝土面没有变化才拔出导管。
参考文献
[1]铁建设[2005]160号客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准.
[2]TZ213-2005客运专线铁路桥涵工程施工技术指南.
在工程项目的实施过程当中,桩基作为不可或缺的组成部分,占有着重要的施工地位,俗话说:“基础不牢,大楼便容易倒”,这句话是具有一定道理的,虽然安全与质量是建筑行业始终不变的追求目标,然而各种严重的安全质量事故仍然层出不穷地出现,造成了很大的恶劣影响,基于上述情况,加强对桩基础施工技术的研究、开发与利用,将具有十分重大的现实意义。
1.桩基础概念和特点的解读与分析
建筑行业属于高危性质的行业,一个项目工程的建设过程中会遇到各种各样的影响因素,致使工程的质量、安全与经济效益受到严重干扰和影响,而建筑工程的基础作为最重要的施工阶段,必须引起一定的重视,进而不断完善施工技术和规定要求。
桩基础作为被广泛应用于民用建筑中的一种重要的基础形式,若想提高其施工技术水平,满足日益增长的质量要求,首先应该对桩基础概念有一个清晰深刻地认识和了解,找到其自身的特点,这样才更有利于在实际施工中做到有的放矢。所谓桩基础,通常是指由支撑承台的桩和桩支撑的承台所组成的一种基础,通过上部建筑对桩施加一定的自重荷载,进而促使作为基础构件的桩为下方地基传递荷载作用的目的,而桩基础自身的特点则更易理解,首先其具有很好的承载力,由于持力层的坚硬以及足够强大的竖向单桩与群桩承载力,使得桩基础可以承载建筑物全部的竖向荷载,其次,稳定性更高,桩基础在施工过程中不易产生沉降,整体的抵御外界荷载的能力很强,从而有效保证了建筑物的稳定性,最后,其经济成本较为低廉,对于控制整个工程经济效益起到了很好的作用。
2.常见的桩基础施工技术介绍
在桩基础的施工当中,有两种常见的施工技术不得不提,一是静力压桩施工技术,此种施工技术常用于建设在城市居民区的工程项目当中,因为在城市中实施的工程建设难免会打扰到居民的正常生活和休息,打桩机打桩的施工方法会形成严重的噪音,而使用静力压桩的施工技术会弥补这一技术缺点,不会形成很大噪音,其作用原理是通过静压力把预制桩由软土层逐渐压入土层中去,有效节约了经济成本;二是振动沉桩施工技术,运用此种方法打桩时,通常先用小锤子进行敲击,当其沉入土中1-2米之后,便可以加大力度,直至其满足规定要求的深度,这种施工技术的作用原理是由于其顶部带有振动器,在开始施工时,其会把振动从桩身传递给土层,进而产生位移,使桩受到振动和自重的影响下,下沉到土中,此种施工技术不仅拥有体积和重量轻,操作简单的特点,而且提高了施工效率与节约了经济成本。
3.桩基础施工技术选择利用的要求
(1)实地考察与荷载力控制要求
在桩基础的施工技术的选择利用方面,首先一定要遵循“因地制宜”的原则,不能忽视图纸的设计要求,想当然地进行施工,而不顾现场的实际环境情况,比如:某施工企业在工程项目的建设当中,就忽视了对实际现场情况的实地考察,也没有认真参照图纸的要求,而是凭借施工经验来选定桩基础施工技术,结果在实际的施工操作中并不适用,产生了很大的麻烦,所以,在选择桩基础施工技术之前,一定要对施工现场的环境地理情况做一番调查分析,从中选择更适宜的施工技术,同时,要注意对桩基础荷载量进行有效分析和控制,在所选取的桩基础施工技术方法后,对其所承受的荷载量进行计算与分析,进而使这个直接影响到桩基承载力的因素做好控制。
(2)施工设备与所处地理环境的要求
正所谓:“工欲善其事,必先利其器”,施工设备对工程具有很大影响,在进行桩基础施工技术选择之前,一定要对所有机械设备做好分析和检查,确保其能应用在所选择的施工技术当中后,才可进行施工,一定要满足相关规定和要求,否则只能更换,同时不要忘记对工程周边环境做好考察,无论是在城市中心还是郊区野外,施工过程中一定会受到地理环境的影响,所以在选择桩基础施工技术的时候,必须把这一因素考虑进去,保证其施工过程不受影响。
4.桩基础施工技术的开发方向
随着科学技术水平的不断提高,桩基础施工技术的开发有了新的进展,为了在未来的施工建设中发挥更大的作用,由此产生了几个桩基础施工技术的发展方向,其一是微型桩施工技术的发展,它是一种灌注技术,目前开发已趋于成熟并被大范围利用,通常使用的是直径压力注浆桩,用于建筑物改造维护以及老城区建筑的修补完善;其二是贝特诺灌注桩,运用这种桩的施工技术好处是绝对环保,不会产生泥浆污染、噪音也小、所以目前已被大力开发并投入使用,比如:我国北京、昆明、南京等地已经选用了这种类型的桩,采用了其施工技术,让施工变得更加文明与环保。
总结
综上所述,为了在施工过程中的桩基础施工技术能力,保证整个工程的安全、质量和经济效益,有必要对其施工技术做出更细致深入的研究与分析,本文从开发与利用方面提出的几种桩基础施工技术,希望给予相关工作者更大的启迪,以便在今后的施工项目中能够充分利用,创造出质量更有优异的工程项目。
【参考文献】
中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号:
一、桩基质量取决于勘察、设计、施工等许多因素,稍有不慎,就可能造成质量事故。对质量事故的分析与处理,是否正确,往往影响建筑物的安全使用,工程造价及工期,严重的甚至会毁掉整幢建筑物。根据承德地区的地质特性和我近十多年来在现场实践经验,并结合工程实例,将桩基础工程在施工过程中,容易出现的质量事故的原因、预防措施、事故处理原则及处理方法进行总结。
二、桩基础施工过程中出现的质量事故原因分析及处理:
在桩基础施工工程中,一般最常见的质量问题和造成的质量事故由以下几种:
1、测量放线错误,使整个建筑物错位或桩位偏差过大。
2、单桩承载力达不到设计要求。
3、成孔中的质量事故。如钻孔灌注桩塌孔,卡钻,持力层达不到要求。
4、灌注桩成桩质量,包括沉渣超厚、混凝土离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等。
5、断桩。灌注砼施工质量失控,或者因桩塌孔发生断桩事故。
6、桩基验收时因桩位未认真校核或者未设置护筒,钢筋笼未校整固定出现的桩位偏差过大。
7、灌注桩顶标高不足。常见的有二种,一是施工控制不严,在未达到设计标高时混凝土停止浇筑;另一种虽然标高达到设计值,因桩顶混凝土浮浆层较厚,凿除后出现桩顶标高不足,不能满足设计要求。
四、为防止发生桩基础质量事故制定相关措施 :
1.基桩开挖桩间土之前,必须全面检查成桩记录和桩的测试资料,发现质量上有争议或者存在隐患问题,必须意见一致,查清原因后,方能挖土,防止桩基础桩间土开挖后,再来处理桩的质量缺陷,造成不必要的麻烦。
2.桩成孔后,应对照地质报告及设计要求检查桩孔嵌入持力层深度,持力层强度及持力层厚度。冲孔灌注桩沉渣厚度指标应符合下列规定:端承桩≤500mm,摩擦端承或端承摩擦桩≤100mm,摩擦桩≤300mm。桩孔垂直度、桩位移、钢筋笼制作偏差等数据必须符合规范及设计要求,只要有一项不符合规范及设计要求,应及时分析及解决。符合设计及施工规范要求的桩,经监理单位、建设单位等代表签字认可后,方能灌注砼、移动钻机,防止以后提出复查等要求而产生不必要的浪费。
3.水下灌注混凝土必须具备良好的和易性,配比应通过试验确定;坍落度宜为180~220mm;水泥用量不少于360kg/m3。为了改善砼和易性和出现缓凝现象,水下浇筑混凝土宜掺外加剂,但是必须通过实验室进行实验试配。
4.浇筑水下混凝土应遵守下列规定:
(1)开始浇筑混凝土时,为使隔水栓能顺利排出。管底部至孔底的距离宜为300~500mm,桩径小于600mm时,可适当加大导管底部至孔底距离。
(2)应有足够的混凝土储备,使导管一次埋入混凝土面以下0.8m以上。
(3)导管埋深宜为2~6m,严禁导管提出混凝土面,应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差,填写水下混凝土浇筑纪录。
(4)水下混凝土必须连续施工,每根桩的浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制,对浇筑过程中的一切故障均应纪录备案。
(5)控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低,应凿除的泛浆高度必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。
五、发生桩基础质量事故后的处理原则:
当桩基发生事故后,若处理不及时,结果给工程留下隐患。为了防止类似问题的发生,我总结历年来处理钻孔灌注桩基事故的一些经验,供同行参考。
1.事故处理的基本原则:
(l)对事故处理方案要求安全可靠,经济合理,施工期短,方法得当。
(2) 处理过程及结果不会对建筑或结构造成影响。
(3)对未施工部分应提出预防和改进措施,防止事故的再次发生。
2.处理前应具备的条件:
(1)造成事故的愿因要分析清楚。
(2)事故性质和范围要清楚。
(3)目的要明确,应有预定处理方案。
(4)参加人员意见一致,有关人员签字认可。
3.应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方面的影响。如在事故处理中采取补桩时,会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩。
4. 选用最佳处理方案。桩基事故处理方法较多,但对方案要进行技术经济比较和论证,选择安全可靠,经济合理和施工方便的方案。
六、桩基础质量事故常用的几种处理方法:
通过十几年来的施工经验总结,针对桩基础施工工程中,对经常出现的桩基础质量事故的常用处理方法,与同行共同分享。 常用方法有接桩,补桩,补强,扩大承台(粱),改变施工方法,修改设计方案等。下面结合事故发生的原因分别介绍几种方法的应用情况。
1. 接桩法:当成桩后由于桩顶标高不足,常采用接桩法处理,方法有以下二种:
(1)开挖接桩:挖出桩头,凿去混凝土浮浆及松散层,并凿出钢筋,整理与冲洗干净后,再将桩钢筋接长,然后再浇混凝土至设计标高。
(2)嵌入式接桩:当成桩中出现混凝土停浇事故后,清除已浇混凝土有困难时,可采用此法。采用此方法时,要制定严密可行的技术处理方案,并经设计及监理、建设单位代表同意,方可进行施工。
2. 补桩法
桩基承台(梁)施工前补桩,如钻孔时孔位偏差,使桩距过大,不能承受上部荷载时,可在桩与桩之间补桩。按此方法处理时,必须由桩基础原设计单位出设计变更文件,或者有经设计单位签字盖章同意的处理方案。并且,在桩基础竣工图上标注清楚。
3.钻孔补强法
在经济全球化和世界经济一体化进程加快的背景下,中国的建筑行业进入了新的发展阶段,新的形势不仅给工程索赔管理带来了机遇,同时也伴随着挑战[1]。工程项目的建设过程中,发承包双方的争议纠纷不再只局限于施工过程中的进度款支付和竣工结算,越来越多承包人意识到施工前准备阶段的重要性以及发包人提供的地勘资料对于整个项目的顺利进行发挥着重要作用。由于某些特殊性土具有相似的物理特征和工程性质,特殊性土类地勘资料错误时有发生,导致承包人制定的桩基础工程施工方案和施工组织设计的改变,由此可能会带来某些费用的增加或工期的拖延,因此,承包人需要向发包人索取相应的费用和工期补偿。
1特殊性土类地勘资料错误的研究现状
1.1特殊性土类地勘资料错误的文献研究张文慧认为在发包人提供的有关地质报告的资料不完整的情况下,设计方就按业主要求进行整体的设计,导致在工程项目的实施过程中,查出了设计图的相关资料中地勘资料错误造成的差异,不可避免地发生设计方案的改变[2]。唐海荣认为特殊性土类错误、水文地质类错误、地质露头类错误、地质构造类错误和取土弃土场地类错误等,这五类地勘资料描述错误会引起变更,承包商可以进行索赔[3]。张希忠认为地质勘察的设计单位对工程周围的地质条件、水文的条件以及道路、构筑物的数量分布情况调查不认真、不精确,地下障碍、地下管线资料不齐全,可能会导致工程变更,使产生变化的工作本身产生额外的费用和工程,导致人力、财力、物力的浪费,增大可能发生索赔的可能性[4]。李永德认为在工程项目的建设过程中,不能预见、不能避免、不能克服的干扰事件发生的情况比较多,而且因为工程项目的建设周期比较长,也比较容易受到地质情况等的影响。若在施工前的地质勘察情况不够详细,当工程建设项目的地下部分逐渐进行,地下的施工条件一天天的外露,加入施工中的条件与前期的勘察资料中不一致时,那么施工方案就必须要改变[5]。综上所述:在工程项目建设的实际过程中,经常会发生业主在进行招标时提供的地勘资料与施工现场的地质条件不一致,导致施工方案的改变,给承包人在建设过程中带来相应的费用增加或时间损失,因此承包人需要向业主索取赔偿。1.2特殊性土类地勘资料错误的责任确定将发包人提供的地勘资料中有关土质条件与实际施工现场的土质条件不一致的情形定义为特殊性土类地勘资料错误[6]。在我国所有工程建设领域的法律法规、相关规范以及合同示范文本中,并未找到有关地勘资料错误内容的相关规定,但07版《标准施工招标文件》第4.10条、13版《建设工程施工合同》第2.4条、《建设工程质量管理条例》第9条和《建设工程安全生产管理条例》第6条等条款明确规定,发包人有义务向承包人提供地勘资料,并对资料的真实性、准确性和完整性的负责。据此可知,特殊性土类地勘资料错误的责任主体是发包人,承包人有权向发包人索赔因地勘资料错误导诱发基础工程增加的费用。
2特殊性土类错误与桩基础工程施工方案关系的分析框架
在实际工程中,每个项目施工现场的地质条件及其与周围环境的关系都是独一无二的,因此对特殊性土类地勘资料错误的研究必须放在具体的工程建设项目中去研究。运用多案例分析的方法,通过分析框架的构建,对特殊性土类地勘资料错误与桩基础工程施工方案的关系进行分析研究。具体过程如图1所示。基于“特殊性土类地勘资料错误—桩基础工程施工方案改变—索赔费用分析”的分析框架,承包人将施工现场的土质条件和发包人提供的地勘资料进行对比,识别出特殊性土类地勘资料的错误,然后进一步分析此对桩基础工程施工方案造成的改变,把每种特殊性土类地勘资料错误可能导致的施工方案改变情形进行预测,并对该施工方案改变造成的相关费用的增加和工期的推迟进行确认,最后选择合理的计算方式求得特殊性土类地勘资料错误诱发桩基础工程费用索赔的索赔值。
3特殊性土类错误诱发桩基础工程费用索赔的理论分析
特殊性土是在特定的条件下形成,具体指某些由特殊物质组成和有特殊结构的而且具有比较特殊的工程地质性质的土[7]。大多地质学的专著把特殊性土分为10类,包括黄土、软土、膨胀土、填土、红黏土、冻土、盐渍土、混合土、污染土和风化岩土与残积土[8]。通过案例研究识别出施工现场中常见的易发生错误的特殊性土,并且对桩基础工程的施工方案产生较大影响的种类,包括湿陷性黄土、盐渍土、冻土、膨胀土。基于特殊性土相似的工程性质,在地勘资料中容易混淆,导致错误的发生。对这四种特殊土进行详细分析,首先是对定义进行界定,明确每种土具体的类型;其次要对土的特征进行分析,通过一般特征概括出特殊土的工程性质;最后依据工程性质总结出特殊性土对桩基础工程的影响。实践证明,施工现场的土质条件对桩基础工程的施工有重大影响,当地勘资料中有关土质的描述发生错误,就会造成桩基础工程施工条件的变化,可能是桩基础本身桩型的改变,或者是施工方案的改变,还可能桩型和施工方案同时改变,这些改变可能会导致分部分项工程费和措施项目费的增加[9]。承包人可就此部分增加的费用向发包人索取赔偿。具体分析过程如表1、表2所示。3.1根据塌陷的性质将湿陷性黄土、冻土和盐渍土进行对比分析3.2根据膨胀的性质将膨胀土和冻土进行对比分析严格按照“特殊性土类地勘资料错误—桩基础工程施工方案改变—索赔费用分析”的分析框架,对性质类似的特殊性土进行对比分析,明确每种特殊性土在地质勘察时的基本要求,根据总结特殊性土最重要的工程性质及其对桩基础工程施工的影响,确定施工方案改变的可能性;最后要对可能出现的施工方案进行分析,明确所有可能导致费用增加的情形,对增加的费用选择合理的计算方式进行确认。
4特性土类错误诱发桩基础工程费用索赔的案例应用
4.1案例背景某公司在西北地区宽敞的盆地上建造工厂,由于看到土沟两侧露出较厚的黄土,发包人邀请的某勘测单位进行地质勘察时,未能正确地查明这种地质条件,将地基土层冲沟中的湿陷性黄土误判为普通的黄土。承包人根据地勘资料认为此类土质可以提供较高的承载力和良好的工程性质,忽视了实际中该土层较低的承载力和较差的工程力学性质以及地下水位的变化引起土质湿陷的可能性。4.2案例分析本文已对特殊性土类地勘资料错误进行责任确定,地勘资料由发包人提供,并对其真实性、准确性和完整性负责,由此明确此类错误造成的损失有发包人承担。因发包人提供的有关土质的地勘资料与施工现场的土质不符,承包人需要改变桩基础工程的施工方案,由此带来费用的增加,需要向发包人进行费用索赔。特殊性土类错误对桩基础工程施工方案的改变如表3所示。该案例的分析过程如图2所示。4.3案例总结通过对上述案例的分析,可得出以下结论:特殊性土类地勘资料错误对桩基础工程的顺利进行具有较大影响,一方面可能会造成桩基础工程本身桩型的改变,导致分部分项工程费的改变,另一方面可能会造成桩基础工程施工方案的改变,导致措施项目费的改变。因此,在桩基础工程的设计之前,发包人需要根据地质勘查的要求进行详细认真的勘探,编写正确的地质勘查报告。承包人根据地勘报告对桩基础工程进行设计和施工方案的确定,为桩基础工程的顺利施工奠定了坚实的基础。
随着我国科学技术的深入发展,人们越来越重视房屋建筑的质量,而我国建筑行业在发展过程中的高层建筑数量逐渐的增多,这就对建筑结构的稳定性以及施工工艺、效率、质量上有了更高的标准与要求,想要确保建筑工程项目在竣工之后能够保持一个稳定的状态,就必须保证高层建筑在建设中的质量。就目前来看,我国建筑行业在对建筑桩基础土建工程建设的实践中,积累了一些成功的经验,但是建筑桩基础土建工程中还存在着一些不足与缺陷,这就需要建筑桩基础土建工程的实际建设中不断的进行总结与完善,有效的将建筑桩基础土建施工技术应用于建筑工程项目的建设中。
1 桩基础工程的概述
在我国经济不断发展的情况下,建筑工程的发展在不断的加快着脚步,在众多项目工程中桩基础工程是最基础的一项工程,它是建筑的最基础的工程之一,主要是由基桩与桩顶部中的承台相结合而形成的一种基础工程,根据桩端中的支承情况可以划分为两个部分,即高承台桩基与低承台桩基。高承台桩基,是指桩身的上半部分与承台的底部全部都位于地面之上,根据不同的施工方法可以将其划分为灌注桩与预制桩这两种形式,高承台桩基在施工现场中直接采取的是就地钻孔这一种方法,然后在钻好的孔内设置相关的钢筋笼,往钢筋笼中灌入适量的混凝土,最后形成相应的基桩;低承台桩基,则是指桩身全部处于地下,承台在地面上与土体的关系是直接进行接触的,低承台桩基在施工现场中主要采取的是静压、水冲沉入、振动、锤击敲打等一系列方法,将相应的基桩打入土地中。
桩基础工程,能够对建筑物在建设过程中存在的竖向荷载进行转移,转移到建筑物桩基周围的土层中,尤其是在面对暴雨、地震等一系列自然灾害中的时候,可以有效的利用建筑物桩基中的竖向承载力强这一优势,增强建筑物在受到一些外力作用时的抵御能力,不仅仅减少了建筑物出现塌陷或者是倾斜的现象,还在很大程度上保证了建筑物的稳定性,这也是建筑桩基础在建筑基础施工过程中能够得到广泛应用的主要原因之一。在建筑桩基础工程的施工过程中,应当重视地基变形与地基承载力的标准与要求,在土建工程的施工中要对施工现场的环境进行合理的勘察,确定科学合理的施工方案。
2 建筑桩基础工程的施工准备
建筑桩基工程在施工的前期阶段,应当做好相关的准备措施,这是保证建筑桩基础工程能够正常施工的前提,主要从以下几个方面来做好施工准备:
2.1 对建筑桩基础施工现场的环境进行合理的勘察
勘察建筑桩基础施工现场环境的主要目的,是对施工现场中的实际情况以及一些基本的数据信息进行掌握,为科学合理的施工方案在制定过程中提供准确、详细的资料,确保建筑桩基础施工方案的可靠性、正确性,所以必须保证勘察工作的合理性与严谨性。在建筑桩基础施工现场的勘察中,主要是勘察施工现场中的气候、地理环境等一些自然因素,然后对勘察的数据信息进行综合的分析与研究,以此来确定桩基础工程施工现场中的土层类型、施工深度、水质变化情况、地下水位;还要了解桩基础工程施工现场中,周围一些建筑所在的位置、结构、距离以及地下管线的分布情况、使用时间、结构构成、深度、距离、管径大小等一系列情况。
2.2 桩基础施工方案的编制准备
建筑桩基础施工现场的勘察完成之后,要开始对桩基础施工方案进行编制,在编制施工方案时要根据勘察施工现场中得到的数据信息,对桩基础的施工方式、类型、机械的使用进行确定,在编制施工方案时还要充分考虑如何保持桩基础工程周围建筑物的稳定性,避免对地下管线造成破坏;对桩基础工程中的基桩进行试验,以此来确定桩基础中的工艺参数。
2.3 建筑桩基础施工机械中的预备
建筑桩基础中施工机械的预备工作,主要是根据施工方案展开,在对施工机械进行配置的过程中要重视每一个机械都有其自身的性能,提高桩基础施工机械的运行效率与质量。在桩基础工程的施工中对机械设备进行应用时,要充分的利用一些机械设备具有的通用性,可以使用一种机械设备进行多种应用,扩大机械设备在桩基础工程施工现场的使用范围。
2.4 桩基础施工现场的准备工作
要对桩基础施工现场中存在的一些杂物进行清理,对一些施工工具、机械设备进行有效的整理,保持施工现场的整洁以及桩的平整,确保施工现场中的一些基础施工能够持续、稳定的进行。
2.5 桩基础施工现场中的放线定位
建筑桩基出施工现场中的放线定位,这一工作主要是分为水准点确定与确定桩位,要保证在进行放线定位时不会受到桩基础施工的干扰。在对水准点进行确定时,要按照设计中的要求对每一根桩的进行标高记录,主要的目的是控制桩基施工中的标高;在确定桩位时,要在平整的桩基础地基表面中,对放歌控制网进行设置,然后根据设计中的尺寸沿着轴线方向对每一根桩进行编号,利用打桩机对每一根桩需要打入的位置进行确定。
3 建筑桩基础的施工应用
建筑桩基础工程的施工准备工程完成之后,就可以开始相关的施工操作,根据不同的施工方法,灌注桩与预制桩的施工应用于桩基础工程中。
3.1 灌注桩施工应用
在灌注桩的施工过程中,根据桩基础成孔的方法,可以划分为冲击成孔、干作业成孔、泥浆护壁成孔、沉管成孔等。冲击成孔适合在淤泥土、砂土、碎石土、黏性土中运用;干作业成孔可以划分为人工挖孔与机械钻孔,一般情况下人工挖孔只适合在粘性土中运用,而机械钻孔适合在砂土、粉土、黏性土中运用;泥浆护壁成孔适合在淤泥、砂性土、粘性土、粉土中运用,但是要重视护壁这一方面的防护工作,防止护壁出现倒塌;沉管成孔则需要采取振动冲击、锤击等方式进行钻孔,在运用中容易产生噪声与挤土,在运用中要注意环境的保护,早灌注桩的施工中要重视对混凝土质量进行控制,确保混凝土达到规定中的标准。
3.2 预制桩施工应用
在预制桩的施工过程中,桩尖的朝向要根据打桩的顺序进行确定,在浇筑的时候要从桩顶往桩尖中进行连续性的浇筑,保护层在25m左右是最好的选择。预制桩在施工中的沉桩方法,可以划分为振动沉桩、静力沉桩、射水沉桩、锤击沉桩等,在应用振动沉桩或者是静力沉桩的时候,会出现挤土的现象,所以在对这两种方法进行应用时要根据桩基的数量、距离以及基础的范围,对施工进行合理的规划,还要针对挤土这一现象制定出有效的解决方案,减少预制柱施工中挤土现象的出现,降低预制桩施工对桩基础周围环境的影响;预制桩施工中的射水沉桩,只适合在桩基础工程中的砂土层中进行应用。
4 结束语
建筑桩基础土建工程中的施工技术,直接决定着建筑工程项目在建设中的效率与质量,它能够有效的保证高层建筑的稳定性、可靠性、安全性,对于建筑工程项目的建设有着十分重要的意义。
参考文献
[1]陈远业.高层建筑底桩基础设计的探讨[J].建材与装饰,2010(17).
1.绪论
在我国的历史记载上,出现得比较早的关于记载“桩基础”的在浙江河姆度河原始社会居住遗址里被人们发现出来。一直发展到了我国宋朝,“桩基础”技术得到了很大发展,日趋走向成熟。而“营造法式”一书记载了关于如何临水筑基。后来到了明清两朝,“桩基础”技术日益发展完善。如今,在我国现代化建设进程中,铺路修桥,天堑变通途,交通运输就如国民快速发展的大动脉。要发展,就要优先发展交通,交通的建设需要铺路修桥,而铺路修桥则需要筑根基,根基稳则需要打“桩基础”。因此,“桩基础”是施工建设的关键基础,必须把“桩基础”打牢。如二十世纪七八十年代,我国发生过大地震,采用“桩基础”技术的施工通常损害较小。说明了“桩基础”在抗震中具有很好的稳定性。
“桩基础”作为一项比较远古的建筑形式,“桩基础”技术已经历经长历史的发展。不管“桩基础”的原料与“桩基础”类型,亦或“桩基础”的机械与“桩基础”的施工均得到快速发展,成为现代化建筑建设的重要组成部分。但是,我们在施工中也遇到一定的技术难题,就是在“桩基础”施工中如何控制混凝土的配合比例,减少施工原料的消耗,提高施工效率。下面结合我们在日常施工中的工程实际,就“桩基础”施工中混凝土配合比的控制进行浅析。
2.“桩基础”的基本概况
2.1什么是“桩基础”
“桩基础”是由“基桩”与连接桩顶的“承台”构成。如果“桩”整部埋在土里,“承台”的最下边就会跟土壤接触,这种情形就叫做“低承台桩基”。如果“桩”有部分露出地表且“承台”的底位高于地表,这种情形就叫做“高承台桩基”。依据“桩基础”的受力,可以将其分成“摩擦桩”与“端承桩”。依据施工方式,能够把其分成“预制桩”与“灌注桩”。目前,用得比较多的桩类型为“预制钢筋混凝土桩”、“预应力钢筋混凝土桩”、“人工挖孔灌注桩”、“冲孔灌注桩”以及“钢管桩”等等。
2.2材料的认识
第一,混凝土。“混凝土”通常采用“粗细集料”当做骨架,而采用“水泥净浆”制作成的胶凝材料当做混合料。一般情况下“粗细集料”的体积大概是整个混凝土体积的百分之七十。混凝土其强硬度受到水泥与水灰的配合比、集料等因素的影响和制约。第二,水泥跟水灰的配合比例。混凝土的至关重要的原料为水泥,因此,水泥的强度最先影响并制约着混凝土的强度。此外,水泥石所形成的抗压强度由其毛细孔占据空间的数量和凝固物占据的数量来决定。如果所使用的水泥相同,那么混凝土的强度由水灰比的多少来决定。通常情况下,水灰比越少,水泥石的强度就越高,其跟骨架的粘合力就越大,混凝土强度也就越高。
3.“桩基础”施工中混凝土配合比控制要求
“桩基础”所采用的“混凝土”通常是在水下、土壤里、泥浆里等隐蔽的环境下进行施工,因此,在这种特别的环境下,为了保障“混凝土”能够凝结、硬化,必须确保“混凝土”的强度达标,并使得“混凝土”性能良好,这就要求所用来配制“桩基础”的“混凝土”必须达到一定的标准要求。
3.1强度
“桩基础”由于长埋地下,在施工的过程中,“混凝土”就不可避免地要受到地下水跟环境水等的制约,这样,原先配制好的混凝土混合物在施工中不可避免地受到水量增加的影响,往往会使得水灰比例发生改变,会影响与制约着最终形成的混凝土强度。所以,在“桩基础”施工过程中必须事先根据施工环境及因素控制好“混凝土的配合比”,确保混凝土在施工以后能够取得良好的强硬度。
3.2黏性
在混凝土的施工过程中,施工人员应当尽可能地去减少原料的“离析”、“分层”等,以确保混凝土的黏度,使得最终形成的混凝土黏度优质,能够与材料高效地黏聚在一起。。
3.3流动性
“桩基础”所采用的混凝土通常情况下是在混合料自身自重力的作用下形成流动。而混凝土自身自重量的流动是在混凝土的密实和整平过程中完成的,通常混凝土的坍落度应当把范围控制在十八厘米到二十厘米之间,采用的适宜的水灰比应当把范围控制在零点五到零点六之间。只有这样才能确保“桩基础”所使用的混凝土具有良好的流动性能,才能确保施工的质量。
3.4耐久性
“桩基础”所采用的“混凝土”施工一段时间后会凝结并硬化,最终还要长期经受住各种负荷。因此,施工中应当对“混凝土”的水灰比例与用量进行严格把关控制,确保“混凝土”具有良好的使用寿命期。
4.“桩基础”施工中混凝土配合比的控制
在符合一般的、基础的混凝土条件下,关键环节就在混凝土的配制了,我国的“公路桥梁施工技术规范”对“桩基础”施工过程中的“混凝土原材料”与“混凝土的配合比”作了明确的技术标准规范,通常日常的施工项目图纸的设计也会对施工要求作出规定。本文结合多年来于高层建筑桩基础施工过程中的一些亲身经历,总结归纳为如下:
4.1关于水泥
能够用于“桩基础”施工的水泥可以为“火山灰水泥”、“矿渣水泥”、“粉煤灰水泥”以及“普通水泥”等。但是,对于最少水泥使用量标准规定为每立方米的混凝土不应当少于350千克。对于“水泥的初凝”时限不应当少于二个半小时。对“水泥的强度”等级不应当小于三十二兆帕。此外,如果使用的是高强度等级的水泥,其用量不应当相应减少,也不能够使用“早强剂”。
4.2关于粗细集料
对于“粗集料”应当选取碎石或者卵石,而“粗集料”的粒径最大范围不应该超过四厘米。如果采用的是碎石,这个时候就应当提高约4%的含沙率,而混合料的含沙率通常需要控制在40%到50%之间为佳。对于“细集料”应当选取级配较好地中沙,而且级配必须符合标准并且符合设计的要求规范。
4.3关于强度、耐久性
“桩基础”施工中的“混凝土的强度”以及“混凝土的耐久性”两者是紧密相关的。通常状况下,“混凝土强度”越高则“混凝土的耐久性”越高,而“混凝土的强度”往往由“水灰比”、“水泥的强度等级”、“水泥的使用量”、“粗细集料的种类”、“有无掺用外加剂”等因素来决定。经过在“桩基础”施工过程中的长期实践得出:“桩基础”施工中的“混凝土的强度”其实比别的混凝土的强度要低得多,通常会低五成到九成左右,所以在“桩基础”施工过程中要特别注意,控制好“混凝土”的配合比就相当重要。
4.4如何控制混凝土的配合比
以上图表数据统计是在“桩基础”施工中混凝土配合比控制效果比较好的十个方案,从数据统计中,我们可以得出以下一些关于如果控制“桩基础”施工中混凝土配合比的一些方法。
首先,一般情况下,在“桩基础”施工中的“混凝土强度”要超过设计的强度要求。尤其是在配制“基础混凝土”的过程中,应当把“混凝土的强度”调高于设计强度的25%左右。其次,在“桩基础”施工过程中“混凝土”中的“水灰比”应当尽可能地取最小量值。因为比较高的“水灰比”会直接或间接影响到最终的混凝土的强度、均匀度以及密实度等。接着,在“桩基础”施工过程中所使用的胶凝材料和它们的使用量应当符合施工要求。这将对“桩基础”是工作的“混凝土的耐久性”具有很大的影响与制约。最后,在“桩基础”施工过程中“混凝土”应当适量地提高含沙率与浆体的使用量。这将在“粗细集料”中显得非常重要,尤其是碎石的选用上最能体现出来。此外,还要充分考虑“粗集料”粒径的大小,建议最好选用小口径的,这将对混凝土的流动性产生很大的影响,而流动性就直接关系到混凝土的施工质量问题。
参考文献
[1]卢远芳.浅谈桩基础施工中混凝土配合比的控制[J].混凝土世界,2011,(11).
常言道“万丈高楼平地起”,任何一个建筑,特别是高层建筑或者桥梁工程等,必须要有牢固的基础。桩基础可以将上部结构较大的荷载通过桩身穿过软弱土层传送到较深的坚硬土层上,它可以解决浅基础承载力不足和变形大的地基问题。桩基础承载力高、沉降量小、沉降均匀、沉降速率缓慢且能够承受垂直荷载、水平荷载,能够抵抗上拔力以及机器的震动或动力对建筑物的副作用,桩基础因此被广泛用于房屋建筑、桥梁和水利工程。笔者将对桩基的种类及施工情况进行简要阐述。
1、桩基础的种类
1.1 按照成桩方法的挤土效应分:桩基础可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。
挤土桩:成桩方法以及在成桩过程中产生挤土效应的桩称为挤土桩。例如:实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩在锤击或振入的过程中都要将桩位处的土大量排挤开。
非挤土桩:是指成桩过程中桩周土体基本不受挤压的桩。如钻孔灌注桩、人工挖孔桩等。
部分挤土桩:一般指在桩基础施工过程中有时需要将部分土挤开。例如:冲孔灌注桩、钻孔(挤扩)灌注桩、搅拌劲芯(性)桩等。
1.2 按照桩身材料不同分:桩基础可分为木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等。
木桩:适用于常年在地下水位以下的地基。所用木材须坚韧耐久,如杉木、松木和橡木等。在干湿交替的环境或地下水位以上部分,木桩极易腐烂,海水中也易腐蚀。木桩桩顶应平正并加铁箍,以保护桩顶不被打坏。桩尖削成棱锥形,木桩的优点是储运方便,打桩设备简单,较经济。
混凝土桩:在现场开孔至所需深度,随即在孔内浇灌混凝土,经捣实后就成为混凝土桩。混凝土桩的优点是设备简单、操作方便、经济、省钢材。缺点为可能产生缩颈、断桩、局部夹土和混凝土离析等质量事故,应采取必要的措施,以保证质量。
钢筋混凝土桩又可分为:普通钢筋混凝土桩(简称RC桩);预应力钢筋混凝土桩(简称PC桩);预应力高强度混凝土桩(简称PHC桩)。钢筋混凝土桩一般用预制桩,做成实心的方形、圆形或十字形截面。桩长可根据持力层位置和桩架高度而定。短桩为整体一根桩,长桩可以接桩。
钢桩:用各种型钢作为桩,称为钢桩。常用的钢桩有钢管桩、宽翼工字形钢桩和钢板桩等。钢桩的优点是承载力高,适用于大型、重型的设备基础。缺点为价格高、费钢材、易锈蚀,使用不广。
组合材料桩:是钢筋混凝土桩插入水泥土搅拌桩复合而成的新型桩,也有钢管外壳加混凝土内壁的合成桩。这种桩在实际施工中也被广泛应用。
1.3 按照施工方法分:分为预制桩、灌注桩两大类。预制桩:是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩,用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。
灌注桩:直接在所设计的桩位上开孔,其截面为圆形,成后在孔内加放钢筋笼,灌注混凝土而成。由于具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点,灌注桩在施工中得到较为广泛的应用。根据成孔工艺的不同,灌注桩可以分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩和人工挖孔的灌注桩等。灌注桩按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。
1.4 按照桩的形状分:分为圆形状、三角形桩、六角形桩、八角形桩、外方内圆空心桩、十字形桩、X形桩、T形桩、壁板桩、螺旋桩、带扩大头的钢筋混凝土预制桩等。
2、桩基础类型的选择
通过以上介绍,我们知道桩基础的种类繁多,在桩基础施工过程中经常见到各种各样的桩。笔者在多年的桩基施工中发现,选择桩基础类型应考虑以下因素。
2.1 因荷载情况选桩
荷载选桩就是由上部结构传递给基础的荷载情况来选择桩型,因为上部结构传递给桩基础的荷载大小是控制单桩承载力要求的主要因素,不同的桩型的承受荷载力不同。
2.2 因土层土质选桩
这种选桩方法就是根据建筑物施工场地的地质条件,地下水位状态和桩端持力层深度等情况,通过比较各种不同方案桩结构的承载力和技术经济指标来选择桩型。例如:当地层砾石含量高,砾石直径较大时,这时预制桩一般很难灌入,选用人工挖孔桩比较适合。
2.3 因施工技术装备选桩
桩基础施工单位众多,不同单位的桩基础施工设备不尽相同,有些国企单位实力雄厚,桩基础施工设备齐全,这样的单位在桩基础施工中选择桩型不存在设备问题。有些施工单位由于装备不全、不够先进,在选择桩型时不得不考虑自身条件。
2.4 因施工环境选桩
在选择桩型时,一定要考虑到桩基础施工过程中对环境的影响。如果施工场地在居民集中的区域或者市区,一般不宜选择打入式预制桩和打入式灌注桩,这两种桩施工中的震动、噪音、油污会对环境产生影响。在泥浆护壁钻孔桩和埋入式桩就要考虑泥水、泥土的处理,或者会造成对环境的不利影响。
2.5 因造价情况选桩
在选择桩型时要充分考虑到工程造价,采用符合设计要求而且有比较低廉的桩型。
2.6 因工期选桩
各种桩基础施工时间长短不一样,如果工期紧迫而且环境允许的情况下,可采用打入式预制桩,这种桩施工速度快;当施工条件适合,也可采用人工挖孔桩,这种桩施工作业面多,施工进程快。
3、桩基础施工情况简析
我们常见的桩基础按施工方主要分为灌注桩和预制桩两大种类,下面分别对这两类桩的施工准备和过程简要分析。
3、1 桩基础施工前的准备工作
在桩基施工前,应做好一系列准备工作。要做好现场踏勘工作,做好技术装备与资源准备工作,为保证桩基础符合设计要求创造条件。
3.1.1 踏勘施工现场和周边环境
在桩基施工前,必须对施工现场及周边环境进行踏勘。一要查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件;二要查阅业主方提供的工程勘察报告,了解桩基础深度范围内的土层分布及土层的物理性能;三要了解施工现场的地下水位及水质情况;四要了解施工现场区域认为和自然地质情况;五要对附近建筑物情况进行了解;六要了解施工现场地下埋藏物情况。
3.1.2 施工前的技术准备
桩基施工技术准备,是桩基施工关键所在。要保证桩基的质量并顺利完成施工任务,就要进行施工前的技术准备。一般技术准备包括编制施工方案,编制施工进度计划,编制质量、安全、文明施工措施,进行工艺试桩,确定工艺参数等。
3.1.3 成立施工项目部
任何一项工程都需要施工队伍,在桩基础施工前要成立施工项目部,配齐配强施工项目班子,成立各种班组,为桩基础施工提供组织保证。
3.1.4 桩基施工设备的准备
桩基础施工前,要根据设计的桩型,选择合适的桩基础施工设备,并进行试桩,确立工艺参数。
3.1.5 施工场地准备
施工场地的准备包括清除现场障碍物、场地的平整等。清除现场障碍物就是清除妨碍桩基础施工的高空和地下障碍物。场地平整是为了保证桩基设备的垂直度,便于桩基设备行走,也是为了提高与打桩机械直接接触的地基表面的承载力,防止桩基设备产生不均匀沉降。场地的平整结合成桩方法,如采用钻孔灌注桩时,则应考虑泥浆槽及排水沟;采用人工挖孔桩,则平整场地要考虑挖孔后的运土道路;对于沉管灌注桩,在平整土地时要注意地基的承载力。
3.1.6 施工前的现场放线定位
在桩基础施工前在现场放线定位,要先定桩位,在确定水准点。定桩位时必须按照施工方格网实地定出控制线,再根据设计的桩位图,将桩编号,依据桩号对应轴线、尺寸施放桩位,并设置样桩,以供桩基础定位就位。为了防止定位偏差,必须对定出的桩位进行复核。因为每根桩的桩顶、均需做标高记录,所以要在施工区附近设置2个以上不受沉桩影响的标高点,并在施工过程中要对水准点进行保护。
3.2灌注桩施工情况简介
灌注桩成桩主要有泥浆护壁成孔、沉管成孔及干作业成孔等几种。在成孔后放置钢筋笼,浇筑混凝土,形成灌注桩。
3.2.1 泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔常见有正(反)循环泥浆护壁成孔与冲击成孔两种。前者适用于淤泥及淤泥质土,一般粘土、粉土等,在砂性土中也可适用,但应注意泥浆护壁,防止护壁坍塌;后者则适用于粘性土及碎土,也可用于淤泥质土、粉土及砂土。泥浆护壁成孔一般所用钻机是。。。。。。
3.2.2 沉管成孔灌注桩
沉管成孔灌注桩常采用锤击法、振动法或震动冲击法等。这些方法在施工时都有震动、噪音、挤土现象,选择时应注意环境保护。
3.2.3 干作业成孔方法灌注桩
干作业成孔方法则可用钻孔和人工挖孔桩两种方法,钻孔法可用于粘土及粉土,在砂土中也可采用;人工挖土桩一般只适用于粘土性土,在淤泥质土及粉土中应适具体条件而定,而在砂土及碎石土中不可采用,同时在地下水位以下采用人工挖孔应有可靠的排水或止水措施。
以上灌注桩的几种施工中,泥浆护壁成孔及干作业成孔方法一般都无挤土或很少挤土,这两种灌注桩在施工中震动与噪音一般均很小,因而在城市的高层建筑桩常采用。
3.3预制桩施工情况简介
预制混凝土桩的形式有方桩及管桩两类,他们的沉桩方法主要是通过采用不同方法施力使其进入地下,一般有锤击打入法、静力压桩法和水冲沉桩法等。
3.3.1锤击打入法预制桩
锤击打入预制桩的方法,是指将预制好的桩基础,通过柴油打桩机施力使其进入地下。锤击打桩的工艺流程是:桩机就位起吊预制桩稳桩打桩接桩送装中间检查验收移动桩机,每一流程都有各自的技术和质量要求。
3.3.2 静力压桩法预制桩
静力压桩法预制桩是通过静压桩机对制作好预制桩施加静压力,使预制桩沉入预定地层之内。静压桩施工顺序及工艺流程:测量放线桩机就位起吊预制桩稳桩压桩接桩送桩检查验收转移桩机,静压桩的各工艺流程必须进行技术交底和质量控制。
【关键词】岩溶钻孔桩预防处理
内容:
1 、工程概述
1.1、概况
云桂铁路云南段项目工程,同烘双线特大桥设计起止里程为DK495+922.098~DK496+965.54,双线铁路,设计时速200Km/h(客货)、预留250Km/h(客专),轨道结构为无砟轨道、跨区间无缝线路;本桥采用简支预制整孔箱梁、运架施工;本桥除21#墩按照摩擦桩设计外全部按照柱桩基础设计。全桥墩台0#~32#共33个墩台;桩基为钻孔桩、桩径为φ1.25m和φ1.50m两种、共340根/6373延米、单根最深桩为48m。
1.2、地质情况
地层岩性:丘北以东广大范围的三叠系地层均为碎屑岩,丘北至昆明间的中三叠系地层则主要为碳酸盐岩;奥陶系地层仅局部可见。第三系在云南各断陷盆地内发育良好,其下部多属红色碎屑岩建造,上部常含褐煤。第四系各类成因的松散堆积物广布全线,以河谷、盆地及低洼地带较为集中,且厚度甚大。
地质构造:广南至丘北段,处于南岭巨型复杂纬向构造带的西段与滇越巨型旋扭构造体系(或称文山巨型旋扭构造体系)的复合部位,构造线由北西向或北西西向逐渐变化为东西向、弧形及北东向。
桥位地质:同烘双线特大桥桩基工程处于第四季冲洪积含碎石黏土、三叠系中统板纳组粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩和三叠系中统板纳组灰岩、泥质灰岩的地层中;桩基处于软粘土、黏土、粉质黏土、砂岩夹泥岩、灰岩和断层破碎带中,桩基穿越多个地层中多为斜层;且地下水位线较高,桩基全部穿越。
2、桩基成孔施工方案
根据桩基础设计技术参数和现场地质情况,在旋挖钻、冲击钻和回旋钻等机械设备中,采用冲击钻机、十字钻头冲击施工;冲击钻机俗称为钻机之王,主要是它能多样地层情况的下的钻孔施工,尤其是岩溶地区的条件,碳酸盐较发育地段。
桩基施工顺序:同一墩台先施工桩底标高较低的桩基础、再施工桩底标高较高的桩基础;先施工无岩溶的桩基础、再施工有岩溶的桩基础。桩基总体布置为“跳打”和“梅花形布置”施工。
施工工艺:测量放样、埋设护筒、制备泥浆、钻机就位、钻进施工、地质取样与核对、桩底标高核对、成孔和验收。
泥浆制备:采用膨润土、水,添加纯碱或羧甲基纤维等制造;机械采用砂浆拌合机;泥浆比重要求为:
3、施工特点与难点
1)桩基础施工中除桩底标高满足设计要求外,还应保证桩底最小嵌入基岩弱风化层(砂岩夹泥岩)不小于4m、基岩弱风化层(灰岩)不小于2m;绘制单根桩的地质柱状图进行确认。
2)每根桩进行地质取样、与设计勘察资料核对,并现场核对地质;
3)不等长桩基础设计的墩台共:7座;
4)同一根桩跨越不同地层的桩基础较多,占总墩台的50%;冲击钻施工难度较大;
5)桩基础跨越岩溶区、存在较多的溶腔、溶槽和暗河,且分布在同一墩台的不同标高处、不同地层中;桩基施工中难于控制和易产生泥浆瞬间流失、塌孔、卡钻、吊钻等安全质量隐患;主要的墩台位如下:
4 、研究岩溶预防和措施技术方案
按照铁路设计要求,对沉降变形有较高的要求;工后沉降不大于15mm、纵向变形折角不大于1%;所以桩基础在岩溶地区、按照摩擦桩和柱桩进行设计要谈情周边和底部的岩溶发育和分部情况;施工过程中做好探测和处理。
4.1、同烘双线特大桥桩基础岩溶分部(9#、31#为例)
4.2、岩溶预防和识别措施:按照设计提供的勘测资料,施工前进行计算和分析溶洞的大小、分布情况、位置、填充情况和材料、串联溶洞的距离和溶洞上下地层的性质,并采用地质雷达仪进行探测确认,地质雷达型号为瑞典玛拉(MALA)探地雷达;通过软件分析形成地质雷达探测图,例如下图。该图较为清晰的探明桩基础位置处得地质岩溶发育情况,为施工提供技术手段。
4.3、溶洞分类:根据设计勘测资料,溶洞分为小溶洞(<3m)和大溶洞(>3m),有填充物多为软塑和流塑黏土,竖向垂直划分为单个和多个溶洞,存在漏水情况。
4.4、岩溶处理技术措施
桩基础岩溶发育段处理的原则“安全高、效果好、速度快”;一般采取抛填片石冲击、黏土加片石或水泥冲击、混凝土冲击成壁和跟进护筒的方式及超前预注浆。本桥根据实际情况制定了一下具体措施,对普通施工工艺进行研究,确保桩基础质量完整、缩短施工周期和减少成本的投入。
1)小溶洞,在桩基施工至标高上时,进行抛填20~50cm粒径的片石、冲击钻小冲程(0.5m~1.0m)施工,缓慢冲击溶洞顶板,达到标高位置处时检查浆液面的变化,并做好补充浆液的准备。
2)大溶洞有填充物,采取黏土、水泥和片石进行回填、冲击;片石和黏土按照1:1进行混合后;先投放水泥、后投放混合物(袋装),总比例为(重量比)0.5:1:1;反复冲击过程中注意浆液的高度的变化。
3)大溶洞漏浆,首先确定是否为串联即浆液下落一定位置稳定、为无填充物;浆液流失大且不稳定,确定地质裂隙较大;采用片石混凝土进行回填、封堵、密实,先后投放混凝土(袋装)和片石。并确保浆液面高度、防止塌孔。
4.5、同烘双线特大桥9#墩处理过程介绍
1设计资料审核:5#、6#桩基础桩径φ1.25m、桩长为27m,桩底顶标高为1320.615m和1347.615m;分别在高程1339.53m~1335.83m、1327.73m~1323.43m两处溶洞,高度*宽度为3.7m*6.0m*5.2m和4.3m*6.4m*3.5m,经雷达探测为软塑黏土;2绘制地质图、确定方案和计算材料量,采用袋装水泥和片石黏土的混合物进行处理;3冲击钻施工至1341.03m左右的位置改用0.6m左右冲程,顶板击破后发现浆液无大的变化,回填水泥和片石混合物,反复冲击;4总回填方量为63m3、总回填次数为8次、总用时为32h;5确定标高穿过1335.8m时、核实浆液无变化,判断已穿过溶洞。6结论,正常施工。
5 、主要施工关键技术
5.1、前期的地质调查、分析、判断和绘图;
5.2、施工过程中及时进行地质分析、检查泥浆比重和冲程的变化;
5.3、提前准备溶洞处理材料和拌制;
5.4、单次回填的高度和冲击过程中的速率,并及时补充浆液、保持内外浆液平衡;
5.5、处理过程中问题的避免:1)卡钻,被溶腔、溶槽板卡住,不易强行拔钻头,反复旋转钢丝绳并上下提取;必要时采取水下爆破、小药量多次处理。2)塌孔、漏浆,及时回填黏土和补浆处理;3)脱锤,在岩层变化和岩溶区采取慢冲击,并判断冲程大小。
5.6、反复对岩溶区桩基施工,基本确定了回填物的配比,避免使用跟进护筒或预注浆的复杂施工工艺,减少了投入;总结的普通溶洞、溶槽采用混合物回填的配合比如下,为后续桥梁施工提供技术支持;
6 、实施效果
同烘双线特大桥桩基础施工中,完成了对大桥7座墩身、30个主要溶洞的处理,施工过程中未发生塌孔、卡钻等现象,反复回填和冲击钻孔的过程中,及时调整泥浆比重、配合比、调整填筑高度,达到了预期的目的,保证了混凝土灌注顺利进行;最终进行经济效益对比,比跟进护筒施工、超前注浆施工工艺简单、宜掌握;后期桩基无损检测结果:桩身完整、质量合格。
7 、结语
通过岩溶地区桩基础施工的研究和分析,熟悉、掌握岩溶区钻孔桩基础中溶洞的抛填处理办法,能够保证的桩基础的质量、减小了工期和施工成本的投入。
参考文献
1 建筑施工中桩基础的分类
建筑施工中桩基础按照一定的分类标准分为不同的类型,分类方法不同,名称不同。使用功能为分类标准进行分类分为四种:竖方向的抗压力桩,竖向的抗拔桩,水平方向的受荷载,负荷受荷载。按照桩身材料不同进行的桩分类:混凝土类型桩,钢结构桩,木结构桩,组合结构桩。此外,还有根据承桩方法进行的桩分类等等,分类标准不一,桩基础名称也不同。
2 桩基础施工中基础土的影响因素分析
在桩基础的施工中,影响基础土的因素比较多,影响作用比较复杂。常见的有地质条件、水文条件、地基条件等,这些环节中的任何一个细节之处都将影响到桩基础的施工,进而影响到整个工程的施工质量。因此在进行桩基础施工中要针对基础土的影响因素进行科学规划与分析,确保施工环境的安全。下面我们针对影响地基土的多种因素进行具体分析。
2.1 持力层的深度、强度与其他特性的影响
首先我们看一下持力层的强度影响,强度最强的是硬度岩嵌岩桩,在进行施工中时一般要借助冲击钻。在深度方面,如果持力层过深,直接影响到人工的挖孔桩作业。通风性能低,成本大,作业比较困难。无法正常发挥预应力管桩的优势作用,对于施工安全也是比较大的考验。持力层的特性也会影响到基础土,特别是在岩石风化物漫水软化时,在预应力管桩的选择上就要重点选用闭口型管桩。
2.2 地层结构的影响因素分析
地层结构的影响主要体现在决定着桩的类型与成桩方式两方面。在卵石、砾石存在的情况下,尤其是卵石在100mm,成孔的效率十分低,对于施工安全威胁很大。在卵石粒为地质报告粒径的三倍就需要重点考虑这方面了。
持力层以上存在软弱土层情况。如果存在较大的软弱层,进行沉管灌注桩与人工挖孔桩施工极为不利,需要采取一定的辅助防护措施。此外,如果存在流沙层,施工中应该尽量避免挖空桩施工。在持力层以上没有硬夹层,具有零星的孤石分布,不可使用预应力管桩与钻、冲灌注施工方式。
2.3 地下水位的变化影响分析
地下水位直接影响到施工多个方面。钻、冲孔灌注桩的埋设工作与此息息相关。面对地下水文条件较为复杂的情况,我们应该对其进行充分的分析,掌握其分布规律,在进行施工作业之前先进行详细的地质勘查,在具体施工时要对地下水源有整体清晰的把握,充分考虑到地下水对桩基础施工的影响程度,在运用反循环钻孔进行施工时,要保证护筒的顶端高度在最高水位线的2米以上方可。切实避免因为地下水丰富的情况下而造成桩基础浇筑质量不达标的现象发生。如果存在渗流水,在采用灌注桩时容易产生大量的泥浆,造成踏孔,在踏孔的情况下,钢筋笼无法正常达到底部,柱底部形成厚厚的泥夹层引发事故。在出现超出地表2米左右承压水的情况下,灌注桩施工困难,直接影响到混凝土的浇筑。
2.4 复杂地质条件的影响分析
除了上面提到的三个方面,复杂的地质条件也会影响到桩基础的正常施工。特别是在一些灰岩分布的地区,在这样的地质中,土层往往会因为水分的影响导致原有的强度丧失,而产生这一现象的主要原因就是灰岩地区残积层具有良好的渗透性能,将外界的水渗透到土层的深处。除了具有强大的渗透功能,灰岩的地质条件下更容易发育溶洞、地下暗河、孤石等,这些特殊情况对于桩基础的施工都是不小的挑战,很大程度上影响到土层的稳定性,影响到桩基础施工的安全性。因此,在进行施工前,要做好区域地质的勘查与分析,制定出完善的施工计划,最大限度的避开既有的特殊地质情况,在无法避开的情况下,桩基础的下落部位最好选择为溶洞的上层,这是因为溶洞的上层如果厚度不够,对于桩基础施工的负面影响是无法估量的。
3 桩基础施工中相关工艺的施工指导分析
在建筑施工中广泛采用的是桩基础类型的预应力管桩、钻、孔灌注桩及人工挖空作业。对这些基础性的作业工艺进行施工技术上的指导,可以有效的保证施工工程的安全、工期与质量。
3.1 预应力管桩的施工应用分析
预应力管桩特别适用于桩顶端持力层比较厚的情况,能有效的对抗强度风华岩石、全风化岩石与粘性土层等基础土类型。使得土层管桩进入一定的深度,转化为摩擦端承桩,发挥其强度上的优势。
施工时排桩建议从中间向两头施工,或者是采用分段施工的方式。在进行群桩的施工时建议从中央向四周进行扩散式地施工。当遇到周围有大型建筑物时,应考虑从建筑物的侧面向无建筑的方向施工。对于持力层较厚的地段要先施工,接着施工较浅的地段。在进行施工时要重点做好浅基坑的施工,先进行打桩工序,再开挖基坑,这样施工能有效的保证基坑施工的安全,有效避免施工浪费。
3.2 钻、孔灌注桩的施工应用分析
一般钻、孔灌注桩的适应性比较强,能有效地对抗承压水或者地下水的情况,但是施工起来比较困难,需要采取其他配套辅助措施。在施工时先完成持力层的确认。一般根据钻进中获取的渣成分与标准岩土层表对照,施工时结合地质剖面图与柱状图,保证持力层确认的准确。在后期施工中如果遇到卵石,选用回转钻进,除了卵石还有其他硬石的情况,选用反循环钻。当出现较大的块石时,兼顾采用锤式抓头,特大孤石需要爆破后再作业。如果施工中发现嵌岩深度大,要选用冲击钻施工。在情况比较复杂的施工环境下,我们可以考虑多种方法的混合使用,针对不同的地质条件与施工难题进行灵活分析,选取几种最合适的施工作业方法。
4 结束语
桩基础施工中基础土的影响因素是多样的,不仅受地质条件的影响,还受水文条件地制约。要想保证施工作业的按时、保质、保量,首先要做好桩基础施工中基础土的影响因素分析,对于常见的影响因素进行分析,制定科学的施工方案,最大限度的保证施工中意外情况地发生。
在日常的分析中,要总结经验,制定科学合理的勘测调查报告,详细记述工程施工地段的地质条件、水文情况与其他相关参数,为施工提供参考与依据。在编写总结施工段勘测调查报告的过程中要本着认真、详实的记录原则,对工程施工的每一个环节进行深入分析,确保施工安全。建筑施工无小事,建筑质量直接影响到万千群众的利益,在认识上引起重视,在行动上做好落实,才能做好桩基础的施工工作。接着进行水下的灌注,在进行混凝土的灌注时要保持集成排水水位的稳定,动水对灌注的质量影响十分明显。在完成灌注之后进行后期的护筒填埋,在进行护筒埋设时要保证护筒顶部高出普通水位2米以上,以此来保证成孔工艺的正常开展。需要注意的是粘性土进行埋设时需要将埋设深度控制在1米以下,护筒埋设要深入到不透水层。
参考文献