工民建桩基工程施工技术探究

'工民建桩基工程施工技术探究【摘要】随着现代的建筑楼层越来越高，其基础往往采用桩基础，既保证工程质量，又节省工期。桩的施工方法分为预制桩和灌注桩两大类，在桩基施工过程中，应做好各项技术准备工作，严格按照设计方案施工。本文结合作者自身工作经验，对建筑桩基施工技术进行了分析研究。【关键词】桩基础；施工技术；混凝土桩桩基础是现代建筑工程中一种常用的基础形式。当建筑物对地基变形和强度要求较高时，不能采用天然地基或浅基础，而需要选用承载力更好的深基础，其中较为常用的为桩基础。在工业和民用建筑工程中，深基础一般利用建筑物下部坚硬的土层或岩层作为持力层设计而成。同样的，桩基础便是通过在地基中沉入多根桩，把上部建筑物的荷载传入岩层或深层土中。作为一种深基础，桩基础具有承载力高、沉降稳定快、沉降量小而均匀、良好的抗震性、稳定性好等特性，这个方法已在我国的各类建筑工程，尤其是建造在软弱地基上的工程建筑物中得到广泛应用。随着现代科学技术的发展，桩基理论和设计方法也已更为成熟，桩基形式、桩的种类、施工工艺及设备都已有了较大的改进。1桩基的分类 首先，根据桩身的材料不同，可分为灌注混凝土桩和预制混凝土桩两大类，是目前应用最广泛的桩。此两类桩，不仅桩身强度高、耐腐蚀性能好，且制作方便、价格低廉。灌注桩是指在施工场地上钻孔至到所需深度后，将钢筋放入并浇灌混凝土而成的一种桩基。其优点是施工难度低，所有桩基同时进行施工，节省时间；缺点是承载力较低，材料耗费大。而预制桩是指用打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下，其优点是强度高、材料耗费小，适用于对承载力要求特别高的建筑；缺点是施工难度大，周期长，施工受机械数量限制。其次，按照基础的受力原理可分为摩擦型桩和端承型桩。所谓摩擦型桩，《建筑桩基技术规范》条文说明如下：是指在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承受，当地层无坚硬的承载层或承载层较深时可选用摩擦型桩。端承型桩：是指在竖向极限荷载作用下，桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承受，桩侧阻力相对桩端阻力而言较小，或可忽略不计的桩。端承桩主要适用于地基或地下构造良好坚硬的地方。2施工前的准备工作在桩基础施工前，各项准备工作必须按时按质完成，以保证打桩施工的顺利进行。一般桩基础施工前的准备工作 包括如下几方面：2.1施工现场勘探施工前，应对现场进行全面而细致的勘探，为设计施工方案提供必要的资料，同时为成桩工艺的确定，机械选择等提供依据。现场踏勘及调查主要事项如下：1）查明施工现场的自然条件，如地形、地貌、气候等;2）进行必要的地质勘察以了解施工现场成桩深度内土层的分布情况以及各层土的种类和物理力学性能指标；3）查明施工现场地下水的分布、水位情况；4）了解施工现场区域内地质情况，如处于地震带、岩溶区或其他不良地质区域，则需作相应处理；5）对于周边建筑物的位置、结构性质等有一个详细了解；6）了解成桩区域及附近地下管线分布情况。2.2技术准备1）编制施工方案施工方案应包括成桩方法、成桩机械、施工顺序及临近建筑物和地下管线的保护措施等内容。2）制定施工进度计划桩基施工计划应包括进度计划，材料、设备需求计划及劳动力需求计划，并且，施工进度计划应符合工程总进度计 划要求。3）进行工艺试桩施工前应进行工艺试桩，以确定工艺参数，选择合理的施工工艺。2.3机械设备准备施工前应根据选择的桩型及现场土层状况，确定好相应的机械设备。2.4现场准备工作1）清除现场障碍物成桩前应清除现场跨越施工区的电线，施工区域内的电杆、旧建筑的基础等妨碍施工的高空和地下障碍物，这对于保证成桩的顺利进行是十分重要的。2）平整场地工民建所用桩基一般为密布的群桩，为保证桩基的垂直度，便于桩机及其它设备进场，必须提前对作业区进行平整。对于预制桩，不论是静压、振动还是锤击打桩法，打桩所用机械自重均很大，所以在平整场地时一般还应铺设一层（通常厚度为200mm）碎石，以提高地基表面的承载力，防止作业时打桩机处沉降过大而影响打桩的垂直度。对于一些对地基承载力要求更高的履带式打桩机，如果铺设碎石仍不 能满足要求，还可采用铺设走道板的方法。对于灌注桩，应根据成孔方法的不同做好场地平整工作。当采用人工挖孔方法时，需考虑挖孔后的运土道路；而当采用钻孔灌注桩时，则应确定好泥浆槽和排水沟的位置。2.5现场放线定位建筑工程桩基础施工测量的目的，首先是把图纸上的基础桩位准确地测设到拟建区地面上，作为按图施工和指导施工的依据；其次是便于桩基础施工监测；最后是在桩基础施工完成后，需进行桩基础竣工测量，以检验施工质量，为后续工程施工提供桩基础资料。3施工操作要点3.1桩机方面要点如前所述，首先应保证各种桩机的行走道路平整，满足承载力要求，保证桩机移动时的安全。吊桩就位时，拉住尾绳，防止桩头碰到桩架，撞坏桩身。起吊要慢，起吊时，应随时检查，一旦发现问题，及时处理。打桩时，应遵循"重锤低击”、"低提重打”的原则，保证施工时的安全。桩开始打入时，桩锤落距要低（0.5〜0.8m）,以使桩能顺利进入土中。待到桩沉入土中足够的深度，桩尖不易发生偏移，可逐步增加落距直至规定数值，持续锤击。当桩尖遇到孤石或硬夹层时，为防止桩尖开裂，桩 锤距不得大于0.8m。至于打混凝土管桩时的最大落距，一般不应超过1.5m,打混凝土实心桩时不得超过1.8m。3.2静态泥浆的配比方面静态泥浆作为成孔过程中保证孔壁稳定的重要因素，主要作用是护壁，防止孔壁坍塌，在孔壁处形成一层薄泥皮，抑制地下水的渗透，悬浮钻渣。针对工程的地质情况，有些地基岩土中夹有亚黏土层、砂层，此时调出各项性能指标良好的泥浆显得更为重要。初次注入泥浆时，应尽量将泥浆竖直向下冲击在桩孔中间，以避免泥浆冲塌护筒根部，造成根部地基土的松软。正式钻入前，若在倒入两三袋膨润土，并启动钻机高速甩土，充分搅拌，增大护筒根部同基土结合处的护壁泥皮厚度，防止孔口渗漏坍塌。3.3护筒的护理护筒应根据现场地质情况，专门定制。护筒内径尺寸大则能存蓄足够的泥浆，当钻杆提出桩孔时可确保护筒内水压，维护孔壁泥皮的稳定。当单边侧隙达到200mm时，则可避免回转斗升降过程中碰撞、刮拉护筒，从而保护孔口的稳固。但在实际工程中，钻进时操作手往往凭经验通过目测对孔定位，工作难度大，易于疲劳，而且精度也低。针对这种 情况，现在一些公司对钻机作了改进，使其具有快速回转自动定位的功能，大大降低了操作手的劳动强度，同时保证了成孔的质量，从而使大护筒带来的负面影响不复存在。3.4钻机在钻进时的控制在钻机钻进时，首先应控制钻井进尺以避免埋钻事故，先低档慢速钻进以使护筒刃脚处有坚固的泥皮护壁，当钻至刃脚下lm后，可以正常速度钻进，适当控制回转斗的提升速度。参考文献：[1JJGJ79—2002,建筑地基处理技术规范[S]；[2]赖飞明桩基础施工中的常见质量问题及预防措施[J].中国科技信息，2005,5；[3]张军灌注桩基工程机械冲击成孔施工工艺[J].石家庄铁路职业技术学院学报2009.4；[4]张跃川•桩基工程施工方案编制[J].工程建设与设计.2009.12；'