桩基工程的创新技术-现浇薄壁筒桩技术.pdf

'施工技术■两目甍窿2012年12月【文章编号】1673—0038(2012)35-0070-02桩基工程的创新技术一现浇薄壁筒桩技术于浩马庆海(中国平煤神马建工集团有限公司土建处河南省平顶山467000)摘要：本文阐述了我国各种桩基的缺陷，重点说明了桩基工程的创新技术一现浇薄壁筒桩技术环境效益好、承载力高和经济高效等特点，并指出了这项技术在水利工程、工民建工程、交通工程、海洋工程等多个领域中的研究意义和应用前景，推动了这项创新技术在多项工程中的推广和应用。关键词：创新技术；现浇薄壁筒桩技术；环境效益；推广和应用在建设工程高速发展的今天，城市地下工程、高速公路、电力和核电站、水利工程、高层建筑、铁路、港口码头、海上的石油平台等不断发展，桩基工程具有对不均匀沉降的抵抗能力强、稳定性能好、承载能力较高等优点，从而得到了广泛应用，在我国沉降不均匀或沉降要求高的地区及东南沿海地区大量兴建各种工程，而桩基技术则是处理工程下部结构行之有效和必不可少的重要措施。据统计表明，我国每年在桩基工程上的投资费用约20多亿元，所以，使得桩基工程备受关注。1我国主导桩型现存问题我国地大物博，不同地区的地质千差万别，而适用于各种地质条件的桩型种类众多，目前，在工程中应用的桩基多达几十种，我国主导桩型按施工工艺的差异有振动型灌注桩、人工挖孔型、预制方桩、钻孔灌注、预应力型管桩和应用于对软基处理的柔性或半柔性桩，就我国目前应用的各种主导桩型来说，存在以下问题：(1)对于人工挖孔桩来说，劳动力的投入大，施工时间过长，废弃量大，对环境的污染严重。(2)水泥捣拌桩质量难控制，水泥投入量较大，经处理后桩体强度降低且变形大，效果不理想。(3)对于质量较好控制的预应力管桩，也具有一定的局限，这类桩型必须在工厂进行预制，对水泥的标号要求较高，运输的工作量较大，设备的移位困难和运作难度大，由于锤击式引起的振动过大，造成桩头断裂现象经常出现。(4)钻孔灌注桩施工时间长，工艺复杂，对固体的废物量较大，同时，劳动力的投入大，对环境的污染严重；这种桩基易在壁上形成残留且孔底的沉积较难排出，因此，在很大程度上降低了桩基侧壁的摩擦力和桩底反力，大大减弱了这种桩基的承载力和强度。(5)振动灌注桩采用的是挤土法成桩，所以在施工现场成桩过程中，地面挤压变形和隆起现象经常发生，常常还会出现未凝固的桩体因拉长而被撕裂的现象，产生了对地下管线和周边建筑物不利的影响，同时，桩长越长在施工过程中的惯性阻力越大，就很难增加它的桩径，很难达到要求的承载力。(6)对碎石桩和砂石桩进行处理后的地基的承载力提高的不明显，较预期的效果有一段差距。除上述问题外，主导桩型还存在以下共性问题：①灌注桩出现的质量问题较明显，如缩缝、夹泥、断桩、离析等问题，从而造成工程隐患。②造价高，建材用量大，占整个工程造价的比重大。③在运作过程中，当发现质量问题时，处理起来较为困难，且处理的成本费用较高。因此，针对上述问题，相关学者经过长期的摸索，在实践中不断找寻控制桩基质量的决定性因素，凭借着独特的思维能力和丰富的经验最终得出了薄壁筒桩技术。依据海洋工程和沿海软土地区的特点，对其进行深刻仔细的研究，依照优质、环境效益高、省材、高效的目的，对桩基进行不断改进，同时，并将其应用于现场工程的试验，并且获得成功。之后，该技术引起了水利部、交通部等多个设计部门的重视和兴趣，并得到了全面的推广，薄壁筒桩技术的产生可以称为灌注桩在其2012．(08)：19．20．[2】邹兰清．加强房屋建N-FNNT质量控制探讨[J】．建筑知识，2012．(01)：14—15．f3】朱和贵．论述房屋建筑工程施工质量控制的方法田．建材与装饰，2011．(07)：34～35．【4】范晓东．房屋建筑工程施工质量控制内容分析[J]．中华民居，2010．(11)：25～26．[5】方宇新．房屋建筑工程施工质量控制的特点忉．价值工程，2010．(27)：33～34． 2012年12月■村目爱窿施工技术发展历史上的重大变革和重要的里程碑。这项技术不但施工快捷、成本低和工艺简单，而且还能有效地解决桩基的几大缺点，如混凝土的灌注质量、早期沉降、桩底沉积，桩壁内形成残留等。2现浇薄壁筒桩技术的原理首先应预制环形的桩靴，桩的上部凸出，下部呈现环状。在施工时，工人应把环状桩套在内外管之间，使套管下端与凸面接触。而压盖与套管上端相连，压盖被内套管上端穿通，使桩基尖头进入土层，之后振动下沉，筒形孔形成时软土同步且自动排出，放入钢筋笼，最后拉出内外套管，上述即为现浇薄壁筒桩技术。3现浇薄壁筒桩技术的特征(1)能使多余软土由内套管自动排出，形成自动排土的技术，避免桩体因拉伸而被拉裂和引起地面隆起等现象的出现，同时，施工质量得到有效的控制。’(2)振动压入式成孔器对设备的要求低，结构简单，便于安装，运输材料的工作量小，随意性能强，节省建筑材料，能够进行散体运输并且施工速度快。(3)没有桩底沉积和侧壁残留现象，在相同条件下，具有较强的承载力，且承载效果好。(4)现浇薄壁筒桩技术可以用于施工难度大或工程地质高的工程，如在施工过程中，有流沙出现的情况。采用现浇薄壁筒桩技术可以有效的解决，达到事半功倍的成效。(5)将现浇薄壁筒桩技术与高压水冲法充分结合起来，应用于软土地区的打水井工作，则是一个快捷、易于控制、方便、成本低的有效措施。(6)施工快捷，只需一次成孔灌注成桩。(7)施工时灌入的阻力较小，并可根据承载力对其进行调节。(8)在施工过程中，消除了废土进出的问题，对环境的破坏小。(9)在地质方面应用较广，对质量的控制较好，且处理的效果极为明显。(10)采用一次性的成桩和接住来完成水下成桩，不仅仅节约了时间，还有效的减少了工程支出费用。4现浇薄壁筒桩技术在各个领域中的应用4．1海洋工程中的现浇薄壁筒桩技术由于自然因素的千变万化和施工难度的加大，因此，海洋工程具有高成本、高风险的特征。海洋工程基础薄弱会造成石油平台的破坏，码头的破坏等问题。在海洋工程中应用现浇薄壁筒桩技术可以适应自然条件千变万化的施工环境，同时现浇薄壁筒桩技术在围海造田方面也具有广阔的前景。4．2交通工程中的现浇薄壁筒桩技术在我国漫长的历史发展时期，立交桥、跨海大桥、跨江大桥、高速公路、高架桥等交通工程的建设还需要不断发展。现浇薄壁筒桩技术为交通工程的建设的发展提供了有力的条件，目前，我国已将这项技术应用与交通工程的建设，进行该项技术的效果试验。一旦试验成功，将有力地推动现浇薄壁筒桩技术在建筑工程中应用和推广。4．3水利工程中的现浇薄壁筒桩技术近年来，我国自然灾害频繁发生，因此，对岸堤建设的任务相当严峻。纵观我国大江南北，嫩江、松花江、珠江、黄淮以及长江，部分岸堤并未得到根本治理，如果应用传统的方式进行护岸工程，会出现实施难度大，费用高，工期长，无法进行全面整治等问题，现浇薄壁筒桩技术的应用不仅减少了工程费用，加快建设速度，还对工程的质量进行有效地解决。该项技术应用于航道的综合治理和围海造田工程，但没有进行充分的效果试验，因此，不能广泛应用和推广。44民用建设和工业中的现浇薄壁蔺桩技术现浇薄壁筒桩技术在民用建设和工业中的使用早有先例，该项技术在民用建筑和工业的承载范围内具有很好的发展空间和发展前景，需要多次的试验进行尝试，并不断完善和发展该技术，从而适应不同的工程地质条件和环境的施工要求。推动现浇薄壁筒桩技术的飞速发展，改变我国桩基工程的现状，提高影响力。5总结由上述可知，现浇薄壁筒桩技术具有工艺简单、承载力强、污染少、成柱速度快、成本低等特点，广泛应用与各个领域，并得到了很好的发展和推广，因此，现浇薄壁筒桩技术在工程上具有良好地发展前景。参考文献【l】陈万佳．工程建筑物．北京：人民交通出版社，2009：45。47．【2】谢世胜．王美茹．工程技术规范．北京：人民交通出版社，2010：23-25．【3】刘茹．黄强．建筑桩基技术规范．北京：中国建筑工业出版杜，2008：211-213．f41曾国利．卢建军．地基处理手册，北京：中国建筑工业出版杜，2009：6．'