建筑工程土建施工中桩基础施工技术研究

2020-03-08 12:32林柏腾
工程技术研究 2020年9期
关键词:压桩管桩桩基础

林柏腾

(广州一建建设集团有限公司,广东 广州 510000)

随着国民经济发展水平的提高,大量农村人口涌入城市中,使人们对于住房的需求量显著加大。为了使人们在住房上的需求得到满足,建筑物高度的提升已经成为一种最佳的实现手段,而且高层建筑也极大地提升了土地的利用率。但是相比于低层建筑,高层建筑的安全性与质量常常得不到应有的保障。为确保工程质量,首先就要对基础工程——桩基础技术进行深入研究与科学应用,只有这样才能从本质上提高工程的安全系数,以适应城镇化发展的趋势。

1 建筑工程土建施工中桩基础技术的应用现状

当前,工程整体质量提升的关键点在于土建施工,土建施工质量的提升与工程的整体质量提高有着直接关系。在土建施工中必须正确利用桩基础施工技术,使其作用得以充分发挥。桩基础通常是由承台基桩构成,承台的整体标高性对于高、低承台桩有着决定性的作用。其中,高承台桩技术即地上、地下各一半,低承台桩则需要全部深埋于地下。此外,桩基础还有预制桩与灌注桩之分。相比于灌注桩,预制桩的生产成本不高,有着较小的配筋率,且能极大地节约钢材,还可以显著提高承载力。预制桩无法用来抗水平荷载,在预应力铰线或者是填心强度充足的情形下,能够用来做抗拔桩[1]。总的来说,在土建施工中,桩基础技术的科学、合理使用,不仅能够使建筑内部的结构更加稳定,更可以对震动力等外部因素进行有效抵抗,进而确保建筑的安全。

2 建筑工程土建施工中桩基础施工技术的具体应用

2.1 预制桩技术

目前,桩基础施工中均会通过沉桩的方式进行预制桩处理,这便需要紧密结合其本身的特征和周边环境的影响,选择合适的沉桩方式。一般而言,预制桩分为钢桩与混凝土桩。其中,钢桩主要有两种——H型钢桩和钢管桩;混凝土桩也分成管桩与方桩两种。对这四类预制管桩进行沉桩时,多使用静力压桩法,也可以使用震动沉桩法。然而,以上几种方法都会产生挤土的现象,为减少环境污染与破坏,施工单位必须采取合理的手段预防此类问题的发生[2]。

(1)施工前的准备。预制桩施工技术的应用,对施工现场有着相对严格的标准与要求。第一,土建施工现场所具有的动力供应,需要与所选择使用的桩机型号及数量的动力要求相符,其供电的电缆需完好无损,以保证供电正常,并能够安全地用电。第二,施工现场需保持干净平整,现场的坡度不超过10%,同时具备与选择使用桩机型号相符的地耐力,以此保证在进行管桩施工时,地面不会产生过大的沉陷,或是桩机的倾斜超过额定限度,从而对预制管桩的成桩质量造成严重影响。第三,施工现场中的陈旧建筑物基础及砼地坪,需要在预制管桩施工之前,对其进行彻底的清除。现场内不应该存在使用过的水、电、气等管线。第四,施工现场的边界及周边建筑物之间的距离,需充分满足桩机的最小工作半径,并具有相应的保护措施。第五,由土建施工单位对施工现场的地貌进行复测,并做好相应的记录。同时,监理人员从旁监督,核查与确认最终的测量结果。

(2)预制桩施工技术的实施。预制桩施工技术的实施主要分为4个步骤,即确定施工工艺、压桩、接桩及终压。第一,施工的工艺。桩位的测量与定位→桩机准备就位→吊桩→对中→焊桩尖→压首节桩→接桩焊接→压第N节桩体→送桩→终压→截桩。第二,压桩。压桩的顺序需要遵循“挤土效应”,防止管桩发生偏位的基本原则。通常而言,在压桩时,需要先深后浅、先大后小、先中间后周边;应尽可能地防止桩机反复地行走,使地面上的土层受到扰动;桩机循行的线路需经济且合理,便于送桩和喂桩。将第1节桩压好非常关键,对此,首先要对平机台进行调整,在压入管桩之前应进行精准定位与对中;在压桩时,使用吊线锤、经纬仪在相互垂直的两个方向,对桩体垂直度进行监控,其垂直度的偏差应低于0.5%。此外,监理人员需要督促施工方负责的测量人员,全程监控与测量压桩,并对桩身整体进行随时地调校,以确保桩体的垂直度[3]。在压桩时还需要对其压力及深度进行随时的监测,当压力表的读数骤升与骤降时,需要停机对比当地的地质资料进行全面的分析,并查明缘由。第三,接桩。在接桩的时候,上下节桩段需要保证处于顺直的状态,错位偏差在2mm以内。与此同时,最大限度地缩短接桩的时间,对焊接好的桩接头进行自然冷却,才可以继续进行压桩,自然冷却时间通常长于8min,接桩的焊接需按照隐蔽工程的标准进行验收。第四,终压。在正式压桩之前,需要根据所选择的桩机型号,对预制管桩进行试压作业,以保证终压技术参数的精确性。其技术参数通常使用双控,按照设计的具体要求,摩擦桩是“以标高控制为主、送桩压力控制为辅”,而端承桩则是“以送桩压力为主、标高控制为辅”,并根据设计的要求与工程具体情况进行确定。终压之后的桩顶标高,需要使用水准仪进行控制,将偏差控制在±50mm范围内。

2.2 水泥搅拌桩技术

水泥搅拌桩是一种实用性极广的施工手段,其具有操作简便、较弱的挤土效应、较小的震动、无污染且快速高效等特征。在土建施工,特别是在软地基加固处理中,这一技术得到了普遍的使用。但在应用这一技术之前,同样需要对土建施工现场进行清理,做好施工前的准备工作,同时进行试桩等作业。

(1)施工之前的准备工作。开始工作之前,安排专门的技术人员对搅拌机的质量进行检查,在确定其符合质检标准后,才可以投入到具体的生产作业中。通过细致的检查,能够有效预防在施工过程中可能会出现的一些故障及意外,从而减少不必要的经济损失,并确保土建施工质量获得显著提高。

(2)开始试桩作业。为提高软地基工程的质量,应该事先做好水泥搅拌桩的准备工作,而搅拌灰土对软基加固处理效果的提升有着非常重要的价值与效果。搅拌灰土通常用土体中任意一点经钻头的搅拌次数与单位时间内的喷出量来表征。然后,再通过实验室内进行的实验,配比出精确的实验效果。依据实际的地质情况,在施工现场进行初步的试桩工艺,其更适合在配合比实验28d的强度下开展,而且配合比的用量也需要依据实验的指标来选定。通过这一环节的操作,能够对钻头的下探及相应的困难度有所掌握,还能够提升搅拌机的速度,使其搅拌不断下沉,同时为预搅下钻等施工参数的确定提供一定的根据。

(3)桩机就位。水泥搅拌桩机就位之后,需要相关的专业技术人员进行施工。在移动桩机前,还要对施工现场的实际情形做出细致的观察、测量,并确保桩机位移的安全性。此外,使用吊锤对钻杆及地面垂直角进行检查测验和适当的调整,确保误差在1%以内[4]。以米为计量单位,在桩机架上做出长度标识,便于钻杆入土后观测与记录钻杆的钻进深度。根据工程施工的实际要求,其长度需要高出设计桩。

(4)钻孔定位作业。钻机所在的位置,应该在搅拌桩机到位后进行调整,并试运行机械设备的施工效果,保证其能够在正常运行后,有效进行土建工程项目的施工。在对桩基机身做出相应的调节之后,需要确保其机身具有平衡性,并将桩位对准,以确保其垂直度与具体的施工要求相符,再开启相关的机械设备,使其处于施工作业的状态中。

(5)水泥桩搅拌技术的有效实施。在建筑工程土建施工中应用水泥土搅拌的桩基础技术,是应用水泥、石灰等原材料当作固化剂,在特定搅拌机的搅拌下,将软土和固化剂进行强制搅拌,使得地基中的软土(淤泥)变得更加坚硬与结实,并具备较好的整体性与水稳性,继而提高地基土的强度。与此同时,也可以增加变形模量地基的处理效果。根据不同的施工方式,水泥土搅拌技术分为两种,即粉体喷射与水泥搅拌。其中,水泥搅拌是利用地基土和水泥浆进行相应的搅拌,而粉体喷射则是利用石灰粉、水泥粉与地基土进行相应的搅拌[5]。具体作业时,应按照不同施工方式使用合适的搅拌方式,继而提高地基土的坚硬程度。

3 结束语

综上,文章在研究建筑工程土建施工中桩基础施工技术时,主要对预制管桩与水泥搅拌桩技术这两项技术进行了细致的论述,以期能够为有关方面的应用研究提供相应的参考与借鉴。

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