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发布时间:2013-11-05 11:49:58 更新时间:2013-11-05 11:37:41
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摘要:随着我国国民经济的不断发展和城市人口的不断加剧,高层建筑已经越来越多的出现在人们的视野中,而对于建筑桩基础的要求也在不断提高。桩基础工程的质量是工程施工的重点,对于整个建筑的工程质量有着重大的影响。本文结合笔者工作经历详细讲述桩基础施工各个阶段的施工技术,并针对施工中常见问题提出相应的处理措施,为今后的桩基础施工提供技术参考。
关键词:桩基础,施工技术,应对措施,高层建筑
近年来,我国社会主义经济飞速发展,建筑行业也是空前繁荣,随着新材料、新工艺、新技术的不断革新,各种大型工程崭露头角,加之城市人口急剧增长,高层建筑已经越来越多的出现在人们的视野中。但是随着建筑高度的增加,上部荷载也在增加,普通的天然地基已经不能满足其承载能力的要求,桩基础工程便开始受到建筑行业的青睐。本文从笔者实际工作经历而谈,结合实际建筑工程桩基础施工实例,分析桩基础施工技术常见问题,并提出相应的解决措施,具有良好的实际效果。
1桩基础施工技术及常见问题
桩基础工程之所以能够胜任高层建筑的地基承载能力要求和受到建筑行业如此重视,因为其具有以下优点:首先桩基的竖向单桩刚度或群桩刚度很大,这使得其能够承载自重或相邻荷载的作用,从而满足不均匀沉降和倾斜度的规范要求;桩穿越液化土层支承于坚实土层或嵌固于基岩之上,其竖向单桩或者群桩的承载力很大,可以满足高层建筑对承载能力的要求;再者,桩基单桩侧向刚度巨大、群桩基础侧向刚度和整体抗倾覆能力强,可以有效的抵御因地震和风等产生的力矩荷载和水平荷载,从而可以有效提高建筑的抗倾覆稳定性。这些使得桩基础在现今建筑行业中发挥着巨大的作用,给工程带来了巨大的效益。
桩基础具有上述有点的同时,也由于其施工工序的繁琐、过高的工艺要求以及施工现场的各种原因,使得工程施工中存在着不少的问题。从笔者的工作经历而谈,桩基础工程在施工中最常见的问题有以下几点。
(1)桩基缺陷。桩基础的缺陷又可以分为顶部缺陷和中部缺陷。桩基础顶部的缺陷主要是由混凝土质量出现问题而引起的,在实际施工中,从笔者的多年工作经历总结来看,主要是三方面的原因:最直接的一个原因就是在水下浇筑混凝土时形成的沉淀泥浆,这些沉淀泥浆是不可避免且厚度难以把握测定的,如果其强度不大就极有可能出现夹泥现象,进而影响混凝土质量;再者就是在混凝土浇筑完工之后,由于工作人员操作不当或者粗心马虎,在预埋和拆拔钢护筒时用力不均匀,这就会影响到桩顶的混凝土质量;最后就是风镐的影响,工程中常用大功率的风镐来凿除混凝土桩头,这就会在一定程度上扰动声测管周围的混凝土,对混凝土质量产生影响。而中部缺陷则常常是由于混凝土浇灌时的局部塌孔、操作人员拆管时用力过猛、导管气密性质量不好等原因而引起的。
(2)短桩。在有些施工现场,存在着基岩埋深比较浅埋深相差较大而且基岩比较薄的情况,这种条件下经常会发生短桩现象。如此的地质条件不仅给配桩带来了极大的工艺难度,而且还严重影响到桩身的承载能力。实际施工时,尽管操作人员已经按照设计要求的收锤标准进行收锤,但是桩长度太短,在最后的承载能力检测中还是不符合要求。管桩长度不够,使得管桩入土桩长较短,而且入岩浅,锤击数不足,基岩易风化,导致桩端的持力层被破坏,造成桩端的承载力下降。这就导致最终的承载能力检测不合格。
(3)断桩。在实际工程中发现,施工中常出现断桩的情况,经过总结,其原因大致有以下几点:在桩的设计时存在问题,一些细节考虑不周,比如在桩长、粗细等设计有偏差就有可能导致桩的断裂;在桩的制作阶段存在问题,由于操作或者设备等问题可能使得混凝土的强度不足,这样在实际工程中桩就会断裂;在桩的施工阶段,由于沉桩倾斜太大或者打桩用力不均匀导致发生断桩。
(4)斜桩。在桩基施工中常发生桩倾斜现象,有些桩的倾斜程度太大,已经严重影响到了工程的正常施工。斜桩情况受到打桩位置的土质状况或者土质的差异性以及预制桩的质量情况影响,如果桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形是极易造成这种现象的;此外,桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合,产生锤击偏心,桩距过小,打桩顺序不当,桩机安装不正,桩架与地面不垂直,基坑土方开挖不当、测量放线错误等都是桩倾斜过大的原因。这些都是在施工中应该注意和避免的。
此外,在建筑桩基础施工中,还会发生单桩承载力低于设计要求,桩接头断裂,桩位基础偏差过大等问题,这都给施工带来了极大的不便,影响到整个工程的进度和施工质量。
2应对措施
在笔者实际工作经历中,发生上述建筑桩基础施工问题,并总结出了应对这些常见问题的方法,都是经过实际验证切实有效的施工工艺。
(1)接桩法。具体施工时,先挖出桩头,凿去混凝土浮浆及松散层,并凿出钢筋,然后整理冲洗钢筋,将处理好的钢筋接长,最好就可以浇筑混凝土直至设计标高。在此工艺中,若发生混凝土停浇事故时,可以改用嵌入式接桩工艺。该技术接桩时费时少、简单化以及不受天气影响,其接头的力学性能,经现场试验测试,质量满足工程要求。
(2)补桩法。补桩法设备简单,操作简便,而且不会影响工期的正常进行,可以用来有效的解决施工中常出现的断桩现象。在有些工程施工中,若桩距较小时就可以先进行钻孔,然后再进行植桩、沉桩工艺,此即为桩基承台前补桩;在桩基承台和地下室的施工完毕之后就可打静压桩。在打静压桩时,有些单位认为由于土层的摩擦阻力和桩尖阻力带来了一定的反力,会造成危险,必须采取一定的措施来防止这些现象的发生,其实地下室和承台是可以承受这些力的,不需要进行专门的保护措施。
(3)纠偏法。为了有效的解决施工中桩倾斜过大的现象,可以采用这种方法,该方法的初衷就是针对那些因某些原因而使其发生较大的偏移且没有发生断裂破坏的桩。根据实际情况,主要采用钻孔掏土纠偏法,并辅以堆载加荷、削土卸载等多种纠偏措施进行综合处理,从而逐步达到纠偏的效果。在工程中常用的是堆载加荷纠偏方法,利用现有设备材料。在桩基偏移方向一侧地面堆载加荷。其作用力方向与偏移方向相反,对桩基具有纠偏的效果。在具体施工中,桩基纠偏且稳定之后,还要对桩侧进行回填砂处理,回填孔深度与掏土钻孔基本一致,这样做是为了加固桩周围因扰动而破坏的土体,从而确保桩周的侧阻力。
(4)复合地基基础法。这种方法就是对桩作用的地基进行一系列科学合理的处理,以期提高地基的承载能力和有效的分担桩基荷载。在实际工程的具体施工中,常见的形式有:承台下做换土地基、桩间加水泥土桩、桩与挤密桩合成复合地基、承台周边加做石灰桩。
3结语
随着高层建筑的逐渐增多以及施工问题的不断出现,桩基础施工已经成为当今建筑施工中非常重要的一个环节,其质量的好坏直接决定了整个工程的使用安全和耐久性。在今后的施工中,要加强对桩基础的重视和管理,认真负责,确保工程质量。
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