時間:2022-05-10 12:00:08
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇樁基礎技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一、引言
隨著我國經濟地高速發展,再加上國家“一帶一路”戰略提出,使得我國基礎設施建設迎來了發展地又一波。在基礎設施建設中,樁基礎是常見基礎之一,建筑工程中樁基礎形式有管樁、旋挖灌注樁等。對于高層建筑來說,對樁基礎質量的要求越來越高,同時也在深基坑工程中也得到廣泛運用。與此同時,樁自身結構的完整性、樁底沉降厚度等因素都將對建筑物本身的安全性產生根本性影響。樁基礎自身作用在建筑工程中的底部,對建筑物結構的穩定性起到支撐的作用,而且樁基礎作為地下最主要的隱蔽結構,出現質量缺陷很難被人們所發現。我國對樁基礎質量檢測提出了很高的要求,不僅要求對施工過程中樁基質量提出了明確地規定,而且對樁基礎檢測方法,過程進行了科學、嚴謹地說明。這為我國居民居住環境和質量提供了保證。樁基礎結構的完整性是建筑工程中施工驗收不可避免的步驟,所以對樁質量檢測是必要的,否則將對后面的施工工期以及施工質量產生不可估量地影響。本文對建筑工程中樁基礎存在的質量問題進行分類,然后對不同樁質量缺陷產生的原因進行剖析,并結合現在建筑工中常見的樁基礎質量檢測技術,運用在樁基質量檢測中。為我國建筑工程,特別是高層建筑樁基礎質量檢測提供一些參考。
二、建筑工程中常見樁基礎質量缺陷及產生原因
在建筑工程中,地質條件、施工技術、施工人員綜合素質等因素都將影響建筑樁基礎的質量。根據樁基礎質量缺陷不同對樁基礎質量檢測產生不同的影響,在檢測中將會造成不同的現象。根據《建筑樁基檢測技術規范》對樁基礎質量問題進行闡明。1.樁基礎自身出現離析、夾泥或空洞現象。建筑工程中會出現樁基礎自身離析、夾泥或空洞等現象。其主要原因是在施工過程中樁基澆筑所需要的水泥、砂、碎石等建筑材料配比沒有達到設計的要求,導致在施工后會出現樁身的某些地方出現沙子或者碎石含量過高,使得澆筑的混凝土產生不均勻后果,使結構成蜂窩狀。對于這類樁基礎檢測時,由于樁基礎自身離析、夾泥或空洞等原因,會使樁自身材料波阻會抗變小,從而檢測時產生不同的波信號。2.樁基礎自身出現縮頸現象。樁基礎另一種缺陷是出現縮頸現象,根據縮頸程度不同可分為輕微、嚴重縮頸等。其對樁基礎質量影響情況也不一樣。緊縮程度主要與地質條件、土體含水量等因素有關。土體表現較軟、含水量越多時對樁基造成的縮頸缺陷就越大。樁基礎自身縮頸現象還與施工過程有關,在施工過程中澆筑管上提的時間過快或者澆筑的混凝土在振搗過程中不均勻等操作都將出現樁基礎縮緊現象。產生的主要機理是在施工過程中進行沉管操作時,樁基側壁周圍大量的泥土受到擠壓和擾動,由于周圍孔隙度較小的土體受到擠壓和擾動,會產生高的孔隙水壓力,但是當施工結束時,移除樁身套管時,會使較高的孔隙水壓力施加到新澆筑的混凝土上,而新澆筑的混凝土還沒有達到一定抵抗孔隙水壓力的強度,將會使混凝土產生變形,樁身就會出現縮頸現象。3.樁基礎出現斷裂現象。在建筑工程中,樁基礎出現斷裂現象是最不愿意看到的,這意味著樁基出現很嚴重地缺陷,對樁基自身承載力產生直接影響。樁基斷裂就是樁基礎某一地方出現裂開的現象。在建筑工程中,造成樁基裂開的原因有如下幾個方面:(1)樁身混凝土在初凝沒有達到設計標準,在樁身受到樁側壁土的擠壓作用時,樁身強度無法達到抵抗側壓力,從而產生樁身裂開的現象。(2)在進行混凝土澆筑工藝時,澆筑的澆筑管上拔速度過快,當孔壁有較軟的土體時,就會形成斷樁現象。(3)還有些特別情況,比如施工方所提供的混凝土標號不能夠滿足設計要求,當樁身受到高強度的壓力時也會形成斷樁。在進行斷樁基礎檢測時,相當于在斷樁處存在一個極大的波阻抗,入射波全部反射,幾乎無法透射下去,反射波傳至樁頂后會形成震蕩波,峰與峰間時距相等。由于樁身在斷裂處存在空氣的阻隔,此時應力波將無法繼續往下傳播,應力波會多次反射到樁頂,檢波器接收到的反射時間間隔一致,由于能量的衰減作用,反射信號也會自由震蕩慢慢地衰減下去,故很難找到樁底反射信號。對樁基檢測帶來一定困難。
三、樁基礎檢測技術及應用
1.聲波透射法樁基檢測技術。聲波透射法也叫超聲波法,根據發出的超聲波進行樁基缺陷檢測。聲波透射法可以對樁身進行較全面地檢測,判斷樁身是否存在混凝土離析、夾泥、縮頸、密實度差和斷樁等缺陷,確定缺陷的位置、缺陷程度以及缺陷范圍等。同時現場操作簡便,檢測速度快。聲波透射法要需要考慮是:聲波透射法檢測要預埋聲測管,如果在之前沒有做準備工作,后期的聲波透射法就無法進行;聲波透射法中聲測管上端高度要高于樁頂,否則在樁身淺部位置的測試信號容易失真。以旋挖灌注樁檢測為例,需要有如下要求:(1)在灌注樁的樁側所預埋的聲測管的內徑應該大于超聲波探頭的外徑,這樣才能將信號完全傳遞,才能準確檢測出缺陷位置。(2)預埋的聲測管要有足夠的剛度以及合適的材料參數,這樣使其溫度參數和混凝的比較接近。測出準確地結果。(3)預埋的聲測管,其下端應該進行封閉處理,這樣就可以保證灌入的水不會漏掉,在下管過程中,管的上端應該用一個可以擰開的蓋子進行密封,避免泥土等進入,在下管過程中避免發生碰撞導致管壁變形,如果發生管徑縮小時,超聲波的探頭將無法探到管底,影響檢測。2.鉆芯法樁基檢測技術。在建筑工程中鉆芯法樁基檢測技術是一種比較直觀地檢測技術。鉆芯法可以鉆取樁身里面的缺陷,當存在夾泥或較嚴重的離析時,鉆桿起鉆時,鉆桿內的芯樣會直接顯示其缺陷情況。在進行樁端持力檢測時,一般是將樁體鉆穿之后,一般要求鉆進深度不能小于樁徑的3倍,這主要是考慮樁端持力層可能存在軟弱夾層,會對檢測結果產生影響,對檢測樁體自身承載力產生誤差。但是鉆芯法樁基檢測技術也存在一定的缺點,主要是現在鉆芯法成本比較高,機械設備運移比較麻煩等。3.開挖法樁基檢測技術。開挖法樁基檢測技術可以驗證淺部缺陷的位置及其損害程度,現場可以利用挖機對存在淺部缺陷的樁進行開挖,開挖法是一種比較直觀的驗證方法,而且成本不高,還有一點是在于開挖之后,當淺部缺陷,比如縮頸、離析、斷裂等時,可以比較方便的采取補救措施,例如將缺陷位置以上的樁體進行裁樁處理,然后再進行結樁措施,這樣一來就能夠比較好的解決此特殊樁基問題。
四、結語
在我國建筑行業中,樁基礎作為建筑工程中重要的一環,樁基工程是隱蔽的地下工程,復雜的地質條件給樁基礎檢測帶來較大困難。在樁基礎檢測時應綜合各種情況,利用多種方法相結合判斷樁基質量,從而不斷積累檢測經驗。增強基礎施工質量重要性的認識,從而更好地保證樁基礎質量。
參考文獻:
[1]朱喜源,黃文通.樁基檢測方法與發展淺談[J].山西建筑.2007,20.
[2]陳啟魁,吉林濤.淺談幾種樁基檢測技術在建筑工程中的應用[J].河南科技.2013.
關鍵詞:橋梁工程;樁基礎;施工技術
中圖分類號: TU997 文獻標識碼: A
引言
橋梁的樁基礎是橋梁工程最基本也是最重要的一個環節,樁基礎由于其承載力高、沉降小、能適應不同的結構形式、地基條件和荷載性質、有利于結構的防震抗災,加之施工較方便,而被廣泛應用。樁基礎的好壞關系到橋梁的安全與否以及質量高低。它作為一種地下隱蔽施工,需要進行慎密的施工準備和施工組織。在樁基礎建設過程中,應該根據橋梁樁基礎施工工藝流程,做好每一個環節的施工建設工作,只有掌握施工中的各個環節技術,才能保證橋梁樁基礎的牢固安全。
1 橋梁樁基礎分類
(1)根據材料可以分為木樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁及組合材料樁等,其中鋼筋混凝土樁又可分為普通鋼筋混凝土樁;預應力鋼筋混凝土樁;預應高強度混凝土樁;鋼筋混凝土樁使用最廣泛。
(2)根據埋深可以將其分為深基礎和淺基礎,淺基礎的埋深小于或等于5m,施工簡單,可以明挖,而深基礎的埋深h>5m,施工較復雜。
(3)根據受力條件可以分為摩擦樁和柱樁,豎直樁和斜樁,高承臺樁和低承臺樁等。
(4)根據施工方法可以分為鉆孔灌注樁、打入樁、靜力壓樁、沉管灌注樁、爆擴樁、管柱樁等。
2 樁基礎的工作特點及作用
樁基礎具有承載力高,沉降量小而均勻,沉降速率緩慢等特點。它能承受垂直荷載、水平荷載、上拔力以及機器的振動或動力作用,廣泛應用于房屋地基、橋梁、水利等工程中。樁基礎的作用是將上部結構較大的荷載通過樁穿過軟弱土層傳遞到較深的堅硬土層上,以解決淺基礎承載力不足和變形較大的地基問題。主要表現在以下幾個方面:
(1) 通過樁的側面和土的接觸,將荷載傳遞給樁周土體,或者將荷載傳給深層的巖層、砂層或堅硬的粘土層,從而獲得較大的承載能力以支承重型建筑物。
(2)對液化的地基,為了在地震時仍保持建筑物的安全,采用基樁穿過液化土層,將荷載傳給穩定的不液化土層。
(3) 樁基具有很大的豎向剛度,因而采用樁基礎的建筑物,沉降較小且比較均勻,可以滿足對沉降要求特別高的上部結構的安全需要和使用要求。
(4)樁具有很大的側向剛度和抗拔能力,能抵抗臺風和地震引起的巨大水平力、上拔力和傾覆力矩,保持高聳結構物和高層建筑的安全。
(5)改變地基基礎的動力特性,提高地基基礎的自振頻率,減小振幅,保證機械設備的正常運轉。樁基礎能以不同的樁型和施工方法適應不同的水文地質條件、荷載性質和上部結構特征,因此具有良好的適用性。隨著近代科學技術的發展,樁的種類和樁基型式、施工工藝和設備以及樁基理論和設計方法都有了很大的改進。樁基更成為土質不良地區修建公路橋梁及其它工民建筑物所廣泛采用的基礎型式。此外,從國內外的工程實踐來看,采用樁基礎便于實現基礎工程的機械化和工業化施工,所以樁基礎是一種具有廣泛應用前景的深基礎。
隨著建筑技術的發展,樁基礎的應用越來越廣泛的應用,其幾乎可應用于各種地質條件和類型的大型橋梁等建設工程,尤其適用于建造在軟弱地基上的構筑物。此外,在地震區、濕陷性黃土地區、膨脹土地區及巖溶地區,樁基礎也是一種極為重要的基礎型式。
3 橋梁樁基礎常見的施工技術
在橋梁工程的施工中,鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁是最為常用的施工技術,需根據工程實際情況,進行適宜的選擇。
(1)人工挖孔灌注樁施工技術
人工挖孔灌注樁是一種通過人工開挖而形成井筒的灌注樁成孔工藝。采用人工挖孔灌注樁做基礎,具有施工操作方便,機具設備簡單,占用施工場地小,施工質量可靠和造價低等優點,因此在橋梁工程中得到了廣泛應用。就單根樁而言,人工挖孔的效率和速度不如鉆孔,但人工挖孔可以在幾個甚至十幾個工作面同時開展作業,從而加快了施工進度。
(2) 鉆孔灌注樁施工技術
鉆孔灌注樁是指在土中形成一定直徑的井孔,當達到設計需要的標高以后,再將鋼筋骨架或鋼筋籠吊入井孔中,灌注混凝土形成的樁基礎。鉆孔灌注樁的特點與沉管灌注樁的錘擊法相比,施工噪聲和震動相對較小; 能夠制造比預制樁直徑大很多的樁; 適用于橋梁工程中各種地基的施工等等。
(3)鉆孔施工技術
成孔質量是控制樁基質量及工期的關鍵工序,根據地質資料及我公司的類似工程經驗, 本工藝采用泥漿循環和抽渣筒方法進行排渣。樁孔的鉆進采用分班連續作業,中途不得中斷 2個小時以上。經常注意土層和巖石層的變化情況,在土層和巖石層中均采取渣樣,判斷地質變化情況,記入記錄表。并與地勘的資料進行核對。同時請監理工程師進行簽證,每次的巖樣均編號拍照,有必要的進行密封保存,直至工程竣工。并且在鉆孔過程中,每隔2-3個小時對孔位進行檢查一次,。并進行詳細的記錄,發現偏位,立即糾正。
(4)清孔
當孔深、孔徑等細目符合設計要求后可進行第一次清孔。根據橋梁地質情況,采用掏渣筒清孔法清孔可使孔底沉渣(虛土)、泥漿濃度、泥漿中含渣量及孔壁垢厚達設計及規范要求,為澆筑水下混凝土創造先行條件。清孔時必須保持孔內水頭高度,以防止坍孔,不得用加深樁孔的辦法代替清孔。
4 樁基礎施工技術發展趨向
(1)樁的尺寸向長、大方向發展
歐、美、日鋼管樁徑已超過2500mm,長度100 m以上。我國上海金茂大廈鋼管樁樁端進入地下80 m,樁徑為914.4mm,南京長江大橋主塔墩基礎反循環鉆成孔灌注樁直徑為3000 mm,深度150 m。向攻克樁成孔難點方向發展。日本有64家基礎公司組成的技術協會,研究開發20余種大直徑巖層削孔方法,其中長螺旋鉆進成孔法3種,國內也有不少單位成功地研究開發出巖層鉆進成孔法。向擴孔樁方向發展。擴孔的成型工藝除鉆擴外,還有夯擴、振擴、錘擴、壓擴、沖擴、注擴、擠擴、挖擴等。
(2)向異型樁方向發展
為提高承載力(樁側磨阻力和樁端阻力)國外大量發展異型樁。
(3)向埋入式樁方向發展
日本近年來開發出埋入式樁施工法。樁的尺寸向短小方向發展。基于老城區改造及老基礎置換加固、建筑物糾偏加固,增層以及補樁等需要,小樁及錨桿靜壓樁技術日趨成熟,小樁實質上是小直徑壓力注漿樁,樁徑為70~250 mm,樁長為8~20 m。向組合式工藝樁方向發展。由于承載力和環境保護的要求及工程地質與水文地質條件的限制等,采用單一工藝的樁型往往滿足不了工程的要求,實踐中經常出現組合式工藝樁。向高強度樁方向發展。RC樁滿足不了高承載力要求,PC和PHC樁使用越來越多。
(4)向多種樁身材料方向發展
樁身材料及種類多樣化,如超流態混凝土、無砂混凝土、微膨混凝土,鋼管外殼加混凝土內壁的合成樁。
(5)向低公害工法樁方向發展
筒式柴油錘沖式鋼筋混凝土預制樁具有樁身質量較可靠,施工速度快及承載力高等優點。
5 結語
橋梁樁基礎施工是一座橋梁工程的根基,在橋梁樁基礎施工中,加強相關技術的研究與實踐具有重要的意義,而且直接關系到工程項目的整體質量與安全性。因此,在施工過程中,必須充分掌握橋梁項目基礎施工的特點,并對各種施工技術的設計與應用進行深入的探討,加強公路橋梁樁基礎施工管理與控制,不斷完善施工技術體系,確保施工質量,進而推動整個橋梁工程項目的經濟效益和社會效益的共同發展。
參考文獻:
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[2]白海龍.淺談橋梁樁基工程施工技術[J].山西建筑,2012,16.
[3]徐勇.橋梁樁基施工技術探討[J].建筑與文化,2010,23.
[關鍵詞]巖溶 樁基礎 施工
中圖分類號:U445.551 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)14-0029-01
1.工程概況
貴州省甕安至江口的高速公路存在一段16?30+1?40米的高架橋,被稱之為K140+240銀盞高架橋,總共5聯;將肋板臺運用于下部的結構橋臺,而采用柱式墩來做橋墩,除了第3聯運用的是預應力砼簡支T梁,在上部的結構當中基本都采用預應力砼連續T梁;擴大10#-16#的基礎,其余的都運用樁基礎,21米為最大的樁的長度,1.8米為樁基直徑。通過實際調研以及鉆孔探測,4#-7#墩存在溶洞,這種情況通過與設計院進行溝通研究,為了橋梁結構得到安全保障及樁基底部能夠進入完整圍巖,建議穿越溶洞要采取延長樁長度等措施。
2.巖溶地質特點
2.1 基巖頂面起伏不平
由于受到地下水和地表水的侵蝕,石灰巖的巖面普遍會出現犬牙交錯的形態,也經常發生巖面突變的現象。如此便會造成基巖面的起伏不平,一般突變后的高度相差1~5m,甚至有的地段能夠達到20米左右的差距。這種情況下,樁基在施工過程中容易引起質量以及安全問題,如斷樁、卡鉆、偏孔以及垂直度過大或偏差等,給樁基施工造成極大的麻煩。
2.2 淺層溶洞
淺層溶洞為基巖面以下2m~15m內的溶洞,溶洞內部一般存在填充物,其呈現出一種軟塑―流塑的狀態。由于溶洞發育具有無法預測性、形態復雜性,所以在樁基施工中,樁位進入溶洞的位置以及溶洞的高度都會嚴重影響到樁基的承載力以及成孔,給橋梁帶來嚴重的安全隱患。
2.3 軟土
軟土存在于石灰巖溶洞地區的基巖表面,具有軟塑―流塑狀態,薄厚不一的特點,在樁基礎施工過程中,這種軟土層會帶來很多施工質量問題,如斷樁、縮頸等;另外,由于軟土層具有較大的壓縮性,容易降低樁基的有效承載力并對其產生負摩擦的現象。
3.溶洞探測方法
3.1 地質鉆探法
在工程地質鉆探技術中主要運用地質鉆探法。該方法主要是在柱狀圖上標注出樁位所處的溶洞、溶槽以及溶溝等。由于其對于樁基礎的設計非常重要,所以其重要性不能忽視。
3.2 施工探測法
確定溶洞位置的方式有很多種,施工探測法就是其中一種,它是在鉆孔施工過程中,利用沖擊響應(鉆頭處)、漏漿的位置以及反饋等來確定溶洞的位置。該種方法對于經驗和技術的要求不高,但必須對施工過程中人員的安全情況進行重點關注。施工探測法能夠初步分析溶洞的大小、形狀以及柱狀高度等。
3.3 地質雷達探測法
地質雷達探測法運用于施工前,利用高頻電磁波的發射,然后由雷達接收效果圖來判斷溶洞的具體情況,這是由于不同介質中電磁波的傳播速度以及損失存在不同,那么雷達接收的效果也就不同。該方法能夠對溶洞的發育情況以及位置、大小做出比較準確的斷定,是目前最為便利的溶洞探測法。
4.溶洞處置方法
4.1 溶洞高度1米到3米的處理方法
1米到3米之間的溶洞高度,其溶洞范圍較小,溶洞內是否存在半填充或全填充的填充物都能夠在地質報告中顯示出來,另外,漏漿現象是否在鉆孔過程中存在,這些都能夠對是否采應在鉆孔過程中取特殊處理措施進行有效判斷,如果這些情況都不存在,那么可按照常規樁基礎進行施工。銀盞高架橋1#、2#墩就是屬于這種情況,我們針對溶洞較小且洞內有填充物的特點,僅僅是放慢沖擊速度,減少進尺等措施進行處置,安全穿越溶洞。
如果溶洞內不存在填充物,而漏漿現象嚴重,那么就要根據漏漿的位置并結合地質報告來進行以下處理:(1)漏漿現象如果發生在溶洞或者其地層被嚴重破碎時,需要在孔內混合投入黏土、片石以及水泥,然后進行持續的沖擊,以達到穩固孔壁的目的。最后在水泥強度達到2.5mpa后再進行溶洞的穿越施工;(2)漏漿現象發生在鉆進巖層過程時,應在孔中投入黏土塊,該土塊的含砂量不應過高。下圖為高度在1米到3米之間的溶洞處理圖:
4.2 溶洞高度3米到5米的處理方法
1米到5米之間的溶洞高度,具有教小的多層溶洞間距,如果回填法無法將漏漿現象制止住,那么建議進行鋼護筒穿越的處理方法。首先進行開孔、擴孔,然后將鋼護筒振沉至溶洞底部。銀盞高架橋4#、7#墩經探測發現為三層溶洞,溶洞高度較大,該橋才用了鋼護筒安全穿越溶洞。
4.3 壓力注漿方法
對于溶洞裂隙比較多的工程情況,在樁基礎施工過程中,壓力注漿處理法也可以用來處理漏漿、塌陷等安全情況。壓力注漿法一般是在樁基周圍設置鉆孔布,然后再施加壓力進行水泥漿的灌注,最后固結溶洞填充物。針對較大的溶洞,可增加注漿孔的數量,注漿壓力為0.3~0.5Mpa,漿液的水灰比在0.8:1~1:1之間。
5.巖溶地質樁基礎施工質量控制措施
5.1 鉆孔灌注樁
5.1.1漏漿、塌孔
將質量較好的黏土及片石準備齊全,在孔口出現漏漿現象時,能夠將黏土以及片石及時拋填到里面進行處理。而溶洞上部的護臂壓力受到泥漿滲漏的影響造成塌孔現象,針對這種情況,應確保一定的沉渣或者一定的泥漿濃度,然后封堵溶洞的裂隙,以防止出現塌孔現象。
5.1.2卡鉆和埋鉆
造成卡鉆與埋鉆的主要原因是碎石在填充過沖中的下落,以及對鉆頭用力過猛。對這種情況的處理措施為:(1)當鉆已經進入溶洞位置時,應減少進入的尺度,對其速度進行有效控制,同時注意調高泥漿比重,如向孔內拋填黏土等,如此能夠防止碎石下落;(2)對于埋鉆的情況,應該事先準備一些拖拉設備以及鉆機撤離準備,將鋼絲繩系好,最后進行鉆孔。
5.1.3斷樁
預防斷樁安全隱患的具體措施為:(1)及時供應灌裝混凝土,維持兩輛以上的罐車在現場;(2)在混凝土灌注過程中,要對砼頂面高程進行及時測量,保持5m左右的導管長度;(3)如果存在漏漿現象,則隨漿面將導管同時下放,將導管進行深埋處理;(4)如果存在混凝土面不上升以及大量超灌的現象,則可暫停片刻再繼續灌注;(5)通知混凝土拌合站在進行灌孔之前應保證混凝土的及時供應。
5.2 挖孔灌注樁
(1)對于較大的溶洞來說,為了防止出現護壁坍塌砼漫流以及斷樁等安全隱患,應采用片石進行砼填充處理;(2)對于較小的溶洞來說,可以采取封堵澆筑砼護壁的處理方式;(3)當挖孔至樁底設計高程時,為了保證樁基的結構安全,要在孔底進行鉆孔或釬探。
五、結束語
綜上所述,巖溶地質具有復雜的特性,其樁基礎施工更是具有很多條件限制,只有在施工之前對其地質進行詳細勘察,然后根據地質勘察報告,采取相應的預防以及處理措施,才能夠確保樁基礎施工的質量,以避免地質原因帶來的安全隱患。
參考文獻
[1] 劉洪洋.巖溶地區樁基礎施工[J].廣東公路交通,2013-08-30
關鍵詞: 鉆孔樁, 樁基礎, 爆破技術, 技術方案
中圖分類號:TU473文獻標識碼: A
樁基礎爆破的技術是一種比較重要的爆破技術, 它廣泛應用于工程生產活動中。隨著鉆孔樁施工技術的研究與發展, 爆破技術也開始使用到鉆孔施工過程中, 并發揮了一定的功效。當鉆孔過程中遇到較大的孤石、探頭石, 可使用爆破技術予以清除。但鉆孔施工與爆破相結合的施工技術在我們房屋建設中使用的歷
史還不長, 目前正處于實踐摸索階段, 施工工藝并不完善, 操作也有難度, 使用不當則達不到預期的爆破目的或適得其反。
以下介紹高層房屋施工中部分樁基礎所采用的鉆孔與爆破相結合施工技術的實踐過程, 以期能起到拋磚引玉的作用。
1 技術方案的確定
1. 1 工程概況
高層房屋位于湖北省西北部,共12 層, 基礎采用28 根¢1. 0 m 的樁基,呈正方形布置,樁基平均嵌巖深度約11.9 m。
1. 2 工程地質條件
根據勘察報告,橋位各層地質分布較均勻, 地下水位較低, 屬潛水型, 其主要來源是地面水補給, 無動水影響。地質條件自上而下依次描述如下:人工填土, 厚2.0 m 左右, 主要由黏土混爐灰、礦渣組成, 呈松散~稍密濕狀態;亞黏土, 厚9.8 m, 飽和狀態, 中壓縮性, 上部軟塑,下部硬塑;粗砂,厚0.8 m,石灰質混粒結構, 含少量黏性土,呈中密飽和狀態;亞黏土, 厚17 m, 硬塑、石灰~長石質, 含少量黏性土, 中密飽和;粗砂, 厚2m, 石英~長石質,含少量黏性土, 中密飽和;亞黏土,厚13 m, 呈硬塑, 飽和狀態, 中性壓縮;碎石,厚3 m,石英巖為主, 混和巖次之, 粒徑20 mm~40 mm, 密實飽和, 由黏性土和砂填充; 千枚巖強風化層, 厚1 m, 質地較軟, 片狀礦物較多, 大部分風化; 千枚巖中風化層, 礦物成分由石英、云母、綠泥石組成, 巖芯呈碎塊狀、塊狀,部分片狀, 厚度為3 m; 千枚巖微風化層, 位于中等風化層下, 呈整體巖石狀, 屬質地較軟的巖石。
1. 3 技術方案的確定
樁基礎位于河道邊緣, 在施工中力求提高文明施工程度和加快施工進度,在充分考慮了地質條件、操作簡便程度、工程進度、文明施工及經濟性等諸多因素后, 決定采用旋挖鉆( R518) 鉆機鉆孔, 護壁材料采用膨潤土造漿。采取爆破技術進行巖層松動以輔助旋挖鉆孔, 這樣既保證了文明施工, 又加快了施工進度, 同時與其他施工方法相比有一定的經濟優越性。
2爆破技術實踐
2. 1 爆破材料的選擇
炸藥采用具有防水性能的硝化膠質炸藥( 即硝化甘油) 。由于該爆破目的是進行巖層松動且盡可能不使孔徑擴大, 故決定首先采用巨能穴膠質炸藥的形式, 使爆破產生的巨大能量主要向下沖擊巖層, 致使巖層松碎, 對孔壁影響較小。炸藥采取雷管引爆,雷管類型經比選采用MS-3 毫秒雷管, 該類型雷管只能用引爆器發射沖擊波進行引爆, 有較好的防水性和安全性。
2. 2 爆破方法
為了使松動爆破盡可能起到功效, 應將炸藥送到孔底正中,并與孔底巖層盡可能接觸, 炸藥上方須有一定的負荷來均衡向下的爆破力,爆破所用的工具有用鋼筋制成直徑1.2 m的圓環( 在圓環內用棉繩編成倒錐形的網,錐底較密,用于放炸藥)、卷揚機、支架、鋼絲繩及塑料袋等。爆破時,先將炸藥與雷管連接好,用塑料袋封好,裝入有少量土質的塑料袋中,使其居中并使巨能穴豎直朝下,然后將該塑料袋放入錐形網的錐底擺正,其上再用裝土的塑料袋( 重約300 kg) 均勻覆蓋,然后用卷揚機將其吊放至孔底,在檢查確保安全的情況下,用引爆器進行引爆,爆破結束后用卷揚機將網提上來,旋挖鉆即可重新開始鉆進,此時一定要有豐富的司鉆操控鉆進,謹防因爆破后巖層無明顯松動等原因,而在重鉆時對鉆具及人員造成傷害。
2. 3 鉆孔爆破實踐
樁位地理條件較特殊,鉆孔施工質量要求高。為此決定在樁位處,首先用旋挖鉆與爆破技術對2號,3號樁進行技術摸索實踐。3號樁,旋挖鉆鉆深48.6 m 時,鉆機負荷較大,鉆進困難,進入了強風化地質層,采取爆破技術。第一次爆破硝化甘油藥量為1 kg ,將炸藥吊入孔底,爆破后量測無坍孔現象,旋挖鉆機鉆進,鉆深加深0.5 m,即此次爆破松動效果0.5 m。接著第二次爆破,藥量增至1. 5 kg,無坍孔, 松動效果0. 52 m。第三次爆破藥量為2kg ,無坍孔,松動效果0.52 m。第四次爆破藥量為3 kg,松動效果為0.6 m, 達到了設計孔深, 此次爆破出現了微弱護壁坍落, 但對孔質量無影響。由于鉆孔樁首次采用爆破, 施工缺少協調性, 此次爆破鉆孔共歷時10 h,通過該樁混凝土灌注記錄來看, 實際灌注混凝土與理論混凝土消耗之比為1:1,考慮混凝土的壓縮性及旋挖鉆自身的擴大系數,則可以認為本次爆破對成孔質量無明顯影響。接著對2 號樁進行試樁,該樁共進行5 次爆破, 第一次用藥量2.5 kg,后4 次用藥量都為3 kg,爆破過程中,量測沒有出現明顯坍孔現象,該樁的實際灌注混凝土量與理論混凝土量之比為96/86,爆破對該樁鉆孔無明顯不良影響。
1 號樁旋挖鉆鉆至千枚巖強風化層,開始爆破,共進行10次爆破,用藥量都是3 kg ,松動效果分別為90 cm, 70 cm, 50 cm,45 cm, 50 cm, 40 cm, 35 cm, 0 cm, 60 cm,30 cm,達到設計孔深,爆破過程中無坍孔現象。4號樁旋挖鉆鉆進過程中出現護筒下沉,停鉆用編織袋裝黏土回填護筒周圍,并搗實加固牢護筒。加固后, 旋挖鉆重新開鉆, 鉆至強風化巖層開始爆破, 這次共進行11 次爆破,用藥量分別是3 kg, 3. 5 kg, 松動效果分別為70 cm, 50 cm,70 cm, 40 cm, 60 cm, 50 cm, 30 cm, 20 cm, 20 cm, 10 cm, 40 cm, 爆破過程中量測無坍孔現象,只有護筒微有下沉( 下沉量不足20 cm) 。在樁基的無破損( 超聲波) 檢測過程中, 旋挖鉆孔與爆破技術相結合施工的4 根樁基經檢測全部為優良樁, 標志著爆破技術在高層房屋樁基礎工程施工中應用成功。
關鍵詞:樁基礎;節能減排,創新技術應用;
中圖分類號:TE08 文獻標識碼:A 文章編號:
一、目前樁基礎創新技術應用分類及代表
目前樁基礎創新技術主要分為幾大類,首先是以深基坑支護技術的優化為主的支撐減排技術;其次是趕作業灌注技術;此外還有回收支護技術等。其中寧波軟土介紹研發的“鋼管護壁干取土灌注樁”工業與裝備,通過樁基優化與提高樁承載力值的措施使樁數減少,節省資源達到節能的目的。目前的深基坑技術以樁排與支撐體系為主,支護樁全為圓形截面的樁,研發的矩形截面的支護樁受力鋼筋可減少40%,基坑支護費用可降低25%。此外還有干作業矩形灌注樁的工藝與裝備,有沉管式矩形灌注樁、工字形灌注樁、鋼管護壁干取矩形灌注樁、提土同步壓灌矩形灌注樁、高頻振動沉管旋挖干取土咬合灌注樁等通過對灌注樁的工藝及技術裝備的研發,達到節能減排的目的。此外,特別是針對橋梁基礎技術,結合節能減排,也有施工技術的突破,如樁底后注漿技術、預承力灌注樁、擴底與嵌巖干取土灌注樁、剛柔組合樁復合地基等。
二、樁基礎施工節能減排技術
按施工方法的不同,樁基礎施工技術可分為非擠土樁非擠土樁、部分部分擠土樁擠土樁和和擠土樁擠土樁三大類型,三大類型再細分樁的施工方法超過300種。而在進行樁基礎施工中,合理運用不同的樁基礎選型,可以達到節能減排的效果。根據節能減排原則,樁基礎選型要遵循以下原則條件:①因荷載制宜;②因土層制宜;③因機械制宜;④因環境制宜;⑤因造價制宜;⑥因工期制宜等等。
但是由于我國幅員遼闊,不同區域內的工程地質環境和水文地質條件較為復雜。而且東部沿海與中西部內地的經濟發展情況差異較大,最終導致實際采用的樁基礎技術各不相同。總體而言,存在以下特點:從直徑來說,大直徑樁與普通直徑樁均有所采用;從制作工藝來說,預制樁與灌注樁均有應用;從存在形式上來說,非擠土樁、部分擠土樁與擠土樁都有所采用。而在非擠土灌注樁中鉆孔、部分擠土樁與擠土樁也同時存在,在非擠土灌注樁中鉆孔、沖抓成孔與人工挖孔法并存。在擠土樁中,還分為錘擊法、沖抓成孔與人工挖孔法等方式。在部分擠土灌注樁施工中,壓漿工振動法與靜壓法均有應用,在部分擠土灌注樁的壓漿工藝法中,前注漿樁與后注漿樁工藝共存。由此可見,根據不同的地質環境,采用的各類樁型跨越了不同的施工工藝及手段,部分是比較先進而且覆蓋范圍較大的,而部分則是應用范圍比較小但是卻非常原始的。因此,任何一種樁型都不是萬能的,樁型都有其適用范圍,關鍵在于找到切入點,揚長避短;再好的樁型只要施工中不注意質量或超過其適用范圍,就會出現質量問題。
三、橋樁基施工的機械選擇與節能減排
1、鉆孔灌注樁施工技術
鉆孔灌注樁是指在工程現場通過機械鉆孔的手段在地基土中形成樁孔,并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁,現代樁基鉆孔設備主要有旋挖鉆機和沖擊鉆機兩種。旋挖鉆機具有成孔速度快、環境污染小、施工現場干凈、操作靈活方便等特點,已成為鉆孔灌注樁施工的主要成孔設備之一,適用于素填土層、亞黏土層、亞砂土層、亞黏土夾粉細砂層,強風化泥質粉砂巖層,巖層要求均勻。 沖擊鉆設備構造簡單,適用范圍廣,操作方便,適用各種地層,成孔效率一般,但能耗較高。
2、樁基施工技術應用
例如某工程樁基管段內地表上覆第四系全新統人工填土粉質黏土及碎石土、沖洪積軟土(軟粉質黏土)、松軟土(粉質黏土)、粉質黏土;坡洪積軟土(軟粉質黏土)、松軟土(粉質黏土)、粉質黏土;坡殘積粉質黏土; 下伏巖基為侏羅系中統上沙溪廟組泥巖夾砂巖,下沙溪廟組泥巖夾砂巖,新田溝組泥巖夾砂巖,中下統自流井組泥巖夾砂頁巖及灰巖,下統珍珠沖組泥巖夾砂巖。全風化帶(W4)厚2~10m,強風化帶(W3)厚5~20m。本區上覆第四系全新統坡殘積、沖洪積(Q4al-pl)。地層巖性如下: 軟土:暗紫紅、褐灰色,軟塑~流塑狀,土質較純,黏性較強。分布于測區丘包上,厚2~4m,屬Ⅱ級普通土。 粉質黏土:褐黃色,硬塑,含少量砂、泥巖質碎石角礫,頂部含植物根系。分布于測區丘包上,厚0~2m,屬Ⅱ級普通土。 泥巖夾砂巖:泥巖為紫紅色,巖質較軟,易風化剝落,具遇水軟化崩解、失水收縮開裂等特性:砂巖多為長石石英砂巖,淺灰、紫紅色,中厚~厚層狀,質稍硬。全風化帶厚0~2m,屬Ⅲ級軟石;強風化帶厚2~10m,屬Ⅳ級軟石;以下為弱風化帶,屬Ⅳ級軟石。根據上述地質資料,地質巖層均勻,具備旋挖鉆機施工的地質條件。設置樁基1172根,總裝長:24071.76m,平均樁長:20.54m。
3、樁基礎施工技術要點
①鉆機安裝就位:鉆機就位前,須將場地墊平填實,鉆機按指定位置就位,調整鉆桿的角度。鉆機安裝就位后,要精心調平,使得底座和端座平穩,在鉆進運行中定期用儀器或掛吊錘檢查和校正,確保鉆機不產生位移和沉陷。②旋挖鉆孔:全液壓旋挖鉆機整機自動化程度很高,其水平、垂直度和鉆孔中心由指示燈控制,操作室配置鉆進深度指示儀。本工程采用干鉆成孔,減少循漿時間及泥漿池布置。③鉆斗升降速度:旋挖成孔靠鉆斗挖裝巖土直接提升卸到地表,控制鉆斗升降速度,是成孔控制的關鍵,需要根據不同樁徑控制鉆斗升降速度,且樁徑愈大愈應加強控制。④旋挖作業其他要點:盡可能根據土層正確選擇鉆斗類型結構,軟土層選擇楔形齒、小切削角、小刃角、齒寬稍;粘土層的齒間距宜大些,以免糊鉆,影響進尺。
四、施工管理過程中的節能減排措施
1、加強工程建設過程中的費用控制和概預算管理,減少硬性設施及用品的消耗量,做到節能減排。對于項目管理費用的指出,要在科學測算的基礎上,對各部門及管理施工隊伍進行嚴格管控,費用指標進行分解實施,而且以文件的形式進行季度額度控制,超出罰款節儉獎勵。
2、推行節儉節約措施,嚴格控制能源消耗,如電力、用水及辦公用品等,從本源著手降低施工管理能耗。
3、采用勞動競賽以及節約獎勵的模式,加強對節能減排工作的領導和協調,及時總結和推廣項目管理過程中的節能減排經驗和典型,營造良好的節能減排工作氛圍。
4、做好樣板工程建設,樹立節能減排標桿項目,以點帶面,全面提高工程項目管理水平以及項目管理人員對于項目成本的控制能力,達到優化管理意識,減少排放及能耗的目的。
5、逐條落實節能減排的舉措,例如臨時建筑采用周轉使用的材料或者可回收材料;施工支模等采用半框架模版體系;采用電渣壓力焊接頭以及機械接頭鋼筋接頭;大力提高計算機輔助管理作業水平及信息自動化管理水平,確保材料及施工器械進退場有序,減少冗余消耗,達到施工過程節能減排的目的。
五、結束語
在樁基施工時需根據地質情況,合理選用施工方法和施工機械,既能節約能源,減少了施工費用,又能提高施工效率,保證工程的按期完成。當經濟發展與資源環境的矛盾日趨尖銳時,采用節能減排措施減少污染,是我們應該承擔的社會責任。
參考文獻:
1.張楊.施工企業項目管理研究[D].西南交通大學,2003年.
2.張繼文.微型鋼管樁在橋臺樁基下沉處理中的應用[J].北方交通,2011年08期.
關鍵詞:旋挖鉆樁基礎 施工工藝
Abstract: this article through to bridge the spin drilling pile digging drills bridge pile foundation construction technology are introduced, the key of construction technology are analyzed, and the construction supervision for the personnel to provide certain reference.
Keywords: spin dig drilling pile foundation construction process
中圖分類號: U443文獻標識碼:A文章編號:
1工程概述及地質情況分析
本橋梁共有鉆孔樁18根,樁徑1.5m,樁長60m,樁基按“m”法進行計算和配筋,其入土深度,在設計中已考慮恒載、活載、溫度、支座位移、砂土液化、濕陷性黃土等因素影響.墩身樁基礎地質情況主要為細砂、中砂、卵石土和粉質粘土,其中卵石層相對厚點,在鉆孔中發現兩層膠結帶,特別難鉆,分別處于樁體中下部和樁底部位.
2 施工工藝分析
2.1樁位測量放樣
采用全站儀坐標法來進行樁中心位置放樣,放樣后四周設護樁并復測,誤差控制在5mm以內.樁位用ø10mm、長度35-40cm鋼筋打入地面30cm作為樁中心點,在樁位周圍做上標記便于尋找又防止機械移位時破壞樁點.
2.2埋設護筒
護筒作用為固定樁位引導鉆頭方向,隔離地面水流入孔內,保證孔內水位高出地下水位,增加水頭高度,保護孔壁不坍塌,確保成孔質量.
護筒要求,護筒選用整體式鋼制護筒,壁厚5-8mm,高度3m,內徑180cm.為增加護筒剛度,防止周轉使用中變形,在護筒上口和中部外側各焊一道加勁肋.由于整個鉆孔樁地下水位較高,施工前用水平儀測出原地面標高、地下水位高度,在埋設護筒時護筒頂端均高出地下水位2.0m上增加孔內水頭壓力.
2.3鉆孔
鉆機就位,旋挖鉆機底盤為伸縮式自動整平裝置,在操作室內有儀表準確顯示電子讀數,當鉆頭對準樁位中心十字線時各項數據即可鎖定.鉆機就位后鉆頭中心和樁中心應對正準確,誤差控制在2cm內;調制化學泥漿,化學泥漿調制好壞是鉆孔樁施工是否順利一個關鍵性指標,采用優質膨潤土、燒堿、纖維素制成,當鉆機就位準確,泥漿制備合格后開始鉆進,鉆進時每回次進尺控制在60cm左右,開始放慢旋挖速度并注意放斗要穩,提斗要慢,特別是在孔口5-8m段旋挖過程中要注意通過控制盤來監控垂直度,有偏差及時進行糾正且必須保證每挖一斗同時及時向孔內注漿使孔內水頭保持一定高度以增加壓力,保證護壁質量.同時做好整個過程中鉆進記錄,隨時根據不同地質情況調整泥漿指標和旋挖速度.
清孔、檢孔、成孔驗收,清孔:根據鉆孔樁樁底設計標高和護筒頂標高計算出鉆孔深度,用測繩檢測孔深到位后進行清孔.清孔采用挖斗反復撈取沉渣,直到其厚度符合規范和設計要求,然后注入純度較高化學泥漿置換出孔內鉆孔泥漿,保證清孔后各項指標符合現場實際地質情況需要.
檢孔:主要檢查孔徑、垂直度和孔深.用籠式檢孔器檢測.檢孔器用ф22的鋼筋加工制作,其外徑等于設計樁徑,長度為6m.檢測時將檢孔器吊起,把測繩的零點系于檢孔器的頂端,使檢孔器中心、孔中心與起吊鋼絲繩中心處于同一鉛垂線上慢慢放入孔內,通過測繩的刻度加上檢孔器6m長度判斷其下放位置.如上下暢通無阻直到孔底,表明鉆孔樁成孔質量合格.
2.4鋼筋籠制作和安裝
鋼筋籠、聲測管的加工制作:鋼筋籠加工和制作集中在鋼筋加工場進行.本工程每根鉆孔樁鋼筋籠的總長度為60.54m,根據原材的規格和吊機的起吊高度和起吊能力,分4節加工制作,每節長度分別為17.89m、17.89m、11.53、13.89m。鋼筋的主筋接頭采用對焊、單面焊接兩種焊接方法.在施工過程中電焊工必須持證上崗.鋼筋籠制作采用加勁筋成型法.
鋼筋籠運輸和吊裝,成型鋼筋籠用專用平板車運至孔口,鋼筋籠吊裝用16t吊車來完成,采用二點起吊方法.第一吊點設在鋼筋籠頂部加勁箍處,第二吊點設在骨架長度中部偏下,起吊時先起第一吊點使骨架稍提起,再與第二吊點同時起吊.待骨架離開地面一定高度后第二吊點停止起吊,繼續提升第一吊點.隨著第一吊點不斷上升慢慢放松第二吊點直到骨架同地面垂直停止起吊.人工配合把鋼筋籠扶正后慢慢放入孔內同時解除第二吊點.鋼籠下放時嚴禁擺動碰撞孔壁.當骨架下到鋼筋籠頂部加勁箍處,用40鋼軌穿過加勁箍下方,將骨架穩定支撐于孔口臨時平臺上,再按照上述方法起吊第二節鋼筋籠.軸線與第一節對準后進行鋼筋接頭連接.用4根ф20鋼筋與鋼筋籠主筋相焊接并與孔口型鋼連接固定后,通過預埋在護筒四周四個護樁打一道十字線,鋼筋籠4根定位鋼筋再打一道十字線,通過二道十字線對鋼筋籠進行定位.二道十字線交叉點如果在同一鉛垂線上,則鋼筋籠位置居于鉆孔樁中心.二個交叉點在水平面上的投影最大誤差不大于20.定位合格后,通過護筒頂標高推算鋼筋籠入護筒深度并準確安裝定位.
2.5混凝土灌注
混凝土澆注過程,水下混凝土灌注應該在最短時間內完成,導管下好后根據孔內泥漿指標和沉淀層厚度進行必要清孔,確保混凝土澆注順利進行.
在灌注時用汽車吊主勾吊起儲料斗,與導管相連接,把隔水栓堵放在其底部,向斗內注滿混凝土后用吊機副勾鋼絲繩把隔水栓快速提出,使混凝土在很短時間內降落到孔底完成封底工作,連續、緊湊進行灌注,嚴禁中途停工.在灌注混凝土過程中,每灌注一盤后用測繩檢測混凝土面上升高度,計算出導管在混凝土中埋深,一般情況下導管埋深控制在2-6m,即拆導管前埋深不大于6m,拆導管后埋深不小于2m.每次拔管一根,每根導管長度為2.62m,要遵循“勤拔少拔”原則,不能通過增加導管埋深來每次拔兩根或兩根以上方法來減少拔管次數.為保證樁頂砼質量,在施工中要求比樁頂設計標高超灌80cm,用“掏筒”探測砼質量,確認合格后方可提出導管,結束混凝土的灌注工作.
3結論
通過對旋挖鉆施工橋梁樁基礎技術進行分析,一定按照施工工藝進行施工,只有按照設計圖紙進行施工、編制合理施工組織及采用科學合理的施工工藝才能保證工程順利進行.
參考文獻:
關鍵詞:橋梁;鉆孔樁;施工技術
Abstract: along with the highway and high speed railway infrastructure projects such as the rapid development of bridge engineering is more and more, because of the cast-in-place pile quality is reliable, the stratum strong adaptability, is widely applied in bridge engineering, and the bridge of bored piles with large in diameter, and the features of the over-filling. Therefore, in order to reduce the cost, improve the production efficiency and drilling pile of drilling, reinforced system, and concrete casting pile construction such as breaking and research of the technology is necessary.
Keywords: bridge; Drilling pile; Construction technology
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
1概述
橋梁鉆孔樁施工機械主要有旋挖鉆、沖擊鉆等成孔方式,其中最常見者為沖擊鉆成孔;鋼筋籠加工采用加工場集中制作,同時完成樁基礎四電接口的施作;樁基澆筑采用水下混凝土澆筑方式;樁頭的破除方式主要有人工風鎬逐步鑿除法和脫筒套法。
2鉆孔樁施工技術
2.1沖擊鉆成孔技術
2.1.1適用地質條件和成孔原理
沖擊鉆成孔適用于各類地質條件,廣泛應用于卵石、堅硬漂石、巖層及各種復雜地質等橋梁樁基施工中。其施工原理是將沖錘式鉆頭提升一定高度后自由下落而產生沖擊力來破碎巖土,然后根據泥漿檢測結果及時采用掏渣筒取出渣漿的方式逐漸成孔。
2.1.2泥漿池
根據不同的樁長和樁的數量,通常泥漿池容積為所成樁容積的1.5倍,具體尺寸根據施工場地條件進行設計,且應設置造漿池、循環池和沉淀池以便于泥漿循環使用和滿足環保要求。
1).造漿材料以水化快、造漿能力強、粘度大的膨潤土或接近地表經過凍融的粘土為宜。
2)..泥漿性能指標見表1
表1泥漿性能指標表
項目 相對密度 黏度(s) 含砂率(%) pH值 膠體率(%)
數值 1.03~1.10 18~22 <4% 8~10 >95
3).調制泥漿
制漿前,先把粘土塊盡量打碎以便于攪拌成漿,提高施工效率和泥漿質量。攪拌成漿有機械攪拌和鉆頭攪拌兩種方法。為了有效的控制施工成本,常采用將造漿材料加水放入造漿池內浸透再人工攪拌-人工攪拌成漿的方式。
2.1.3施工場地平整
平整施工場地,清除雜物,換填軟土,夯打密實,以免產生不均勻沉降,場地較陡時需采用木枕搭設堅固穩定的工作平臺,以確保場地穩固,避免發生鉆機傾覆等安全事故。
2.1.4測量放樣
根據設計單位移交的測量控制點,布設施工測量控制網,然后依據施工測量控制網先放出墩位中心線,再放出各樁位中心線,并根據經監理審批的放樣結果在穩定的基礎上設置護樁,以便于精確標識樁位中心點,確保樁位偏差滿足施工規范和設計文件要求。
2.1.5護筒埋設
護筒主要作用為準確引導鉆進方向,隔離地表水,保護孔口不坍塌,以及使孔內水位(泥漿)孔內水位宜高于護筒底腳0.5m以上或地下水位以上1.5~2.0m,形成靜水壓力(水頭),保證鉆進工程中孔壁不坍塌。
護筒埋設時,護筒中心軸線對正樁位中心,其偏差不得大于5cm,并保證護筒豎直。護筒埋設完成后,復測護筒中心位置和傾斜度,滿足要求方可進行下道工序施工。
2.1.6鉆機安裝就位注意事項
鉆機在施工平臺上安裝就位完成后,進行試運轉,并檢查下列各項,若不符合要求進行調整、加固。
1)鉆機平臺、鉆機及鉆架穩定牢固,確保不產生位移及沉降。
2)起吊滑輪組與轉盤中心在同一鉛垂線上。
3)鉆頭、鉆桿中心與護筒中心的偏差不得大于5cm。
4)電力及機械系統運轉正常。
5)鉆機就位后,應測量護筒頂、平臺標高,用于鉆孔過程中進行孔深測量參考。
2.1.7鉆孔
(1)待造漿池泥漿經檢測在1.05以上后開始鉆進。為了孔位準確和鉆孔樁垂直度滿足要求以及防止泥漿四溢污染環境,開孔速度應緩慢,待鉆進一定距離后再以正常施工效率進行鉆進。正常鉆進工程中起、落鉆頭的速度宜均勻,不得過猛或驟然變速。
(2)在沖擊鉆進中取渣和停鉆后,應及時向孔內補水或泥漿,保持孔內水頭高度和泥漿比重及粘度,且孔內出土不得堆積在孔位周圍。
(3)鉆每隔2m或地層變化時,在泥漿槽中撈取鉆渣樣品,分析土質,并做好記錄,與設計資料核對分析,以便于根據地質條件及時調整鉆進速度和鉆孔壓力。當鉆孔地質與設計明顯不同時,及時向監理工程報告,并請設計單位派員進行現場核查或開展變更設計工作。
(4)鉆進過程中隨時測定孔深、孔徑及斜度,若出現異常現象,應及時停鉆并采取有效措施處理。
(5)經常觀測泥漿面標高,保持孔內泥漿壓力,定期測定泥漿的各項指標,并做好檢測記錄,根據實測情況對泥漿指標進行調整,確保鉆進施工安全順利。
2.1.8清孔及沉渣處理
清孔主要是為了抽換原鉆孔內的泥漿,降低泥漿的相對密度、粘度含砂率等指標,清除鉆渣,減少孔底的沉渣,防止樁底沉渣過厚影響樁基承載力,并為灌注水下混凝土創造良好的條件,保證混凝土的質量。
鉆進終孔后,將鉆錐稍提離孔底10~20cm,并保持泥漿的正常循環,對孔徑、孔深、孔位、豎直度進行檢查確認合格后,開始采用撈渣筒清孔,少量不能清除的沉渣采用專用鉆頭將其鉆磨成粉末,通過調節泥漿比重使其懸浮的方式清理出孔。
當孔內排出或抽出的泥漿手摸無2~3mm顆粒,泥漿比重不大于1.1,含砂率小于2%,粘度17~20s,沉渣厚度柱樁不大于5cm和摩擦樁不大于20cm時,可以停止清孔。同時嚴禁采用加深鉆孔深度的方法代替清孔。
2.2鋼筋籠制作
2.2.1鋼筋籠加工
(1)鋼筋籠采用加工場采用胎卡具集中制作,
主要的制作方式有人工制作和滾焊機制作兩種方式,
關鍵詞:民用建筑;地基基礎;樁基礎;施工技術
中圖分類號:TU47 文獻標識碼:A 文章編號:
引言
一、民用建筑地基基礎和樁基礎施工的重要性
地基基礎和樁基礎施工是整個民用建筑施工的重要組成部分,也是民用建筑施工的基礎性工程,它的施工質量會對整個民用建筑工程質量產生重要的影響。在施工實踐中,采取相應的技術措施,加強施工質量控制具有重要的意義,主要表現在以下幾個方面。
1、保證民用建筑工程施工進度
采取相應的技術措施,保證路基基礎和樁基礎的質量有利于提高民用建筑工程質量,促進施工的順利進行,防止因地基基礎和樁基礎施工出現質量問題而發生返工現象,有利于保證民用建筑工程施工的順利進行,按照進度計劃完成施工任務,保證民用建筑工程進度。
2、提高民用建筑工程質量
地基基礎和樁基礎施工往往需要克服一些技術難題,也就必須使用相應的技術力量和機械設備。在施工中,對這些進行合理的利用,有利于提高工程施工水平,保證地基基礎和樁基礎的質量,進而提高整個民用建筑工程質量。
二、民用建筑地基基礎的施工技術
良好的地基基礎是建筑物堅固耐用的有效保證。因此在對地基基礎進行理時,必須要根據不同的地質條件和施工方式,選擇恰當的地基基礎處理技術對地基進行處理,從而保證其能夠支撐起上面的建筑物。同時,采用地基基礎技術處理地基能夠有效地改變地基的承載力,從而使其能夠滿足地基基礎的施工要求。
1、采用換土墊層與分層填土對地基進行處理
通常在進行地基基礎處理時,會發現一些承載力比較小的土體,這些土體因為本身具有濕潤性與膨脹性的特點,從而會對地基基礎的穩定性造成非常大的影響。因此為了保證地基基礎的穩定性,必須要選擇一些強度與穩定性都相對比較高的材料來對原來的淺層軟土進行替換,從而提高地基基礎的承受能力,也避免了土層沉降問題的出現。
2、采用碾壓夯實技術對地基進行處理
采用碾壓夯實技術對地基進行處理,就是在施工的過程中,利用各種各樣的方法使其發生強大的夯擊力,以此來達到把松軟的巖土變得密實的目的。利用這樣的方法,不僅可以提高松軟巖土的強度與承載力,還可以最大限度降低土體的壓縮性,從而避免了因為地基基礎承載力不夠而使建筑物發生沉降的現象。碾壓夯實技術應用過程中,可以有機械碾壓法和振動夯實法這兩種方法進行選擇,要選擇那一種方法,就必須要結合地基礎施工的具體情況來考慮。
3、采用排水固結的方法對地基進行處理
采用排水固結的方法對地基進行處理是目前民用建筑進行地基基礎處理最常用的方法,其工作原理就是通過在預壓荷載作用下使軟粘土地基土體中孔隙水排出,土體發生固結,土中孔隙體積減小,土體強度提高,達到減少地基施工后沉降和提高地基承載力的目的。在地基基礎處理中采用排水固結的方法有以下三個步驟。第一步,利用水沖或沉管的方法對預先在地基基礎周圍所設置的袋裝砂井里面的塑料排芯板進行打孔;第二步,對袋裝砂井里面的塑料排芯板進行灌砂與做好預壓工作;第三步,利用真空加壓的方法來使土層里面的水分被壓出,從而使土質迅速固結。這種方法的應用,不僅使地基基礎處理變得簡單與方便,還可以提高企業的經濟效益,應該大力推廣此技術的應用。
4、采用化學加固法對地基進行處理
化學加固法就是通過壓力灌注或攪拌混合等措施,使化學溶液或膠結劑進入土層,使土粒膠結,從而改變了土壤的土質,提高土壤的強度與承載力。化學加固法一般會有三種類型,分別為灌漿法、噴漿法與深層攪拌法。灌漿法就是通過在注入水泥漿、堿液、水玻璃、丙烯酸銨等能夠使土壤凝固的漿液,然后再利用氣壓、液壓或者電壓的工作原理,從而使土壤的土質發生改變。灌漿法的應用不僅可以提高土壤的整體強度,還可以提高土壤的防滲性。噴漿法就是利用鉆機在規定的地方進行鉆孔,當孔鉆到一定的程度時,就可以在鉆桿的下端裝上噴射裝置,然后利用高壓脈沖泵的沖力把漿液噴射到周圍的土壤中,不過在噴射前要注意設定好其的噴射速度。這種方式的應用不僅可以開挖基坑時起到保護相鄰結構的作用,還可以起到防水、防滲的作用。而深層攪拌法系利用水泥或其它固化劑通過特制的攪拌機械,在地基中將水泥和土體強制拌和,使軟弱土硬結成整體,形成具有水穩性和足夠強度的水泥土樁或地下連續墻,從而形成復合地基后,改善土質的強度。
三、民用建筑樁基礎的施工技術
1、樁基礎施工技術
(1)靜力壓樁施工技術
一般民用建筑都建立在城市居民區,采用一般的打樁機打樁噪聲很大,會影響到居民的休息,而靜力壓樁就不會產生很大的噪音。靜力壓樁是利用靜壓力在軟土層中將預制樁逐節壓入土層中。這種方法不僅能降低噪音,還能節約鋼筋和混凝土降低工程成本,對軟土地區居民點附近建設民用建筑非常適用。
(2)振動沉樁施工技術
在樁頂部安裝個固定的振動器產生振動,帶動樁身傳遞到土層中帶動土層受迫振動,產生收縮和位移,同時會使樁表面與土層間的摩擦力減小,樁在自重和振動力的共同作用下沉入土中。開始打樁時,先采用小距離輕度錘擊,使樁按要求正常沉入土中1~2m后,再逐漸增大落距至要求的高度,連續錘擊,直到將樁達到要求的深度這種方法設備簡單,重量輕,體積小,不僅提高了工程的建設效率,也降低了工程的造價成本,適用于粘土、松散砂土以及黃土和軟土沉樁。
2、樁基礎的類型和施工方法
(1)預制樁
預制樁采用圓形或方形,截面邊長或直徑采用250~550mm,樁長樁架的高度,通常可達6~25m,一般采用焊接法或硫磺膠泥錨接法進行接樁。
(2)沉管灌注樁
用錘擊或振動打樁機,將帶有混凝土樁頭或帶有鋼管的樁底壓入土層中,同時向鋼管中放鋼筋籠并灌注砂漿,在振動的同時,漸漸拔出鋼管,形成灌注樁。這種類型的樁直徑一般在300~500mm,長度可達25m,比較適用于粘性土和砂性土地基。沉管灌注樁主要應用于獨立柱基礎,但其施工時噪音比較大,還可能產生頸縮現象,因此在施工時要加強施工質量監測管理。
(3)鉆孔灌注樁
通過鉆機旋轉帶動鉆頭破壞原有土層,同時用高壓泵將泥漿壓入鉆孔,泥漿在孔中加固保護孔壁不受坍塌,很好的保持孔型。當鉆孔達到要求的標高后,清理雜物殘土,然后在鉆孔中安放鋼筋籠,灌漿。鉆孔樁一般孔徑在60~150cm,長度根據實際情況而定。鉆孔灌注樁施工噪音小。在淤泥、粘性土、砂土、粉質土等地基中應用廣泛。
(4)樹根樁
一種新型樁,是小型鉆孔灌注樁的延伸,直徑在75~250mm。其方法和鉆孔灌注樁一樣,通過鉆機鉆孔,消除孔內土,等鉆到一定深度后,加入鋼筋籠,灌注水泥和砂漿形成樁。與鉆孔灌注樁不同之處在于,樹根樁直徑小,需要同時灌注很多個這樣的樁,然后樁與樁之間會形成樹根狀,故稱樹根樁。這種樁型施工所需場地小,噪音小,強度高,而且不會損壞建筑物地基的應力。
結束語
在民用建筑施工中,采取相應的技術做好地基基礎和樁基礎施工具有重要的意義。提高民用建筑地基基礎和樁基礎質量是一個不斷發展和進步的過程,隨著新技術、新材料、新工藝的運用,地基和樁基礎往往會出現新的問題,這需要我們在實際工作中重視相關工作經驗的總結,不斷提高質量控制水平和技術控制水平,以進一步提高地基基礎和樁基礎質量,保證整個民用建筑工程質量,為人們的生產生活創造良好的條件。
參考文獻
[1]潘祝偉.淺談民用建筑地基基礎和樁基礎土建施工技術[J].城市建設理論研究,2011.
關鍵詞:土建地基;施工技術;
Abstract: Based on the elaboration of the foundation and pile foundation concept, and further discusses how to foundation treatment, as well as the pile foundation construction technology and the types, in order to ensure the stability and safety of building structure.
Key words: civil engineering Foundation; construction technology
中圖分類號:TU74文獻標識碼:文章編號:
1 地基概念及其基礎的土建施工技術
1.1 地基概念
地基是指建筑物下面支撐基礎的土體或巖體。在工程地質學中,指的是由于建筑物的興建,導致巖土中某一范圍內原來的應力發生了改變,而這部分由建筑物荷載引起應力變化的巖土就叫做地基。其分為人工地基和天然地基兩種地基。當天然地基不能滿足建筑物施工需要的時候,則需要通過人工改造其地質條件使其符合地基施工要求。
1.2 地基基礎的處理技術
由于地基基礎是保證建筑物堅固,經久耐用的重要組成部分。所以在不同地質條件和地基施工要求下,需要通過地基基礎的處理技術做好地基的加固工作,以保證地基基礎有足夠的強度支撐上面建筑物的荷載。同時,通過該種技術也能夠有效改善不良的地質條件,使地基土體符合施工要求。例如在膨脹土上修建建筑物時,就需要利用石灰改變膨脹土的土質。下面將具體分析一下處理地基基礎的幾種常見技術手段。
1.2.1 換土墊層,分層填土
由于某些土體的承載力較小,具有濕潤性和膨脹性等土質特性,嚴重影響地基基礎的強度和穩定性。這就需要換掉原來的淺層軟土,用強度、穩定性較高的材料替代,以提高地基基礎的承載力,減少土層沉降問題。在此項工程中,通常采用換土墊層,分層填土的方式。簡單說,就是用符合施工條件的土體代替原來的淺層土,且要分層實施,以保證土體的密度,避免出現縫隙和孔洞現象。
1.2.2 碾壓夯實
碾壓夯實技術的主要作用是通過各種途徑產生的強大夯擊力,將地基中的松軟土體碾壓或夯實,進一步提高土體的強度,降低土體的壓縮性。這樣才能保證建筑物竣工后,基地具有最低的沉降量。
(1)機械碾壓法
顧名思義,就是利用壓路機、推土機等重型機械對地基土層進行壓實工序。在分層填土工序中,每填一次土就需要利用機械碾壓幾遍,盡量保證地基土地的夯實程度。由于該種方式需要使用重型機械,耗費大量的物力與財力,因此比較適用于大型的建筑工程。
(2)振動夯實法
振動夯實法,是指通過電動機振動而產生的巨大垂直力作用于地基。由于震動時間較長,振動效果好,所以對地基土體的作用效果也非常好。
1.2.3 固結土壤
由于土體具有液化性能,是土層必然含有一定程度的水分。所以,需要通過排水的方式排除土體中的水分,使其失水后自動固結,達到提高土質抗剪強度,降低土層沉降的效果。該種方式簡單、易操作、費用較低,既經濟又實用。因此,在許多民用建筑施工中得到廣泛地應用。
1.2.4 化學加固法
簡單地說,化學加固法就是向土體中加入化學物質,通過一系列的化學反應將土體粘結在一起并改善土體性質,進而增強地基的承載能力。
(1)灌漿法
灌漿法的實質是把某些能夠固化的漿液(水泥漿、堿液、丙烯酸銨等)注入土體中,利用氣壓、液壓或電化原理,改善土體中各種介質的物理力學性質。能夠有效地降低土質的滲透性、減少滲流量、提高抗滲能力、降低空隙壓力,從而提高地基土體的力學強度和變形模量。
(2)噴漿法
首先在地基的指定位置上鉆洞,且在鉆桿下端安裝一個噴射裝置,然后等到孔洞具有一定深度時,使鉆桿勻速旋轉上升,同時向周圍土層噴射漿液。當漿液與土體固結在一起時,遂達到加固地基的效果。
(3)深層攪拌法
深層攪拌法是將水泥漿等固化劑注入深層土體中,通過攪拌機的攪拌功能將土體和水泥漿充分混合,使地基深層形成復合地基而具有連續強度。能夠充分降低地基沉降,提高地基的承載力。
2 樁基礎概念其土建施工技術
2.1 樁基礎概念
樁基礎由基樁和連結于樁頂的承臺共同組成的深基礎。它是一種既古老又在現代高層建筑物和重要建筑工程中被廣泛采用的基礎形式。當地基淺層土質條件不佳,采用淺基礎不能滿足建筑物級低強度、變形及穩定性方面的要求時,往往需要采用樁基礎。該種地基基礎形式,具有較強的承載能力,且地層沉降量小,是基地加固的重要方法之一。
2.2 土建施工技術
2.2.1 靜力壓樁施工技術
靜力壓樁施工技術是通過靜力壓樁機以壓樁機自重及樁架上配重作反力將預制樁壓入土中的一種沉樁工藝。由于靜壓樁是擠土樁,在壓樁過程中極容易破壞土層結構,產生產生超孔隙水壓力。所以,靜壓沉樁工藝不宜中途停頓。該種施工技術具有無噪音、無振動、無沖擊力,且工藝簡明、質量可靠、造價低、檢測方便等優點,使其在高壓縮性粘土層或砂性較輕的軟粘土層中得到廣泛應用。
2.2.2 振動沉樁施工技術
振動沉樁施工技術是通過樁頂部的固定振動器,使樁在自身重力和振動效果的作用下沉入基地土層。該種技術的設備裝置簡單、重量輕、體積小,且打樁效果好。不僅能夠有效降低地基工程的施工成本,也能夠降低勞動強度,提高施工效率。
3 樁基礎類型及其施工方式
樁基礎類型大致包括預制樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁、樹根樁等四種類型。由于類型不同,其施工方法也將會有所不同。下面將針對不同類型的樁基礎,具體討論其施工方法。
3.1 預制樁
通常情況下,預制樁的外形是圓形或方形,其直徑或邊長約在300mm-600mm之間,長度約在7m-26m之間,采用焊接法或硫磺膠泥錨接法進行接樁。
3.2 沉管灌注樁
沉管灌注樁的直徑約在350-550mm之間,長度約在23-27m之間。該種打樁方式,是振動沉樁施工技術的具體表現形式。其主要利用樁頂部的振動器將帶有固化劑的鋼管樁打入地基土層,在振動過程中逐漸拔出鋼管而形成灌注樁,適用于粘性土和砂性土地基。
3.3 鉆孔灌注樁
鉆孔灌注樁的直徑約在65cm-160cm之間,長度可根據工程實際要求而定。它是利用鉆機在地基土層中鉆出孔洞,再通過灌注法將水泥漿壓入鉆孔而形成的。值得注意的是,在鉆孔的過程中需要時刻注意保護鉆孔孔型,避免出現坍塌的情況。
3.4 樹根樁
樹根樁的直徑約在80mm-260mm之間,長度可根據工程實際要求而定。實際上,樹根樁是一種小型鉆孔灌注樁。除了樁直徑有一定區別,其在施工技術和方式等方面并無其他明顯區別。
4 結束語
總之,為了保證建筑物基礎工程的質量與安全,使其承載力滿足建筑物自身的要求,促進現代化建設進程的加快,有必要進一步論述地基基礎的處理技術和樁基礎的土建施工技術。
參考文獻:
關鍵詞:民用建筑;地基基礎;樁基礎;土建施工技術
在我國經濟建設和國民建設不斷騰飛的今天,民用建筑也逐漸走向高層化, 民用建筑的地基基礎和樁基礎的承載力面臨了一次又一次嚴峻的挑戰。
1、地基基礎和樁基礎的土建定義
基礎是將建筑物荷載傳遞給地基的下部結構。地基是建筑荷載作用下基底下方產生的變形,但不能忽略的那部分土體或巖體,用來支承由基礎傳遞的上部結構荷載,避免強度的破壞和失穩,控制基礎的沉降在設計允許范圍內。地基有天然地基和人工地基兩類,天然地基相對埋深不大,只需要通過普通的施工工序就能滿足以上要求;而人工地基是由于地質特殊情況,需要借助特殊的施工手段采用埋深較大的基礎形式,將大部分荷載傳遞到深部的堅實土層中去,這就是我們所說的樁基礎。
2、民用建筑地基基礎的土建施工技術我國幅員遼闊,地質條件也很復雜, 同時,建筑物的類型和級別也有很多種,地基基礎的處理方法也就各有千秋了。例如,在民用建筑中經常會遇到地質條件較差的地基― ― 軟弱土地基,抗壓能力小,抗剪強度小,透水性也不好,承載力小于2t/m2。針對這樣的地質條件,地基基礎時,就必須對地基進行加固,不然很容易由于地基沉降導致建筑傾斜甚至倒塌,不僅威脅到人們的生命安全,也造成了資源的大大浪費。著名的意大利比薩斜塔和我國的蘇州虎丘塔就是由于地基處理不當,不均勻沉降導致嚴重傾斜的。因此,地基處理是民用建筑工程成敗與否的關鍵。下面我們具體探討民用建筑地基基礎的幾種常見的處理方法。
2.1換土墊層
換土墊層,顧名思義就是將原來的淺層軟土除去,換用砂石等強度比較高的材料替代,提高地基土層的承載力,減小土質的濕陷性和脹縮性,從而減少沉降的可能性。民用建筑一般常用的墊層有素土墊層、砂墊層以及碎石墊層等。這種方法主要用于處理淺層軟弱的土地基,濕陷性黃土以及季節性凍土地基。
2.2碾壓夯實
碾壓夯實就是通過各種機械工具強大的夯擊力,將地基土碾壓或夯實,降低土的壓縮性,提高地基土的強度,改善土的液化性能,從降低其沉降量。
2.2.1機械碾壓法
通過壓路機、推土機等重型機器對松散土進行壓實,每鋪土20cm~3Ocm,就碾壓8~12遍,保證地基土被夯實。這種方法主要使用于大面積的填土夯實工程。
2.2.2振動夯實法
由電動機帶動振動機械工作,對地基土產生巨大的垂直作用力(5~lOt),這種方式,振動時間比較長,振動的效果好,對砂土地基和透水性較好的松散雜壤土質地基有很好的效果。
2.3排水固結土壤
排水固結,顧名思義就是通過排水的方法,使松散的土質失水后自動產生固結。首先,要做到排水就需要在地基周圍設置袋裝砂井,塑料排芯板,用沉管法或水沖法成孔,在孔內灌砂預壓,通過真空加壓的方法將地基土質中的水迅速的排除,同時迫使地基土加速固結,達到提高土質抗剪強度,改善土的液化性能,降低土的沉降量。這種方法簡單,方便,取材也比較方便,大大提高了企業的經濟效益,適用于沼澤土、淤泥、飽和粘性土、水力充填土, 在民用建筑施工中得到廣泛的應用。
2.4化學法加固
這種方法就是應用化學物質,將土粘結到一起,通過化學反應或機械攪和, 改善土的質量,調高地基的承載能力。
2.4.1灌漿法
用泵和壓縮空氣將漿液通過灌漿管均勻的輸入到土層中,充分的將漿液滲透到土層中,擠出土層中的空氣和水,經過一段時間的凝固,松散土質就會凝結成一個很大的整體,不僅能夠防水防滲透,還具有強大的承載力,對防上卜地基沉降的效果非常明顯。注漿液一般采用水泥漿、堿液、水玻璃、丙烯酸銨等等。這種方法對砂土、粘性土地基比較適用。
2.4.2噴漿法
首先用工程鉆機在地基指定位置鉆孔,將孔鉆到一定深度時,在鉆桿下端安裝一個特殊的噴射裝置,利用高壓脈沖泵向周圍的土層噴射漿液,同時噴射裝置圍繞鉆桿以一定的速度勻速旋轉上升,以圓柱體的形式均勻的向周圍土層噴射,使得土體和漿液混合,凝結成圓柱體的固結體。這種方法不僅能防水防滲透,對于基坑開挖時還能對相鄰結構起到保護作用,適用于砂土、粘性土,以及人工填土等地基。但是這種方法的水泥用量大,流失多,造成不必要的浪費,有悖企業的經濟效益。
2.4.3深層攪拌法
用特制的深層攪拌機將水泥和石灰作固化劑,注入地層深處,將土層和固化劑強制攪拌,使其充分混合,凝結成一系列的水泥樁或地下連續強。固化劑和天然土層形成復合地基,共同承載建筑基礎,降低地基沉降。深層作業無振動噪音,減少土方量,不會產生附加沉降, 比較適用于城市內厚層軟粘土地基。
通過以上幾種常見方法的介紹,我們發現,對于民用建筑地基基礎最終目的就是增強土質的強度,提高地基土層的承載力,降低其沉降量。對于民用建筑復雜的地基,我們根據實際情況,將以上幾種方法綜合起來使用,共同作用,調高土質的承載力度。
3、民用建筑樁基礎的土建施工技術
樁基礎是由古至今流傳下來的在高層建筑物和重要建筑物工程中廣泛采用的基礎形式。為了滿足地基容許承載力和變形要求,直接將上部結構大部分荷載通過樁傳遞到較深層堅硬的巖石層上。樁基礎具有很多的承載力,而且沉降量小且均勻, 能同時承受垂直和水平荷載,是地基加固的重要方法之一。
3.1樁基礎施工技術
3.1.1靜力壓樁施工技術
一般民用建筑都建立在城市居民區,采用一般的打樁機打樁噪聲很大,會影響到居民的休息,而靜力壓樁就不會產生很大的噪音。靜力壓樁是利用靜壓力在軟土層中將預制樁逐節壓入土層中。這種方法不僅能降低噪音,還能節約鋼筋和混凝土,降低工程成本,對軟土地區居民點附近建設民用建筑非常適用。
3.1.2振動沉樁施工技術
在樁頂部安裝個固定的振動器產生振動,帶動樁身傳遞到土層中帶動土層受迫振動,產生收縮和位移, 同時會使樁表面與土層間的摩擦力減小,樁在自重和振動力的共同作用下沉入土中。開始打樁時,先采用小距離輕度錘擊,使樁按要求正常沉入土中I~2m后,再逐漸增大落距至要求的高度,連續錘擊,直到將樁達到要求的深度 這種方法設備簡單,重量輕,體積小,不僅提高了工程的建設效率,也降低了工程的造價成本,適用于粘土、松散砂土以及黃土和軟土沉樁。
3.2樁基礎的類型和施工方法
3.2.1預制樁
預制樁采用圓形或方形,截面邊長或直徑采用250mm~550mm,樁長樁架的高度,通常可達6~25m,一般采用焊接法或硫磺膠泥錨接法進行接樁。
3.2.2沉管灌注樁
用錘擊或振動打樁機,將帶有混凝土樁頭或帶有鋼管的樁底壓入土層中,同時向鋼管中放鋼筋籠并灌注砂漿,在振動的同時,漸漸拔出鋼管,形成灌注樁。這種類型的樁直徑一般在300mm~5OOmm,長度可達25m,比較適用于粘性土和砂性土地基。沉管灌注樁主要應用于獨立柱基礎,但其施工時噪音比較大,還可能產生頸縮現象, 因此在施工時要加強施工質量監測管理。
3.2.3鉆孔灌注樁
通過鉆機旋轉帶動鉆頭破壞原有土層,同時用高壓泵將泥漿壓入鉆孔,泥漿在孔中加固保護孔壁不受坍塌,很好的保持孔型。當鉆孔達到要求的標高后,清理雜物殘土,然后在鉆孔中安放鋼筋籠,灌漿。鉆孔樁一般孔徑在60cm~150cm,長度根據實際情況而定。鉆孔灌注樁旌工噪音小。在淤泥、粘性土、砂土、粉質土等地基中應用廣泛。
3.2.4樹根樁
一種新型樁,是小型鉆孔灌注樁的延伸,直徑在75mm-250mm。其方法和鉆孔灌注樁一樣,通過鉆機鉆孔,消除孔內土,等鉆到一定深度后,加入鋼筋籠,灌注水泥和砂漿形成樁。與鉆孔灌注樁不同之處在于,樹根樁直徑小,需要同時灌注很多個這樣的樁,然后樁與樁之間會形成樹根狀,故稱樹根樁。這種樁型施工所需場地小,噪音小,強度高,而且不會損壞建筑物地基的應力。此法用于在民用建筑中在原有建筑基礎上重新建筑時,加固地基使用, 適用于碎石土、砂土、粉質土和粘性土地基。
關鍵字:地基基礎;樁基礎;土建施工;技術
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:
在土建工程項目中,建筑物的地基質量十分重要。地基是建筑物主要的支撐結構,地基質量不過關,容易造成建筑物下陷等問題。因此,在一些支撐結構的土建項目施工中,需要對地基以及樁基礎質量進行嚴格保證,通過高水準的施工工藝來確保二者的施工質量,防止建筑物失穩等問題出現,進而保證整體土建項目的施工質量。
一、地基基礎施工技術
(一)地基
地基是建筑主要的支撐結構,通常情況下,地基基礎主要由土體以及巖體等物質組成。從理論角度上來看,建筑物地基是在建筑項目施工過程中對原有巖土應力進行改變,進而使建筑物下部巖土結構能夠對整體建筑物進行承載,達到施工目標。在當下我國的土建工程項目地基構造中,主要分為天然地基和人造地基兩種。其中,天然地基是天然形成的,可以直接用做土建項目的地基結構;但是,在實際的土建工程項目施工過程中,很多情況下,天然地基往往不能直接適應土建項目的建設要求,因此需要針對性的進行改造,通過人工方式來進行地基改造和補償,使地基滿足具體施工需求。
(二)地基處理技術
土建工程項目中,對地基的處理一般需要達到穩固、耐重以及可靠等目標。在實際地基施工過程中,受到施工地段地質條件以及自然環境等因素的影響,地基處理過程和要求往往會有所不同。因此,在地基施工之前,施工人員做好相應的準備工作是十分必要的,認真做好地質勘查工作,做好對地基的處理,讓地基整體狀況符合項目建設的要求。此外,還需要對地基的承載強度進行合理的保證,注重理論聯系實際,對建筑物投入使用后的地基強度進行預測,確保項目在使用過程中地基的穩定性。地基處理具體體現在以下幾個方面。
1、碾壓夯實技術
在實際施工過程中,碾壓夯實是一種比較常見的地基處理技術,同時也是一種比較有效的處理方法。對地基的碾壓夯實主要通過壓路機和推土機等機械設備來進行,通過碾壓夯實處理,使地基的基礎更加結實和緊密。夯實處理之后,需要進行分層填土施工,進而使整體地基的夯實度可以滿足土建項目施工要求。綜上所述,出于土建施工項目耗費的人力、物力量比較大的特點,碾壓夯實地基處理技術比較適用。
2、土壤固結技術
自然土體往往會受到液化影響,在液化作用下,土壤自身含有大量的水分,這些水分都形成了地基土體的不穩定因素。因此,在地基處理過程中,需要采取土壤固結技術讓土壤中的水分排出,然后讓土層在失水后能夠固結起來,進而改善地基的強度,將地基土層沉降控制在合理的范圍內。
3、換土處理技術
針對地基的一些特殊土體,一般需要根據實際施工狀況進行換土處理。由于在土建項目施工過程中,地基土體受到施工過程的影響,土體自身承載力發生變化,一些具有膨脹性以及濕潤性的土質容易產生土體失穩問題,因而需要進行換土處理。通過換土來改善地基結構強度、提高地基的整體穩定性和承載力,進而減少土層沉降問題。地基處理中,常用的換土方式有換土墊層以及分層填土等方式,通過換土處理,地基土體密度很好的得到了保證,減少了地基中的縫隙以及空洞等問題。
4、化學加固技術
在地基處理過程中,添加一定的化學添加劑,對地基土層進行化學加固處理也可以很好的改善地基狀況。通過化學添加劑的化學作用,將地基土體粘結在一起,進而改進整體土層的土體性質,增強地基的強度以及承載力。此外,地基土壤固化還可以通過灌漿以及噴漿處理技術來實現,將一些促進土壤固化的漿液注入到地基土壤中,起到改善土體物理性質的效果;噴漿法主要是指在施工地段進行鉆洞作業,然后在孔洞下方設置噴射設備,鉆孔完成后,利用鉆桿對周圍土層進行噴漿處理,進而實現土層固結的效果,增加地基的穩固性。
二、樁基礎施工技術
(一)鉆孔灌注樁技術
鉆孔灌注樁是最常用的施工技術之一。鉆孔灌注樁主要是在施工地段進行鉆孔處理,然后往鉆孔內泵送漿液,最后形成樁基礎。鉆孔灌注樁技術要注意孔深以及孔徑,鉆孔完成后要進行清孔等。
(二)沉管灌注樁技術
沉管灌注樁施工中,主要將制作好的樁頭利用錘擊或者振動打樁機等方式壓入土層之中,然后往樁頭中注入泥漿,最終形成土建項目的樁基礎。沉管灌注樁的直徑一般為30到50公分,長度最長可達25米。利用這種樁基施工方法容易產生較大的噪音,也容易出現縮進問題,因此該施工方法不適合居民區附近地段。
(三)預制樁技術
預制樁主要呈現為方形或者圓形,樁基截面直徑為25到55公分,樁基長度一般為6到25米。進行預制樁施工時,需要注意接樁方式,一般采用的是焊接法、硫磺膠泥錨接法來進行。
(四)靜力壓樁技術
靜力壓樁技術主要利用靜壓力來進行壓樁處理,在一些深軟質土層中安置預制樁,然后將預制樁逐節壓入地基土層中。利用靜力壓樁法進行樁基礎施工時,產生的噪音比較小、也實現了施工資源的優化利用,因此,該施工法適用于城市以及居民區,還有一些軟土地區的土建項目。
(五)振動沉樁技術
振動沉樁技術是在樁基頂端安裝振動器裝置,利用振動器的振動使樁身慢慢嵌入土層中。利用該沉樁技術,大大的減小了沉樁過程中樁身同土層間的摩擦力,在樁身振動以及自重的作用下,沉樁效果以及效率大大提升了。樁基開打時,需要先進行小距離的輕度錘擊,當沉樁達到土層內1到2米,整個樁基在土層中相對穩固之后,才能加大對樁身的錘擊力度,增加錘擊的落差距離,然后持續錘擊,直至樁身完全進入土層之中,達到施工設計目標。利用振動沉樁法施工時,效率比較高,造價也比較低。但是,該施工方法產生的噪音也比較大,一般使用在一些粘土以及松散的砂土地段樁基施工中。
(六)樹根樁技術
樹根樁施工法是指利用小型鉆孔灌注樁進行延伸施工的一種方法。該種樁的樁直徑一般為7.5到25公分,施工方法同鉆孔灌注樁施工法大致一樣,但是,樹根樁的樁徑比鉆孔灌注樁的樁徑小,因此,需要增加樁基數量來滿足樁基基礎要求。進行樹根樁方法施工時,占地面積一般比較小,施工強度往往比較高,同時對周圍建筑物的地基影響程度低。因此,該種樁基施工法主要應用于一些碎石土、粘性土地段的樁基處理施工中。
結語
土建工程項目是一項大型的建設項目,保證項目建設質量具有重要意義。土建工程的地基施工以及樁基施工是整個項目的基礎,也是施工質量的關鍵所在。在土建項目的地基基礎與樁基礎施工時,需要進行專業的質量保證。在高水平施工質量的基礎上,做好施工管理,提高施工效率,才能做好整個土建施工工作,確保工程質量。
參考文獻:
【關鍵詞】房屋建筑;樁基礎施工;深基坑支護
1.樁基礎施工技術
1.1施工前的階段
樁基礎工程在施工之前,應該對樁基礎施工的現場進行全面的勘探,從而為編制施工方案提供必要的資料,進而為成樁工藝!機械選擇方面的確定以及成樁質量的控制提供強有力的保證。其次,在施工之前還應該根據設計好的樁型以及土層的狀況從而選擇好相應的機械設備,為樁基礎施工進行工藝試樁。在此基礎上,還應該做好現場準備,要使得場地平整,其中高層建筑物的樁基礎通常為密布的群樁,而樁機在進場之前,應該對整個作業區都進行平整,從而保證樁機的垂直度,為了使得其能夠方便于穩定行走施工現場首先應該做的便是將現場的障礙物進行清除。除此之外,還應該有一定的技術準備,首先應該編制好施工方案,對施工進度進行很好的規劃,從而制定出質量保證、安全技術能夠得到良好保證的施工工藝。在施工之前,還應該注意沉樁階段的工作,在灌注樁成樁階段,應該注意灌注成孔的方法主要有泥漿護壁成孔、干作業成孔以及成管成孔等幾種,在成孔之后放置鋼筋籠,然后澆筑混凝土,從而形成灌注樁,而預制混凝土樁的的形式分為兩種,分別是方樁以及管樁,它們的沉樁方法主要有靜力壓樁法、錘擊打入法、振動沉樁法以及水沖沉樁法。
1.2施工階段
在施工階段,首先應該做好對原材料的抽查,主要檢查的是鋼筋、水泥、石子以及砂等主要原材料的質量是否符合標準。還應該對鉆孔的過程進行監督,每次鉆孔之前應該對樁位以及標高進行反復的核查,確保其準確無誤,還應該對終孔的孔徑、孔深、孔斜度以及二次清孔之后的沉渣厚度、沉漿密度進行檢測,同時參照地質勘探報告,檢查是否已經達到設計持力層以及進人持力層的深度。在此基礎上,還應該對鋼筋籠進行檢查,主要檢查鋼筋籠的下籠、制作質量、搭接長度以及焊接的質量等等。在對混凝土灌注樁進行澆筑的過程中應該注意對其進行旁站監理,主要對施工企業現場的施工人員的到崗情況、建筑材料的準備情況施工方案的執行情況以及混凝土的配合比設計、攪拌以及澆筑的質量進行監督,在對導管進行檢查的過程中,必須使用接頭抗拉試驗以及水密承壓進行檢查。
2.深基坑支護技術
為了確保深基坑施工的質量,在高層住宅施工中,深基坑施工要點有以下幾個方面:①確保安全。要把安全第一的理念落實到深基坑施工中,制定具體規章制度和責任人負責機制,使得深基坑施工安全、可靠。②減少對周圍環境的影響。深基坑施工會產生一定的噪音、廢棄物,極容易影響生活在高層住宅附近的居民,所以應注重引進新的技術和措施,降低噪音的分貝,減少廢棄物的排放。③加強管理與檢測。高層住宅大多處于樓群密集的區域,而深基坑施工會造成不同程度的沉降,導致地基變化,繼而影響相鄰建筑物的使用安全,所以應加強基坑支護施工的管理與監測,根據發現的問題以及可能出現的問題,采用相應的施工技術和機械,消除消極影響。④加強和市政的溝通。在深基坑施工中,如果缺乏和市政有關主管部門的溝通,很難了解施工場地下管道的敷設情況,盲目施工極容易破壞地下管道和設施,而這些管道和設施大多與水、電、天然氣、電纜有關。⑤注重施工場地的規劃和布局。城市施工的特點是施工場地小、工程緊,不合理的規劃和布局,不僅會影響施工的進程,也容易造成一定的安全隱患。
2.1內支撐
內支撐有很多種的布置方式,可以根據基坑形狀進行分類,可以分為對撐、角撐、圓環式以及框架式等等,其一般會在混凝土支撐、H 型鋼以及鋼管中應用,圓環式的內支撐有著對四周的受力較為均勻的優勢,因此,使用圓環式的內支撐能夠使得空間利用率增大。
2.2地下連續墻
地下連續墻指的是地面以下的為了截水防滲、承重、擋土而構筑成的連續墻壁。地下連續墻對環境的要求比較高,比較適用于基坑較深的工程。地下連續墻在施工過程中震動較小而且噪聲較低、墻體防滲性能好而且墻體剛度較大,在施工中幾乎對周圍的地基不會出現擾動,可以組成具有很大承載力的任意多邊形的連續墻來代替沉井基礎、樁基礎或者是沉箱基礎。地下連續墻對土壤的適應范圍比較廣,在中硬底層、軟弱的沖擊層以及密實的砂礫層中均可以進行施工。其中預應力地下連續墻是地下連續墻的一個新的發展方向,而且其應用也比較的廣泛,預應力地下連續墻能夠有效的減少墻體的厚度,能夠在很大程度上提高支護墻的剛度,進而使得內支撐的數量減少,而且在曲線布筋張拉過后所產生的反拱作用,使得支護墻的變形以及裂縫都有所減少,而且還能夠使得地下連續墻的防滲透能力提高,因此,預應力地下連續墻將會是地下連續墻的一個新的很好的發展方向。
2.3土釘墻
土釘墻是由天然的土體通過土釘墻進行就地加固并且與噴射硅面板相結合,從而形成一個類似重力的擋墻,用來抵抗墻后的土壓力,從而使得開挖面的穩定性能夠保持,而這一土擋墻便稱為土釘墻。土釘墻是通過插筋、鉆孔和注漿來設置的,一般稱之為砂漿錨桿,也可以直接打人粗鋼筋以及角鋼從而形成土釘。土釘墻適用于深度不是很深,而且對周圍環境要求較低的工程,土釘墻技術的造價十分低,而且應用也十分便捷,比較適用于軟土地區,因此,近年來土釘墻技術已經得到了十分巨大的發展。
2.4逆作法施工技術
逆作法施工技術是目前高層建筑物最先進的施工技術方法。它是沿建筑物的地下室軸線或者是周圍施工地下連續墻或者是其它一些支護結構,同時在建筑物內部的相關位置澆筑或者是打下中間支撐的樁和柱,并且將其作為施工期間樓底板封底之前承受上部結構自重或者是施工荷載的支撐。然后對地面一層的梁板樓面結構進行施工,并以此作為地下連續墻剛度較大的支撐,然后逐層向下進行土方的開挖和各層地下結構的澆筑,直到底板進行封底時。此時,由于地面一層的樓面結構已經完成,這便為上部結構的施工創造了一定的條件,因此可以同時逐層進行地上結構的施工,以此類推,地面以上和地面以下同時進行施工,直到工程結束為止。逆作法施工一般應用在地下層數較多的深基坑工程當中,這一施工技術可以在很大程度上減少施工經費的投人,使得施工效率有所提高,還能夠防止周圍環境的變形。
建立應急處理方案,以防出現材料短缺、設備故障,既要保證安全施工,又要確保工程的質量。比如,發現漏水后,應迅速查明漏水的源頭實施止水措施,無漏水狀況后再進行施I;發現地面或側壁出現裂縫時,為了避免地下水的滲透,應進行灌漿修補。
3.結束語
樁基礎施工和深基坑工程是高層住宅施工中的核心內容,而支護技術在深基坑施工中應用最為廣泛,對深基坑工程的質量有著深刻的影響。不過,深基坑施工極容易受到多種因素的影響,比如地下水位情況、深基坑的設計深度、流砂、建筑場地的地理環境、管涌、場地土質條件、施工天氣,所以應注重施工工藝的選擇和施工方案的確定,盡可能縮小不利因素的影響。
【參考文獻】