福建信息职业技术学院福建省福州市350007
摘要:随着建筑产业的持续发展,高层建筑的数量在快速增加,桩基础的作用就显得特别重要,对建筑的安全性有直接影响。桩基础技术虽然在不断的完善成熟,但各种因素对桩基础施工造成不利影响。因此需选用最为适合的的桩基施工技术。
关键词:土木工程;高层建筑;桩基施工;要点分析
1、桩基础施工技术概述
1.1桩基础分类
桩基可根据承台位置、承载性质及施工方式进行划分。
按承台位置分类:承台设置在局部冲刷线之上的是高承台桩基,目前主要用于桥梁及港口工程中;承台设置在局部冲刷线之下的是低承台桩基,目前主要用于房屋建筑工程中。
按承载性质分类,主要分为摩擦桩、端承桩、端承摩擦桩(摩擦端承桩)。摩擦桩指的是上部结构的荷载由桩尖阻力和桩身侧面与地基土之间的摩擦阻力共同承受,施工时以控制桩尖设计标高为主,贯入度可作参考。摩擦型桩沉降较大,且需要较长的沉降稳定时间;端承桩指的是上部结构荷载主要由岩层阻力承受;施工时以控制贯入度为主,桩尖进入持力层深度或桩尖标高可作参考。例如可以穿过软弱底层比较坚硬的桩;端承摩擦桩(摩擦端承桩)受力性质介于两者之间。
按成桩性质分类,主要分为预制桩基础及现浇灌注桩基础。预制桩还分为预制钢桩和预制混凝土管桩,钢桩造价较高,混凝土管桩造价较低。预制桩施工周期短,对施工环境污染小,成桩质量可控,但对地基有特殊要求,难以穿越某些特定土层。现浇灌注桩,穿越土层能力较强,但造价较高,施工周期长,且对施工环境污染较大。
1.2桩基施工技术的概念
桩基施工需针对不同的项目,采用相适应的方法。目前桩基施工技术种类非常多,每一种桩施工技术都具有相应的特点,其主要的目的都是在安全的前提下,考虑施工现场的情况,选用合适的技术,合理缩短施工周期,确保施工质量,降低桩基造价。
2、桩基础技术的应用特点
2.1尺寸应用特点
现代建筑工程大多为高层建筑,而建筑层数越高,楼体质量也就越高,因此高层建筑工程施工中往往需要桩基具有较高的承载力,而桩基础尺寸作为影响桩基承载力的重要因素在桩基础施工中的作用也是不可忽视的[1]。在桩基设计中,设计者需要对地质勘探资料、施工要求以及施工条件等几方面进行综合考虑,明确桩基础的桩型、断面尺寸、长度,同时对于单桩容许的承载力、桩数量、平面布置以及承台尺寸和构造也需要确定。在未来的建筑工程土建施工中,对于超高层建筑与高层建筑的需求会越来越多,因此桩基础的直径与长度都需要在中低层建筑的基础上进行不同程度的增加,并采取一柱一桩的结构形式,以适应高层建筑对高承载力桩基的需求。同时,为提高桩基的支撑能力,桩形将会由直杆和线性向其他不同造型的支承结构开始转变,如成片状的、折线状的和格栅状的地下支撑结构。此外,在化学工业的发展下,更多的复合材料被应用到桩制作中来,化学复合桩与化学注浆桩也很可能会在未来的建筑工程中出现。
2.2节能环保特点
在高层建筑桩基础施工时,以前都是利用筒式柴油机对钢筋混凝土进行锤击,这种施工方法的优点是可以很直观的看到桩基入土的状态,而且比较经济,但是缺点也很明显,采用这种方法时会产生很大的噪音,同时由于锤击的作用会产生很大的地面震动,如果施工现场周围有居民则会对居民产生较大的影响,因此目前大多数采用静压式达到施工,有效降低了工程施工中的噪音,同时能源消耗也比较少,在高层建筑施工中得到了广泛的应用。
3、土木工程高层建筑桩基施工技术控制
3.1现场勘察
在进行桩基础施工前,必须对施工现场的环境进行全面的勘察,并详细记录相关参数,要保证勘察资料的真实性和准确性,以保证设计出合理的施工方案。因此在进行现场勘察工作时,要根据施工现场的特点以及当地的气候特点进行全面勘察,例如施工现场的土层类型,水质的变化以及需要施工深度等到,同时还要必须对施工现场的周围建筑分布进行勘察,并全面了解地下管线的分布情况,从而确定出合理的施工方案。
3.2编制方案
当完成施工现场的勘察后,就需要根据勘察搜集到的资料进行施工方案的设计,并根据施工现场的具体地质情况合理选择桩基础施工的施工方式以及施工机械等,同时还要注意对周边建筑物的影响,并避开地下管线等设施,以防止破坏而给周围居民造成影响,此外在施工前还要进行桩基试验,以全面掌握桩基础施工的各项工艺参数,保证施工质量。
3.3机械预备
确定好施工方案后,就需要根据方案的实际要求配置机械设备,而且在配置时,为了提高桩基础施工的效率,需要根据机械的性能特点进行合理分配,从而保证桩基础施工的质量。此外在工程现场,很多机械的功能都具有一定的通用性,因此在实际施工时,可以针对这一特点合理设置施工,使得各类机械设备可以在桩基础施工中的使用范围更大。
3.4放线定位
主要是分为水准点确定与桩定位,在放线定位的过程中,不要对桩基础施工造成干扰,同时确定水准点时要严格按照设计中的要求,记录每一根桩的标高,这也是为了对桩基础施工的标高进行控制。确定桩位时要注意地基表面的平整性,根据设计中对尺寸的要求,沿着轴线的方向,为每根桩编号,使用打桩机确定每根桩的打入位置。
3.5施工工作要点分析
桩位复核要点。桩基在建筑运营过程主要发挥承载建筑自身荷载以及外部荷载的作用,所以在施工中必须通过准确的荷载计算确定桩位,并作好桩位复核工作,严格按照桩及施工标准,控制桩位的准确性。另外,一旦施工中遇到软弱土壤,必须对施工现场土质条件进行严格的勘测,尤其是在桩基施工开始后,观察桩基施工是否对土质有所扰动、桩位确定后是否存在移动情况,发现桩位偏离后,要及时采取修正措施。灌桩是桩基施工的关键要点,但现阶段桩基施工技术水平有所提升,从而明确划分出不同的灌桩类型,所以在灌桩施工中,要根据灌桩实际情况选择合适的施工技术,确保灌桩质量。灌桩过程中需要钻孔,当前施工中主要施工机械以及人工两种成孔方式,每种成孔方式使用的施工技术都存在差异。其中需要注意的是:如果桩基地质为黏性土壤,那么最好采用人工成孔,这种成孔方式更有助于提升施工质量,但如果土质情况稳定,采用机械成孔的方式效率更高。但成孔方式的选择还需要根据施工现场的实际情况确定,这样才能保障灌桩质量。
3.6质量控制要点分析
3.6.1在质量预控上,施工中根据现场实际施工情况的掌握以及施工勘察数据的分析,要对施工中可能对桩基施工质量造成影响的因素做出预测,从而制定有效的预控措施,将对施工质量造成的负面影响降低到最低。通过质量预控能够有效的防止质量问题的发生几率;同时,在施工中对于每项涉及到施工质量的参数都要时刻进行检测,严格按照施工设计方案上的标准检测施工中各项参数是否正确,及时发现施工中潜在的问题以及异常,做好处理,降低对施工质量的影响。另外,施工中技术人员与设计人员应及时就施工现场情况变化探究施工方案的合理性,预防质量问题发生。
3.6.2桩基施工承台设计是一项直接关系到桩基质量与稳定性,所以,在承台设计上,要严格勘测施工现场实际情况,准确计算桩基的负荷,以此为依据,计算承台的设计尺寸与面积,确定合理的承台形式;另外,在条件允许下,合理的扩大承台面积,这样能够提升桩基的稳定性以及桩基的荷载能力。
3.7桩基的施工技术
3.7.1桩基的选择
在实际的桩基的施工中,桩基的选择是十分重要的问题,需要引起广大施工人员的重视。不同的桩基使用的场地是不同的。在桩基的选择方面要由建筑工程施工所在地的具体情况为参考依据,了解地质、天气与水文等因素,合理的选择桩基,这样才能保证选出的桩基符合规范的要求,达到强基保屋的目标。
第一,需对整个建筑的有效载荷进行科学、合理的计算,并根据计算数据选用合适的桩基,同时也要对整个建筑工程施工所在地的地质与水文条件有一个充分的调研,以确定计算时所需要的桩基数量。
第二,对建筑工程施工所在地的周边环境进行一个详细深入的调查,同时对整个建筑工程的施工周期、成本等都要有一个估算,并由此为依据选择桩基。
把上述的原因考虑清楚,才能选出最符合高层建筑工程所在地情况的桩基,从而达到对桩基施工的更加有效的管理。
3.7.2桩基施工技术的使用场地
施工人员要对桩基施工技术使用的目的有一个深入的了解。桩基施工主要是为了提高高层建筑的整体稳定性,并保证其安全性。十分适用于对建筑上的荷载要求严格的建筑、这类建筑包括重要的生产车间或发电厂等。在此类建筑施工的稳定性往往对于建筑本身的特性有重大的影响,而桩基施工技术可以十分有效地保证建筑的稳定性,并且增强建筑的抗震性和安全性,从而提高建筑的质量。
3.7.3研究桩基施工技术的原因
桩基施工对整个建筑工程来说是十分重要的一个组成部分,它的好坏对整个建筑工程施工的质量影响很大,既影响建筑工程的施工质量和综合性能,也能改善质量较差的地基问题带来的不利影响。在建筑工程施工中,尤其是对高层建筑来说,合理的桩基施工技术的运用是有着十分积极的意义,不仅能地增加整个建筑的有效载荷,还可以有效地防止高层建筑的不均匀沉降的现象,这个方法被广泛的运用在实际工程施工中。我们要对高层建筑工程中的桩基施工的重要性有一个充分的认识。在实际的施工时,要严格按照规范的施工标准与技术要求来施工,绝不能强行采用不合乎规范的施工技术。
4、结束语
近年来,随着科学技术的变革与创新以及国民经济的快速增长,建筑行业中也逐渐出现了许多新兴的科学研究成果作为技术支持。这不仅为高层建筑施工,特别是为桩基础技术的应用提供了先进和创新的技术支持,同时也加快了施工工作效率,提高了工作质量。与此同时,由于桩基础施工技术具有操作简单、稳定性好、承载力高、沉降量小而均匀、良好的抗震性能、沉降稳定快、处理较深的软弱地基施工成本少收益大等特点,而被广泛应用于高层建筑中。
参考文献:
[1]林宗楷.高层建筑中冲孔灌注桩后注浆技术的应用[J].江西建材,2017(9):122+125.
[2]江瑞笛.高层建筑桩基的施工技术及注意事项分析探究[J].四川建材,2017(5):99~100.
[3]杨振宇,高翊轩.高层建筑基础施工对相邻建筑物的影响[J].技术与市场,2017(5):163~164.