桩基础技术在建筑工程土建施工中应用论文
【摘要】在现代建筑工程不断发展的过程中,桩基础技术的应用,不仅能够保证建筑工程在工期内顺利完按成,同时也能够确保工程施工质量得到有效的保证。同时,运用桩基础技术能将建筑物上部荷载进行有效的转移,这样便能够减轻建筑物的顶部荷载,保证建筑工程经济效益和社会效益的提升,促进我国建筑业持续、稳定的发展。
一、桩基础概念及常用的桩基础技术 1.1桩基础的概念
根据桩基础施工方式的不同,桩基础类型还可以预制桩和灌注桩两种,其中预制桩是通过采用打桩机将预制好的钢筋混凝土桩打入地下而形成的,这种钢筋混凝土桩基具有较强的强度和高承载力,而灌注桩又可以分为钻孔灌注桩和人工挖孔灌注桩两种,人工挖孔灌注桩、钻孔灌注桩是现在施工现场进行机械钻孔或者人工挖孔,在达到建筑工程地基设计要求深度的情况下将灌注桩内部的钢筋笼放入灌注的混凝土中而形成的一种桩基,而且人工挖孔灌注桩形成的桩基具有占地面积小、施工简单、设备成本低且节省施工时间等优点。
1.2常用的桩基础技术
目前,在建筑工程中常用的桩基础技术主要是静力压桩技术和振动沉桩技术,这两种桩基础技术各有自身独特的优点和作用,首先,静力压桩技术主要是利用静力作用设置墟桩机自重与装假配重,进而产生一种反动力,直接将预制桩压入土中而形成承载力高、强度大等高性能桩基的桩基础施工技术,这种静力压桩技术在建筑工程地基施
工中具有噪音小、无振动、不产生冲击力且施工成本低、施工简单、质量可靠等优点;其次,振动沉桩技术的工作原理是可以将固定振动器安装在桩顶上,使预制桩在自身自重作用和振动器振动作用的共同作用下,将预制桩缓慢沉入基地而形成桩基的一种桩基础施工技术,这种振动沉桩技术,基于固定振动器装置,在实际的建筑工程应用过程中具有装置操作简单、装置占地面积小、装置自重轻且制桩安全可靠性高等优点,极大降低了施工人员的劳动强敌,提高了桩基础施工效果。
二、桩基础技术发展分析
在新石器时代,人们就能过桩筑平台来对居住点进行修建,主要是为了对猛兽起到一定的防侵犯作用,这种居住点就叫做湖上住所。在我国,出现最好桩基的地方是浙江省,通过原始社会居住的遗址发现了桩基住所。到了宋朝的时候,桩基技术得到了进一步的发展,相对比较成熟。到了明朝以及清朝的时候,桩基技术就更加成熟了。无论是桩基的选料与布置,还是在施工方法方面都得到了相应的规定。如今,我们国家存留的一些使用桩基的古建筑有上海市龙华镇的龙华塔,还有山西太原的晋祠圣母殿,都是中国现存的采用桩基的古建筑。桩基础技术也经历了数千年的发展,不管是桩基的材料,还是施工的方式都发生了很大的改变。
三、常用桩基础技术工艺选择分析
桩型的选择应考虑以下原则:一是“因荷载制宜”,即上部结构传递给基础的荷载大小是控制单桩承载力要求的主要因素。二是“因
土层制宜”,即根据建筑物场地的工程地质条件、地下水位状况和桩端持力层深度等,通过比较各种不同方案桩结构的承载力和技术经济指标,选择桩的类型。三是“因机械制宜”,即考虑本地区桩基施工单位现有的桩工机械设备,如确实需要从其他地区引进桩工机械时,则需要考虑其经济合理性。四是“因环境制宜”,即考虑沉桩过程中对环境的影响。
四、建筑桩基础技术的施工前的准备工作
建筑桩基础技术在施工前首先要根据施工现场环境、水文地质条件 以及设计建筑物的上部荷载力大小来确定在桩基础技术的类型以及施工方法。因此,现场勘查以及施工准备工作就成为确保桩基础技术质量的先决条件。
4.1 施工现场环境、水文地质条件的勘察
进行现场环境勘察的 目的是为了给桩基础技术的制定提供科学可靠 的技术资料,所以在勘察的过程中必须确保工作的严谨性以及合理性。现场环境勘察主要涉及到对施工现场的地形、地貌、气候等其他自然环境的勘察,然后通过这些数据对桩基础技术深度范嗣内的土层类型以及力学性能、地下水位以及水质变化状况等进行分析,并且还要了解施工现场周围建筑的位置、距离、结构性质、地下管线的分布、距离、埋置深度、使用年限、管径大小以及结构等情况。
4.2 桩基础技术施工机械的预备工作
施工机械的预备工作主要是以具体的方案为主,在配置机械的过程中要注意各自不同的机械性能,能够充分发挥集群作业的特点,最
大限度的提升机械的工作效率,因为施工机械的选择不仅仅是为了代替人操作,对施工机械与桩基础技术施工所在地的气候环境、地质条件、运输距离以及场地大小等也有很高的要求,而且还要确保施工机械的工作符合以及生产效率等能够桩基础技术施工进度以及工程量相互统一。
五、建筑工程土建施工中桩基础技术的应用 5.1 干作业螺旋钻孔桩
干作业螺旋钻孔桩技术是当前较为常用的一类地基处理技术,它主要适用于在地下水位以上的粉土、砂土、填土以及粒径不大的砾砂层。对于水位以下的各类型图层不使用。并且对于粒径或者结构较大的混凝土块、条块石以及卵砾石层等,由于其成孔非常困难,所以不用干作业螺旋钻孔桩法。
5.2 反循环钻成孔灌注桩
反循环钻成孔灌注桩在施工中也非常常见,其施工技术已经较为成熟。其施工的适宜环境也非常明确,主要用于砂土、淤泥、粉土、粘土、填土、砂砾等地层。并且对于软岩和硬岩的地基环境同样适用,采用圆锥式钻头可进入软岩进行钻孔,当采用滚轮式钻头可进入硬岩。但是,反循环钻成孔灌注桩对于无地下水的土层同样不适用。与干作业螺旋钻孔桩施工相比,反循环钻成孔灌注桩施工过程略显复杂,它首先需要在桩顶处设置护筒,并且其护筒的的高度要高出自然地下水 2m 以上,这样是为了确保钻孔孔壁的周围其净水压力在 0.02MPa 以上从而达到孔壁的稳定性。
六、桩基础技术施工的质量管理
桩基的质量关系到整个建筑物的整体的质量,由于桩基工程的旋工工序比较多,对于工艺的要求也比较的高。常见的质量问题有:单桩的承载力低于设计的要求值、桩的倾斜角度比较大、桩位偏差以及段桩等问题,进行相应的质量管理的方法如下:
6.1补桩法和纠偏法
补桩法,这个方法的优点主要是可以利用承台或者地下室的结构承受静压桩的施工反力,设施操作简便、施工比较简单可以很好的保证工期。纠偏法,这种方法可以适用于桩身倾斜但没有断裂或者桩长较短以及因为基坑的开挖而造成桩身的倾斜使用,可以采用局部开挖之后用千斤顶纠偏复位。
6.2 扩大承台法
由于原有的桩基承台的平面的尺寸不能够很好的满足构造的要求或者基础承载力的设计值,这是就需要扩大桩基承台的面积。当单桩的承载能力达不到设计的要求时,需要扩大承台并且要考虑桩与天然地荃共同分担上部结构的荷载。桩基的质量管理除了以上的几种方法还有很多,例如:复合地基法、结构验算、底板架空等方法,这些方法每一种都要因地制宜,不能生搬硬套的使用,必须根据建筑施工周围的地质环境以及设计的要求来使用,必须保证建筑工程的整体质量以及施工人员的安全。
七、结语
在现代建筑工程不断发展的过程中,桩基础技术的应用,不仅能
够保证建筑工程在工期内顺利完按成,同时也能够确保工程施工质量得到有效的保证。同时,运用桩基础技术能将建筑物上部荷载进行有效的转移,这样便能够减轻建筑物的顶部荷载,保证建筑工程经济效益和社会效益的提升,促进我国建筑业持续、稳定的发展。
参考文献
[1] 尤林强.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用[J].建材与装饰.2012
[2] 牛正雄.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用探讨[J].科技传播.2014
[3] 谭佐燕.钻孔灌注桩基础技术在互通式立交桥中的应用[J].中小企业管理与科技.2009