桩基础施工总结范文

时间:2023-03-24 12:09:03

导语:如何才能写好一篇桩基础施工总结,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

桩基础施工总结

篇1

关键词:黄骅港三期工程;筒仓桩基础施工技术;钻孔灌注桩;后压浆施工

中图分类号:U415 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)04-0082-03

神华黄骅港三期工程是神华集团十大工程之一,是黄骅港建设“国内第一,世界领先”综合大港的重大举措。三期工程中最吸引人眼球的,是24座设计直径40米、高43米的大型储煤仓,这是国内首次在煤炭输出港建设的巨大储煤筒仓群,在环保节能方面具有突出优势,实施意义重大。

通过精心组织、科学管理,于10月2日圆满完成了2860根筒仓桩基础的施工工作,经静载检测、超声波检测以及大应变的检测结果全部合格。

一、工程概况

黄骅港三期工程筒仓采用圆形的现浇钢筋混凝土结构,共计24座筒仓,筒仓内直径40m,高度41.95m,基础采用后压浆钻孔灌注桩基础。每座筒仓基础桩基119根, 总桩数为2860根(含4根电梯基础灌注桩)。

灌注桩直径为1.0m,桩长为50m,桩顶标高为+3.90m,桩底标高为-46.10m。单根桩设计混凝土方量:39.25m3/根(不含超灌量)。设计采用后压浆形式提高桩基承载力,采用桩端、桩侧复式压浆方式,每座筒仓119根桩基础中,桩侧一道压浆环的有12根,桩侧两道压浆环的有107根。

后压浆总体施工顺序与桩基施工顺序相同,单个筒仓先进行外圈桩基注浆,即仓壁下部桩基,再进行内部桩基注浆。FY2型灌注桩单桩压浆顺序为先对桩侧第二道环(-20m)压浆,然后进行第一道环(-33m)压浆,最后进行桩端压浆;FY1型灌注桩单桩先进行桩侧(-20m)压浆,再进行桩端压浆。各道压浆工序间隔时间均不小于24小时。

二、重点、难点分析

(一)桩基数量多、布置复杂,施工难度大

每个筒仓119根桩基础,布置在直径40m的圆形范围内,桩基布置有周圈圆形布置形式和圈内成排布置形式两种,紧密程度不一,间距大小不一,增加了施工顺序安排的难度,对相邻较近桩施工质量的控制提出了非常高的要求。

(二)后压浆灌注桩工序繁多,各项检测穿插其中,相互制约,加大了施工进度控制的难度

后压浆灌注桩工序多达30多道,每道工序必须检验合格才能进入下道工序施工。较以往普通灌注桩增加了后压浆的多道环节,桩身砼达到设计强度70%后进行超声波检测,后压浆必须在声测检验合格后进行,且承台相邻部分桩基的后压浆受临近承台桩基施工顺序和快慢的制约,必须统筹考虑,协调施工。后压浆工艺本身要求各道环之间压浆尚需停顿一定的时间间隔。后压浆完成后需要20天才能进行静载试验。每个筒仓均需要进行静载试验,试验合格才能进行承台开挖。由此可见桩基施工各环节制约因素非常多,进度控制难度空前。

三、施工工艺总结

(一)钻孔灌注桩施工工艺

灌注桩施工工艺主要抓住以下施工控制点:

1.在成孔施工中根据不同的地层适时调整钻具类型、进尺速度、回转速度、提放速度、泥浆配比等参数。在砂层分布广、厚度大的区域选择回旋钻机进行施工,加快施工进度的同时降低了塌孔和扩径的质量风险。在砂层相对薄的区域选择潜水钻或磨盘钻,在施工至沙层时放慢进尺速度、回转速度、提放速度(控制在正常速度的一半左右);增加泥浆密度等,避免塌孔。

2.钻机施工前根据地质资料及以往在此地区施工经验配置泥浆,泥浆比重控制在1.15~1.25,粘度控制在18~25S,循环过程严格控制泥浆中的含砂率不得大于6%。并对钻进过程的泥浆指标及时检测,对照地质资料分析及时进行调整粘土掺入量,确保泥浆稳定。

3.钢筋笼在钢筋加工区分段成批进行加工,每根桩钢筋笼分三段进行加工,检验合格后在现场搭接焊连接。注浆管、声测管按设计要求固定在钢筋笼上,注浆管采用丝扣连接,声测采用套管焊接连接,外包防水胶带,连接质量可靠满足施工要求。

4.每次浇筑混凝土前,由施工班组、现场施工员、质量员、监理层层把关,对灌注桩的孔径、孔深、孔斜及沉渣厚度进行检查,保证成孔质量符合设计及施工规范要求,当沉渣厚度大于100mm时,进行二次清孔。

5.混凝土采用罐车直接运输到现场浇注,配备足够罐车并铺垫钢板保持道路畅通,确保连续浇筑。灌注采用导管水下浇筑工艺,过程中导管埋深严格控制在2~6m范围内,施工人员在上拔导管前,认真测量混凝土顶面上升高度,待计算埋管深度后,决定导管拆除节数。

(二)后压浆施工工艺

1.注浆管、声测管制作及安装。压浆管采用直径为DN25的钢管,超声波检测管采用DN50无缝钢管,长度较钢筋笼长200~300mm,钢管的连接采用外套粗钢管焊接连接。注浆钢管顶端套丝,并用管堵封口。注浆钢管与钢筋笼加劲箍用14号铁丝绑扎固定。注浆管固定于钢筋笼并对称安装。声测管与钢筋笼加劲箍点焊固定。

注浆钢管和声测管上端高出桩基施工地面20~30cm。桩底注浆管下端安装压浆管阀,压浆管阀底端深入桩底20~25cm,管阀用胶皮密封,以防止桩身混凝土水泥浆液堵塞注浆管。桩侧注浆钢管下端采用套丝安装三通与桩侧压浆管相连。

在吊放钢筋笼过程中,严禁撞笼、扭笼、墩笼,钢筋笼应竖直缓慢下放,快到桩底时,钢筋笼不得扭动,以免管阀在进入土层时受到损坏。

2.水泥浆配制。后压浆水泥选用32.5矿渣水泥。进场水泥按检验批进行试验检测,现场水泥堆放均做到下垫上盖防潮措施。

配制水泥浆液时先在搅拌机内加足水量(350~400kg),然后边搅拌边加入水泥,共加入水泥500kg(10袋),搅拌时间不少于3min,搅拌罐上放置格栅,避免水泥结石、水泥袋等杂物混入。水泥浆搅拌完成后,将压浆管件与桩基压浆管连接,开始对桩基压浆施工。

3.注浆设备及注浆管的选择。(1)高压注浆系统由浆液搅拌器、带滤网的贮浆池、高压注浆泵、压力表、高压胶管、预埋在桩中的注浆管和单向阀等组成。(2)高压注浆泵系统的选型:高压注浆泵是实施后压浆的主要设备,高压注浆泵采用额定压力16MPa,额定流量75L/min的注浆泵。焊制铁质储浆池,浆液出口设置水泥浆滤网,避免水泥团进入贮浆筒后吸入注浆导管内而造成堵管或爆管事件。(3)高压注浆泵与注浆管之间采用能承受2倍以上最大注浆压力的加筋软管连接,其长度不超过50m,输浆软管与注浆管之间设置卸压阀。

4.开塞。成桩2天后实施压力注浆(时间为预估值,以桩身混凝土强度达到设计70%为准),但不宜迟于成桩30d后。被压浆桩离正在成孔桩作业点的距离不小于15m,并宜间隔进行。注浆前,为使整个注浆线路畅通,先用压力清水开塞,用高压水冲开出浆口的管阀密封装置和桩侧混凝土(桩侧压浆时)。开塞采用逐步升压法,当压力骤降、流量突增时,表明通道已经开通,立即停机,防止大量水涌入地下。

5.注浆。开塞后立即进行注浆,开一管注一管,不允许全部开塞。注浆连续进行,压力由小到大逐级增加。注浆水灰比为0.7~0.8,注浆正常压力桩端为2.0~3.5MPa,桩侧为1.5~3.5MPa。注浆流量为75L/min。FY1型灌注桩单桩总注浆量为4.0t,桩侧(-20m)注浆量为1.5t,桩端注浆量为2.5t。FY2型灌注桩单桩总注浆量为5.0t,桩侧第一道环(标高为-33m)注浆量为1.0t,桩侧第二道环(标高为-20m)注浆量为1.5t,桩端注浆量为2.5t。

6.终止注浆。(1)压浆总量和注浆压力均达到设计要求;(2)压浆总量已经达到设计值的75%,且注浆压力达到设计注浆压力的150%并维持2min以上。

本工程需后压浆灌注桩2856根(4根电梯桩基不需后压浆),设计压浆总量为13992t,实际压浆量为14088t,超压系数为0.7%。

四、施工技术管理总结

(一)组建测量联队,加强联测,确保测量定位精度

由于本工程桩基础数量大,间距小,对桩基定位要求很高,为避免各个分部间的测量存在误差,由测量主管人员成立联合测量小组,定期组织复核各个控制网点,对由高级点引测的加密控制点进行测量验收。通过联测有效避免了系统误差的产生,确保了筒仓工程整体测量定位的精度满足规范要求。

(二)抓典型施工,促工艺优化

为了做好后压浆灌注桩技术管理,总结优化工艺,项目部先后组织了灌注桩典型施工与总结和后压浆典型施工与总结。各分部根据自身施工机械特点及地质情况,通过典型施工优化工艺流程,调整完善工艺参数,对典型施工中发现的问题进行了深入的分析,找出了切实可行的解决方案。通过典型施工总结会进行了推广,为后续大面积施工提供了扎实的技术基础,从根本上保证了施工质量受控。

1.水泥浆水灰比参数优化。后压浆典型施工过程中,初定水灰比为0.6~0.7,按此拌制发现水泥浆比重偏大,达到1.7,注浆困难。随后通过加大水灰比进行试拌,当水泥浆水灰比达到0.8时,水泥浆注浆顺畅。经与现场监理及设计的同意后,在压浆水泥总量不变的前提下,将水灰比调整为0.8。

2.桩侧压浆环尺寸调整优化。在典型施工过程中,发现有2根桩的桩侧压浆环没有打开,分析其原因为:侧环位置处于砂层范围,灌注桩成孔过程此位置形成局部轻微扩孔,混凝土超出桩身直径将桩侧环包裹而无法打开。

对此,经过工艺研讨,决定将桩侧压浆环直径由原来的100cm,优化为105cm,并增加注浆环开孔数量至6个。同时根据地质资料在砂层分布较厚,易发生扩孔现象区域,在成桩2~3d内,用清水开塞,打通桩侧注浆环。

3.侧环打不开的补注措施。针对典型施工中2根侧环无法打开的桩,采取了补注措施,第一道环(-33m)压浆阀打不开的,由桩端补注压浆1.0~1.5t;第二道环(-20m)压浆阀打不开的,由桩侧第一道环补注压浆1.5~2.0t。确保单桩压浆

总量。

(三)强化技术交底,促工艺落实

鉴于施工人员众多,素质参差不齐,为严格贯彻施工工艺纪律和标准要求,通过强化工程技术交底,对施工管理人员及作业人员进行进场技术培训和教育,使施工人员明确质量控制和操作的重点,切实将工艺要求落实到操作层,交底覆盖到操作的每个人员,不留死角。

五、意义

三期筒仓桩基础共计2860根,在港口建设中首例大面积应用后压浆工艺提高桩基承载力。根据检测结果来看,所有试桩的静载检测、超声波检测以及高应变检测均达到合格要求。超声波检测仅有5根桩为二类桩,其余全部为一类桩。静载试验均达到并超过设计承载力,1400荷载情况下,沉降在8~13mm之间(设计允许值40mm),离散系数较小,施工质量稳定可靠。施工过程中未出现任何安全、质量事故,施工进度满足预定的节点施工安排。为下步承台施工打下了坚实的基础,赢得了宝贵的时间。

篇2

(关键词)事故原因防止措施处理原则处理方法

中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号:

一、桩基质量取决于勘察、设计、施工等许多因素,稍有不慎,就可能造成质量事故。对质量事故的分析与处理,是否正确,往往影响建筑物的安全使用,工程造价及工期,严重的甚至会毁掉整幢建筑物。根据承德地区的地质特性和我近十多年来在现场实践经验,并结合工程实例,将桩基础工程在施工过程中,容易出现的质量事故的原因、预防措施、事故处理原则及处理方法进行总结。

二、桩基础施工过程中出现的质量事故原因分析及处理:

在桩基础施工工程中,一般最常见的质量问题和造成的质量事故由以下几种:

1、测量放线错误,使整个建筑物错位或桩位偏差过大。

2、单桩承载力达不到设计要求。

3、成孔中的质量事故。如钻孔灌注桩塌孔,卡钻,持力层达不到要求。

4、灌注桩成桩质量,包括沉渣超厚、混凝土离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等。

5、断桩。灌注砼施工质量失控,或者因桩塌孔发生断桩事故。

6、桩基验收时因桩位未认真校核或者未设置护筒,钢筋笼未校整固定出现的桩位偏差过大。

7、灌注桩顶标高不足。常见的有二种,一是施工控制不严,在未达到设计标高时混凝土停止浇筑;另一种虽然标高达到设计值,因桩顶混凝土浮浆层较厚,凿除后出现桩顶标高不足,不能满足设计要求。

四、为防止发生桩基础质量事故制定相关措施 :

1.基桩开挖桩间土之前,必须全面检查成桩记录和桩的测试资料,发现质量上有争议或者存在隐患问题,必须意见一致,查清原因后,方能挖土,防止桩基础桩间土开挖后,再来处理桩的质量缺陷,造成不必要的麻烦。

2.桩成孔后,应对照地质报告及设计要求检查桩孔嵌入持力层深度,持力层强度及持力层厚度。冲孔灌注桩沉渣厚度指标应符合下列规定:端承桩≤500mm,摩擦端承或端承摩擦桩≤100mm,摩擦桩≤300mm。桩孔垂直度、桩位移、钢筋笼制作偏差等数据必须符合规范及设计要求,只要有一项不符合规范及设计要求,应及时分析及解决。符合设计及施工规范要求的桩,经监理单位、建设单位等代表签字认可后,方能灌注砼、移动钻机,防止以后提出复查等要求而产生不必要的浪费。

3.水下灌注混凝土必须具备良好的和易性,配比应通过试验确定;坍落度宜为180~220mm;水泥用量不少于360kg/m3。为了改善砼和易性和出现缓凝现象,水下浇筑混凝土宜掺外加剂,但是必须通过实验室进行实验试配。

4.浇筑水下混凝土应遵守下列规定:

(1)开始浇筑混凝土时,为使隔水栓能顺利排出。管底部至孔底的距离宜为300~500mm,桩径小于600mm时,可适当加大导管底部至孔底距离。

(2)应有足够的混凝土储备,使导管一次埋入混凝土面以下0.8m以上。

(3)导管埋深宜为2~6m,严禁导管提出混凝土面,应有专人测量导管埋深及管内外混凝土面的高差,填写水下混凝土浇筑纪录。

(4)水下混凝土必须连续施工,每根桩的浇筑时间按初盘混凝土的初凝时间控制,对浇筑过程中的一切故障均应纪录备案。

(5)控制最后一次灌注量,桩顶不得偏低,应凿除的泛浆高度必须保证暴露的桩顶混凝土达到强度设计值。

五、发生桩基础质量事故后的处理原则:

当桩基发生事故后,若处理不及时,结果给工程留下隐患。为了防止类似问题的发生,我总结历年来处理钻孔灌注桩基事故的一些经验,供同行参考。

1.事故处理的基本原则:

(l)对事故处理方案要求安全可靠,经济合理,施工期短,方法得当。

(2) 处理过程及结果不会对建筑或结构造成影响。

(3)对未施工部分应提出预防和改进措施,防止事故的再次发生。

2.处理前应具备的条件:

(1)造成事故的愿因要分析清楚。

(2)事故性质和范围要清楚。

(3)目的要明确,应有预定处理方案。

(4)参加人员意见一致,有关人员签字认可。

3.应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方面的影响。如在事故处理中采取补桩时,会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩。

4. 选用最佳处理方案。桩基事故处理方法较多,但对方案要进行技术经济比较和论证,选择安全可靠,经济合理和施工方便的方案。

六、桩基础质量事故常用的几种处理方法:

通过十几年来的施工经验总结,针对桩基础施工工程中,对经常出现的桩基础质量事故的常用处理方法,与同行共同分享。 常用方法有接桩,补桩,补强,扩大承台(粱),改变施工方法,修改设计方案等。下面结合事故发生的原因分别介绍几种方法的应用情况。

1. 接桩法:当成桩后由于桩顶标高不足,常采用接桩法处理,方法有以下二种:

(1)开挖接桩:挖出桩头,凿去混凝土浮浆及松散层,并凿出钢筋,整理与冲洗干净后,再将桩钢筋接长,然后再浇混凝土至设计标高。

(2)嵌入式接桩:当成桩中出现混凝土停浇事故后,清除已浇混凝土有困难时,可采用此法。采用此方法时,要制定严密可行的技术处理方案,并经设计及监理、建设单位代表同意,方可进行施工。

2. 补桩法

桩基承台(梁)施工前补桩,如钻孔时孔位偏差,使桩距过大,不能承受上部荷载时,可在桩与桩之间补桩。按此方法处理时,必须由桩基础原设计单位出设计变更文件,或者有经设计单位签字盖章同意的处理方案。并且,在桩基础竣工图上标注清楚。

3.钻孔补强法

此法适应条件是桩身混凝土严重蜂窝,离析,松散,强度不够及有效断面不足,桩底沉渣过厚等事故,常用高压注浆法来处理,但此法一般不宜采用。

篇3

[关键词]桩基础;混凝土;配合;控制

1.绪论

在我国的历史记载上,出现得比较早的关于记载“桩基础”的在浙江河姆度河原始社会居住遗址里被人们发现出来。一直发展到了我国宋朝,“桩基础”技术得到了很大发展,日趋走向成熟。而“营造法式”一书记载了关于如何临水筑基。后来到了明清两朝,“桩基础”技术日益发展完善。如今,在我国现代化建设进程中,铺路修桥,天堑变通途,交通运输就如国民快速发展的大动脉。要发展,就要优先发展交通,交通的建设需要铺路修桥,而铺路修桥则需要筑根基,根基稳则需要打“桩基础”。因此,“桩基础”是施工建设的关键基础,必须把“桩基础”打牢。如二十世纪七八十年代,我国发生过大地震,采用“桩基础”技术的施工通常损害较小。说明了“桩基础”在抗震中具有很好的稳定性。

“桩基础”作为一项比较远古的建筑形式,“桩基础”技术已经历经长历史的发展。不管“桩基础”的原料与“桩基础”类型,亦或“桩基础”的机械与“桩基础”的施工均得到快速发展,成为现代化建筑建设的重要组成部分。但是,我们在施工中也遇到一定的技术难题,就是在“桩基础”施工中如何控制混凝土的配合比例,减少施工原料的消耗,提高施工效率。下面结合我们在日常施工中的工程实际,就“桩基础”施工中混凝土配合比的控制进行浅析。

2.“桩基础”的基本概况

2.1什么是“桩基础”

“桩基础”是由“基桩”与连接桩顶的“承台”构成。如果“桩”整部埋在土里,“承台”的最下边就会跟土壤接触,这种情形就叫做“低承台桩基”。如果“桩”有部分露出地表且“承台”的底位高于地表,这种情形就叫做“高承台桩基”。依据“桩基础”的受力,可以将其分成“摩擦桩”与“端承桩”。依据施工方式,能够把其分成“预制桩”与“灌注桩”。目前,用得比较多的桩类型为“预制钢筋混凝土桩”、“预应力钢筋混凝土桩”、“人工挖孔灌注桩”、“冲孔灌注桩”以及“钢管桩”等等。

2.2材料的认识

第一,混凝土。“混凝土”通常采用“粗细集料”当做骨架,而采用“水泥净浆”制作成的胶凝材料当做混合料。一般情况下“粗细集料”的体积大概是整个混凝土体积的百分之七十。混凝土其强硬度受到水泥与水灰的配合比、集料等因素的影响和制约。第二,水泥跟水灰的配合比例。混凝土的至关重要的原料为水泥,因此,水泥的强度最先影响并制约着混凝土的强度。此外,水泥石所形成的抗压强度由其毛细孔占据空间的数量和凝固物占据的数量来决定。如果所使用的水泥相同,那么混凝土的强度由水灰比的多少来决定。通常情况下,水灰比越少,水泥石的强度就越高,其跟骨架的粘合力就越大,混凝土强度也就越高。

3.“桩基础”施工中混凝土配合比控制要求

“桩基础”所采用的“混凝土”通常是在水下、土壤里、泥浆里等隐蔽的环境下进行施工,因此,在这种特别的环境下,为了保障“混凝土”能够凝结、硬化,必须确保“混凝土”的强度达标,并使得“混凝土”性能良好,这就要求所用来配制“桩基础”的“混凝土”必须达到一定的标准要求。

3.1强度

“桩基础”由于长埋地下,在施工的过程中,“混凝土”就不可避免地要受到地下水跟环境水等的制约,这样,原先配制好的混凝土混合物在施工中不可避免地受到水量增加的影响,往往会使得水灰比例发生改变,会影响与制约着最终形成的混凝土强度。所以,在“桩基础”施工过程中必须事先根据施工环境及因素控制好“混凝土的配合比”,确保混凝土在施工以后能够取得良好的强硬度。

3.2黏性

在混凝土的施工过程中,施工人员应当尽可能地去减少原料的“离析”、“分层”等,以确保混凝土的黏度,使得最终形成的混凝土黏度优质,能够与材料高效地黏聚在一起。。

3.3流动性

“桩基础”所采用的混凝土通常情况下是在混合料自身自重力的作用下形成流动。而混凝土自身自重量的流动是在混凝土的密实和整平过程中完成的,通常混凝土的坍落度应当把范围控制在十八厘米到二十厘米之间,采用的适宜的水灰比应当把范围控制在零点五到零点六之间。只有这样才能确保“桩基础”所使用的混凝土具有良好的流动性能,才能确保施工的质量。

3.4耐久性

“桩基础”所采用的“混凝土”施工一段时间后会凝结并硬化,最终还要长期经受住各种负荷。因此,施工中应当对“混凝土”的水灰比例与用量进行严格把关控制,确保“混凝土”具有良好的使用寿命期。

4.“桩基础”施工中混凝土配合比的控制

在符合一般的、基础的混凝土条件下,关键环节就在混凝土的配制了,我国的“公路桥梁施工技术规范”对“桩基础”施工过程中的“混凝土原材料”与“混凝土的配合比”作了明确的技术标准规范,通常日常的施工项目图纸的设计也会对施工要求作出规定。本文结合多年来于高层建筑桩基础施工过程中的一些亲身经历,总结归纳为如下:

4.1关于水泥

能够用于“桩基础”施工的水泥可以为“火山灰水泥”、“矿渣水泥”、“粉煤灰水泥”以及“普通水泥”等。但是,对于最少水泥使用量标准规定为每立方米的混凝土不应当少于350千克。对于“水泥的初凝”时限不应当少于二个半小时。对“水泥的强度”等级不应当小于三十二兆帕。此外,如果使用的是高强度等级的水泥,其用量不应当相应减少,也不能够使用“早强剂”。

4.2关于粗细集料

对于“粗集料”应当选取碎石或者卵石,而“粗集料”的粒径最大范围不应该超过四厘米。如果采用的是碎石,这个时候就应当提高约4%的含沙率,而混合料的含沙率通常需要控制在40%到50%之间为佳。对于“细集料”应当选取级配较好地中沙,而且级配必须符合标准并且符合设计的要求规范。

4.3关于强度、耐久性

“桩基础”施工中的“混凝土的强度”以及“混凝土的耐久性”两者是紧密相关的。通常状况下,“混凝土强度”越高则“混凝土的耐久性”越高,而“混凝土的强度”往往由“水灰比”、“水泥的强度等级”、“水泥的使用量”、“粗细集料的种类”、“有无掺用外加剂”等因素来决定。经过在“桩基础”施工过程中的长期实践得出:“桩基础”施工中的“混凝土的强度”其实比别的混凝土的强度要低得多,通常会低五成到九成左右,所以在“桩基础”施工过程中要特别注意,控制好“混凝土”的配合比就相当重要。

4.4如何控制混凝土的配合比

以上图表数据统计是在“桩基础”施工中混凝土配合比控制效果比较好的十个方案,从数据统计中,我们可以得出以下一些关于如果控制“桩基础”施工中混凝土配合比的一些方法。

首先,一般情况下,在“桩基础”施工中的“混凝土强度”要超过设计的强度要求。尤其是在配制“基础混凝土”的过程中,应当把“混凝土的强度”调高于设计强度的25%左右。其次,在“桩基础”施工过程中“混凝土”中的“水灰比”应当尽可能地取最小量值。因为比较高的“水灰比”会直接或间接影响到最终的混凝土的强度、均匀度以及密实度等。接着,在“桩基础”施工过程中所使用的胶凝材料和它们的使用量应当符合施工要求。这将对“桩基础”是工作的“混凝土的耐久性”具有很大的影响与制约。最后,在“桩基础”施工过程中“混凝土”应当适量地提高含沙率与浆体的使用量。这将在“粗细集料”中显得非常重要,尤其是碎石的选用上最能体现出来。此外,还要充分考虑“粗集料”粒径的大小,建议最好选用小口径的,这将对混凝土的流动性产生很大的影响,而流动性就直接关系到混凝土的施工质量问题。

参考文献

[1]卢远芳.浅谈桩基础施工中混凝土配合比的控制[J].混凝土世界,2011,(11).

[2]高华,庄永,白伟,朱雪锋.浅谈桩基础施工中混凝土配合比的控制[J].辽宁交通科技,2000,(08).

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关键词:桩基础施工;地基土;影响因素;应用分析

1 建筑施工中桩基础的分类

建筑施工中桩基础按照一定的分类标准分为不同的类型,分类方法不同,名称不同。使用功能为分类标准进行分类分为四种:竖方向的抗压力桩,竖向的抗拔桩,水平方向的受荷载,负荷受荷载。按照桩身材料不同进行的桩分类:混凝土类型桩,钢结构桩,木结构桩,组合结构桩。此外,还有根据承桩方法进行的桩分类等等,分类标准不一,桩基础名称也不同。

2 桩基础施工中基础土的影响因素分析

在桩基础的施工中,影响基础土的因素比较多,影响作用比较复杂。常见的有地质条件、水文条件、地基条件等,这些环节中的任何一个细节之处都将影响到桩基础的施工,进而影响到整个工程的施工质量。因此在进行桩基础施工中要针对基础土的影响因素进行科学规划与分析,确保施工环境的安全。下面我们针对影响地基土的多种因素进行具体分析。

2.1 持力层的深度、强度与其他特性的影响

首先我们看一下持力层的强度影响,强度最强的是硬度岩嵌岩桩,在进行施工中时一般要借助冲击钻。在深度方面,如果持力层过深,直接影响到人工的挖孔桩作业。通风性能低,成本大,作业比较困难。无法正常发挥预应力管桩的优势作用,对于施工安全也是比较大的考验。持力层的特性也会影响到基础土,特别是在岩石风化物漫水软化时,在预应力管桩的选择上就要重点选用闭口型管桩。

2.2 地层结构的影响因素分析

地层结构的影响主要体现在决定着桩的类型与成桩方式两方面。在卵石、砾石存在的情况下,尤其是卵石在100mm,成孔的效率十分低,对于施工安全威胁很大。在卵石粒为地质报告粒径的三倍就需要重点考虑这方面了。

持力层以上存在软弱土层情况。如果存在较大的软弱层,进行沉管灌注桩与人工挖孔桩施工极为不利,需要采取一定的辅助防护措施。此外,如果存在流沙层,施工中应该尽量避免挖空桩施工。在持力层以上没有硬夹层,具有零星的孤石分布,不可使用预应力管桩与钻、冲灌注施工方式。

2.3 地下水位的变化影响分析

地下水位直接影响到施工多个方面。钻、冲孔灌注桩的埋设工作与此息息相关。面对地下水文条件较为复杂的情况,我们应该对其进行充分的分析,掌握其分布规律,在进行施工作业之前先进行详细的地质勘查,在具体施工时要对地下水源有整体清晰的把握,充分考虑到地下水对桩基础施工的影响程度,在运用反循环钻孔进行施工时,要保证护筒的顶端高度在最高水位线的2米以上方可。切实避免因为地下水丰富的情况下而造成桩基础浇筑质量不达标的现象发生。如果存在渗流水,在采用灌注桩时容易产生大量的泥浆,造成踏孔,在踏孔的情况下,钢筋笼无法正常达到底部,柱底部形成厚厚的泥夹层引发事故。在出现超出地表2米左右承压水的情况下,灌注桩施工困难,直接影响到混凝土的浇筑。

2.4 复杂地质条件的影响分析

除了上面提到的三个方面,复杂的地质条件也会影响到桩基础的正常施工。特别是在一些灰岩分布的地区,在这样的地质中,土层往往会因为水分的影响导致原有的强度丧失,而产生这一现象的主要原因就是灰岩地区残积层具有良好的渗透性能,将外界的水渗透到土层的深处。除了具有强大的渗透功能,灰岩的地质条件下更容易发育溶洞、地下暗河、孤石等,这些特殊情况对于桩基础的施工都是不小的挑战,很大程度上影响到土层的稳定性,影响到桩基础施工的安全性。因此,在进行施工前,要做好区域地质的勘查与分析,制定出完善的施工计划,最大限度的避开既有的特殊地质情况,在无法避开的情况下,桩基础的下落部位最好选择为溶洞的上层,这是因为溶洞的上层如果厚度不够,对于桩基础施工的负面影响是无法估量的。

3 桩基础施工中相关工艺的施工指导分析

在建筑施工中广泛采用的是桩基础类型的预应力管桩、钻、孔灌注桩及人工挖空作业。对这些基础性的作业工艺进行施工技术上的指导,可以有效的保证施工工程的安全、工期与质量。

3.1 预应力管桩的施工应用分析

预应力管桩特别适用于桩顶端持力层比较厚的情况,能有效的对抗强度风华岩石、全风化岩石与粘性土层等基础土类型。使得土层管桩进入一定的深度,转化为摩擦端承桩,发挥其强度上的优势。

施工时排桩建议从中间向两头施工,或者是采用分段施工的方式。在进行群桩的施工时建议从中央向四周进行扩散式地施工。当遇到周围有大型建筑物时,应考虑从建筑物的侧面向无建筑的方向施工。对于持力层较厚的地段要先施工,接着施工较浅的地段。在进行施工时要重点做好浅基坑的施工,先进行打桩工序,再开挖基坑,这样施工能有效的保证基坑施工的安全,有效避免施工浪费。

3.2 钻、孔灌注桩的施工应用分析

一般钻、孔灌注桩的适应性比较强,能有效地对抗承压水或者地下水的情况,但是施工起来比较困难,需要采取其他配套辅助措施。在施工时先完成持力层的确认。一般根据钻进中获取的渣成分与标准岩土层表对照,施工时结合地质剖面图与柱状图,保证持力层确认的准确。在后期施工中如果遇到卵石,选用回转钻进,除了卵石还有其他硬石的情况,选用反循环钻。当出现较大的块石时,兼顾采用锤式抓头,特大孤石需要爆破后再作业。如果施工中发现嵌岩深度大,要选用冲击钻施工。在情况比较复杂的施工环境下,我们可以考虑多种方法的混合使用,针对不同的地质条件与施工难题进行灵活分析,选取几种最合适的施工作业方法。

4 结束语

桩基础施工中基础土的影响因素是多样的,不仅受地质条件的影响,还受水文条件地制约。要想保证施工作业的按时、保质、保量,首先要做好桩基础施工中基础土的影响因素分析,对于常见的影响因素进行分析,制定科学的施工方案,最大限度的保证施工中意外情况地发生。

在日常的分析中,要总结经验,制定科学合理的勘测调查报告,详细记述工程施工地段的地质条件、水文情况与其他相关参数,为施工提供参考与依据。在编写总结施工段勘测调查报告的过程中要本着认真、详实的记录原则,对工程施工的每一个环节进行深入分析,确保施工安全。建筑施工无小事,建筑质量直接影响到万千群众的利益,在认识上引起重视,在行动上做好落实,才能做好桩基础的施工工作。接着进行水下的灌注,在进行混凝土的灌注时要保持集成排水水位的稳定,动水对灌注的质量影响十分明显。在完成灌注之后进行后期的护筒填埋,在进行护筒埋设时要保证护筒顶部高出普通水位2米以上,以此来保证成孔工艺的正常开展。需要注意的是粘性土进行埋设时需要将埋设深度控制在1米以下,护筒埋设要深入到不透水层。

参考文献

[1]张贵义.桩基础施工中常见质量问题及对策[J].黑龙江科技信息,2010(22).

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关键词:基坑开挖;桩基础围堰技术;桩基础围堰施工工艺

水中基础的施工,常规的施工方较多,如较常见的工艺较复杂的有:双壁钢围堰、钢板桩围堰、吊箱围堰,工艺较简单施工较方便的有土石围堰、草袋围堰。这几种施工工艺在常规水中基础、深水基础施工中均能够起到经济合理、施工方便的作用。在特殊地质条件下,如基础位于水中,基底位于河床以下,河床为纯卵石土层或者是基底因各种原因需埋入岩层中,或者埋入岩石中因外界原因的影响无法进行水下爆破施工,则各种钢围堰施工工艺将很难进行施工,土石围堰和草袋围堰则因施工成本和工艺效果的原因无法采用。

比如:在XX工程XXX特大桥12#墩承台施工中遇到如下情况:设计要求承台开挖使用双壁钢板桩围堰,承台底位于施工期间常水位以下7.5米,承台高4.5米,承台所在位置处一半为河床山体岩石,一半为河床卵石层,在此承台大里程(温州方向)侧有一自来水管道(供应XX县城自来水主管道)离承台垂直距离2.3米,经过观察水管基础处岩石有较多深层裂缝,若选择进行开挖承台处岩石,需进行水下爆破,势必威胁水管安全。所以考虑以上情况,承台基坑开挖时,选择其他经济合理的方案成为该特大桥基础施工的重点。

1无法使用其他围堰施工技术原因分析

1.1地质情况决定双壁钢板桩围堰、钢板桩围堰、土袋围堰等常用的围堰方案无法使用。

在XX工程XXX特大桥12#墩承台所处位置为一半在河床山体岩石内,一半在河床卵石层,设计要求承台开挖使用双壁钢板桩围堰,承台底位于施工期间常水位以下4米多,承台高4.5米,在此承台大里程侧有一自来水管道(供应XX县城自来水主管道)离承台垂直距

离2.3米,经过观察水管基础处岩石有较多深层裂缝,若选择进行开挖承台处岩石,势必威胁水管安全,其次小溪水流量及流速均较大,开挖难度较大。若使用爆破技术处理承台处岩石,因有水管及水管基础处深层裂缝,会有较大风险及后期承台施工存在较大危险。在此情况下,若使用常规处理技术如双壁钢板桩围堰、钢板桩围堰等均无法达到承台开挖的要求。因承台底所处位置与河床岩石坡度成斜切状态,双壁钢板桩与钢板桩均无法正常插入,也无法进行封底处理,更无法开挖到位,也就无法达到承台开挖的目的。

1.2选用桩基础围堰的客观原因、优势

12#墩基础为桩基承台基础,根据施工桩基础的施工经验总结,地下连续墙的构想,在基础施工时采用钻孔桩基础围堰进行施工。首先其他围堰方式经过分析无法达到或者满足现场承台开挖的施工要求,其次就是桩基围堰可以有效解决其他围堰无法解决的上述问题;桩钻孔桩打入岩石内,同时桩与桩之间进行有效咬合可以防止桩围堰周围及底部渗水进围堰,通过桩围堰(靠近水管侧)大里程侧桩基可以有效割断自来水基础与开挖承台处岩石联系,桩围堰本身起到自来水管道基础抗滑桩的作用,在承台开挖、施工过程中有效的保护了人身、机械、材料的安全,也解决了流水急导致的安全及效率的问题,这样所有难题也就迎刃而解;在使用其他围堰方式施工过程中容易产生一些不确定性,如钢围堰封底混凝土无法保证本身封底的完整性和可靠性,加固过程中是否会发生加固不到位产生安全问题等等。

1.3桩基础围堰技术及施工工艺

1.3.1钻孔桩围堰施工设计

XXX特大桥12#承台位于河内,其中一侧靠公路,承台尺寸为12.2×15.8×3.5m,加台尺寸为6.7×11.5×1m。承台桩基共计18根,为水下桩基,设计桩长为14m。12#承台大里程方向约2.3m,有1.25m自来水管一根。

12#位置处有较厚的卵石土,卵石下部有岩石(强风化晶屑凝灰岩)。桩基础的施工采用土石围堰筑岛施工,经测量,土石围堰顶标高为10.3m,桩顶标高为5.762m,承台基坑挖深为6.538m。根据开工后的观测,河水最低水位为6.7m,最高水位大于10m。

根据钻孔地质参数统计表,进行桩基围堰施工工艺的设计。

1.3.2桩基础围堰施工工艺

由于在承台基坑范围内均为卵石土或岩石,卵石土透水性强,较容易坍塌。若采用常规的钢板桩围堰、或双臂钢围堰,则存在钢板桩插打困难甚至打不进去或钢围堰下沉困难,或下沉不了,对施工安全及工期有较大的影响,在开挖靠近水管处岩石时有很大可能会对水管基础产生不可预见的后果。所以采用桩基础围堰,承台基坑的施工采用钻孔桩进行维护施工,施工钻孔桩时,采用钻孔桩相互咬合进行堵水,并在薄弱环节进行注浆防渗漏。在施工过程中总结一条若一个隔一个桩施工,再进行中间一个桩施工难度较大,所以桩围堰施工过程中依次施工较为方便。桩围堰施工时,严格按照计算坐标进行放样施工,以减小钻孔桩施工时存在的误差而达不到相互咬合的目的。

围堰需保证承台基础施工安全,钻孔桩基围堰桩径选择为1.0m,考虑到基础施工工作面,桩基围堰内侧设计为比承台基础尺寸大1.0m,共计64根,桩长按照入岩2.5m进行设计。单根桩基的长度可根据现场实际入岩深度进行确定,但不小于2.5m。桩顶标高按照8.0m进行控制。在所有桩基施工完成后,为保证桩基不致倾覆,沿桩顶浇筑混凝土圈梁并设内支撑,内支撑采用双拼I40a工字钢。桩基围堰采用冲击钻钻孔桩施工工艺。

1.3.4施工工艺结果

在桩围堰施工完成后,基坑内除局部有孔洞漏水进行了注浆处理外,基本满足水下基础的施工要求,并且最终还起到了施工安全防护作用。

1.4桩基围堰工艺总结

1.4.1基坑局部孔洞漏水注浆处理分析:

局部漏水的原因为:因桩间距未按设定的工艺参数,和工艺设计计算坐标进行放样施工,导致桩与桩之间的间隙过大。基坑开挖后,卵石土层松散特性导致了桩基间的孔洞。并且卵石土自身的透水性,在冲刷之后决定了基坑的局部漏水。总之,因施工工艺未严格执行,导致了基坑局部漏水。

1.4.2施工工艺执行可根据桩基围堰的设计桩径合理选择桩间距,桩间距过小,冲击钻施工困难,因为混泥土凝固后,冲击钻钻孔时会形成一定的偏压。过大会导致桩基围堰施工完成后形成孔洞,造成大量漏水。

1.4.3漏水时,应及时处理,可采用注浆处理措施,可达到很好的止水效果。

1.5适用范围

综上所述可以总结如下:在上述环境条件下可以充分发挥桩基础围堰的优势,也就是说在不考虑施工成本的情况下考虑本方案可适应任何地质环境施工(可使用冲击钻钻机),换句话说就是在比选各类围堰施工时,若安全风险大于施工成本时均可以考虑该方案。

1.5结束语

随着各类工程的快速发展,围堰施工将在更加宽广的范围内实施,针对类似工程的特殊地质环境情况下使用该方案可有效解决施工过程中的重点与难点问题;通过分析了各类围堰施工的优缺点,结合工程实践对该方案的技术和工艺进行了研究,提出了该方案并对该方案的施工工艺进行了阐述。

对围堰工程中的处理问题应特别重视,要不断的研究并改进相关技术,满足实际工程的需要,达到承台等工程需开挖基坑的科学、安全、经济的目的。

篇6

【关键词】长短组合桩;室内;建筑设计

随着现代计算机技术的高速发展与普及,数值分析法逐步替代了传统的室内模型试验和现场测试法,成为了现代化室内建筑设计的主要方式和途径。有限元法作为一种新型的数值计算方法和设计措施,在目前建筑结构中的各类数值计算和分析得到了较为广泛的应用。但是由于在组合桩桩基计算过程中,桩基涉及到的因素较多,数值较为复杂且计算量较大,因此在目前的计算与设计中很少用大群桩基工程的设计来进行严格分析与探讨。一般而言,应用有限元法进行群桩共同作用分析,并对它的原理和工程实际措施进行研究有着深刻的意义。近三十年来,随着国际市场上各种计算措施和方法的完善,长短组合桩的应用与设计方法也较为完善,成为现代化建筑工程项目应用的主要重点,尤其是在岩土工程界应用更为广泛。

一、长短组合桩复合地基概述

长短桩组合桩复合地基是近年来在建筑土木工程领域实践总结发展起来的一种新型的复合地基结构。这种地基结构的主要形成原理在于通过长桩与短桩相结合的方式使得短桩能够对地下基础工程的软弱土体进行夯实和加固,从而提高土层的承载能力,而长桩则主要是通过将桩底落在承载能力较好的土层上,从而控制土层的沉降量,以此来提高结构荷载能力。一般在当前的设计工作中,主要是通过相关的施工标准来确定设计方案和施工措施。在目前工程项目中短桩都是采用柔性桩为主,而长桩则是多采用刚性桩,通常都是以混凝土灌注桩、钢管桩等结构为主。同时为了避免在施工的过程中出现承载台脱空现象,充分发挥桩间土层的承载力度,一般都是在承载台下设置相关的垫层结构,通常都是钢筋混凝土为主进行桩基施工的过程,而在这种施工过程中,对于桩基础的控制较为严格,从而形成一种由短桩、长桩以及垫层组成的复合地基结构,这种地基结构在目前被广泛的应用在软土地区工程项目中,同时多以多层和小高层建筑结构为主。然而就目前的施工结构现状分析,其长短桩组合地基与长桩短桩复合地基之间还存在着一定的差异与差别,其主要的结构差异表现在以下几个方面:

首先,长短桩复合地基在本质上仍然是一种地基结构形式,其在设计方法与计算方法的选择中仍然是采用常规的复合地基计算方法为主,而对于长短桩组合基础则是一种新型的桩基础结构形式,也是现阶段建筑工程项目中最为常见的结构,是不通过在施工中设置相关垫层来直接进行工作的桩基础结构形式之一。这种结构之中,长桩与短桩结构都是以刚性桩为主。

其次,两种桩结构在设计与施工中其出发点与适用面之间存在着一定的差异。长短桩复合地基主要是针对浅部土层承载力不足而从而采用深层基础加固作为主要的处理措施和方法,而柔性桩则主要是对地基结构进行加固,从而消除地基土层之中存在的隐患问题。在这种结构项目中,一般都是在上部结构荷载计算前设置相关的垫层,以此对土壤层进行加固和处理,从而控制基层的沉降量。两外,由于其端庄结构中不仅对浅部土层的加固有着一定的影响,同时在加固后对于地基承载力也存在着一定的影响模式。

再次,长短组合桩基础在遇到地基土中存在两层或者多层的情况下,可以通过桩端持力层情况来进行分析,但是其短桩基础承载力的变形却无法满足承载要求。而采用全长桩基础则表现出施工难度大,投资成本高,因此为了减少这种现状下的土层分布情况,通常都是以基础形式作为主要的结构基础被广泛应用,从而满足高层建筑结构施工内在要求。

二、设计原则

在实际工程设计与分析中经常会遇到地基土存在两层或多层可作为桩端持力层的情况,其浅层持力层承载能力良好且埋深不大。当上部结构荷载较小时,采用坐落于浅层持力层的短桩基础可以满足建筑物对承载力和变形的要求。当上部结构荷载较大时,采用短桩基础能基本满足承载力要求但不能满足变形要求。在这种情况下,为满足沉降计算要求,设计时往往不考虑浅层持力层承载能力,统一将所有的桩穿过浅层持力层,桩端坐落于深层持力层上。

众所周知,实际工程设计中使用桩基的目的不外乎两个:或是因为天然地基承载力不够,或是因为基础的沉降变形过大。合理的桩基设计应该根据使用桩基的不同目的而对桩加以不同的利用。

三、室内设计应用

在桩基工程中,由于进行群桩或单桩的原型试验需要花费大量的人力、物力和时间,或因场地条件及其他因素的限制无法进行原型试验,在这种情况下,模型试验成为研究、探索和解决问题的一种有效方法。桩的模型试验是根据桩基的实际工作状态,进行合理全面地构思,建立与原型具有相似性规律的模型,借助科学仪器和设备。人为地控制试验条件,研究桩基在某一或某些情况下的受力变形特性的试验,在桩基工程技术的研究中占有重要的地位。

1、模型设计制作

为研究长短桩组合桩基础中基桩桩身轴力、侧摩阻力沿深度的分布特性,本次试验在模型桩上安装应变量测仪器,再将测得的应变值转化为应力值。因此模型桩的设计原则是在满足相似要求的前提下,使桩体便于应变测量,应变片粘贴容易且能真实地反应桩的受荷状况。

2、设计要点

目前应变片的接线方式主要有全桥接法、半桥接法、单点单片接法等。本次试验采用全桥接法,由测试桩上的两个应变片和补偿桩的两个应变片组成一个全桥,补偿桩与测试桩一起埋入(但相距较远,互不影响)。试验证明,这种接线方式能有效地减少环境温度对试验结果的影响。

3、相关设计要点

就以某工程为例进行分析,其主要的设计要点有:

(1)桩周土体的准备。本次试验采用人工筛选天然风干河砂模拟桩周土,在试验前将砂先通过2.5mm筛子过筛,用来除去较大颗粒及其他杂质,从而模拟均匀土体。

(2)桩周土体装填。由于试验室条件限制,即将砂按质量均等地分成12次装入到模型槽中去,要求均匀对称地装砂,并进行密实,经密实后每层砂的厚度控制为10cm,且要求砂的上平面为.COM水平。

(3)模型桩的设置.目前有两种方法,即埋置入式和压入式。采用埋置式主要用来模拟现场非挤土桩的施工,且不考虑施工对周围土体产生的影响,方法为先将砂填到预定桩端高度,再将模型桩放入并固定,继续将砂装到预定桩顶高度即可。

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关键词:桩基础 消除湿陷性 黄土地区

中图分类号:TU473 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)02(c)-0085-01

我国湿陷性黄土主要分布在山西、陕西、甘肃的大部分地区。湿陷性黄土是一种非饱和的欠压密土,具有大孔和垂直节理,在天然湿度下,其压缩性较低,强度较高,但遇水浸湿时,土的强度显著降低,在附加压力或在附加压力与土的自重压力下引起的湿陷变形,是一种下沉量大、下沉速度快的失稳性变形,对建筑物危害大。

下面就具典型特点工程实例总结一些湿陷性黄土地区高层建筑桩基础设计心得。

1 工程实例概况

其中黄土②褐黄色,硬塑。具大孔、虫孔,可见蜗牛壳残片、钙质结核及黄色锈斑。具湿陷性。层位稳定,分布连续。层厚6.50~8.40 m,层底埋深7.20~8.90 m。

由于本工程荷载较大,常用湿陷性黄土地区地基处理方法诸如灰土挤密桩、换填垫层不能满足上部荷载要求,结合场地工程地质条件及本地区工程施工经验,拟建建筑物的基础采用桩基础。

2 桩基础设计讨论

3 桩基础方案分析选择

由于拟建场地属自重湿陷性场地,根据《GB50025-2004》规范第5.7.5条,采用桩基础方案时,除不计自重湿陷性黄土层内的桩长按饱和状态下的正侧摩阻力外,尚应扣除桩侧的负摩阻力。本场地湿陷性土层厚度较大,若扣除桩侧的负摩阻力,其桩长将会很大而不经济。

根据地区常用施工经验,经由设计、技术经济反 复比较,拟建建筑宜先进行地基处理消除地基土的湿陷性,处理方法可采用素土挤密桩法,应将黄土②全部处理。处理完第②层黄土湿陷性之后再采用桩基础。由于第②层黄土挤密之后所带来的沉桩困难,可通过引孔等施工措施解决。当采用高强砼管桩型,造价较高,周期较长时,可采用钻孔灌注桩。

4 结语

湿陷性黄土场地广泛分布于我国东北、华北、西北、华中等大部分地区,它在我国的工程地质具有典型代表意义。此类场地往往具有地基承载力低、地震烈度大等特点。其常用消除湿陷性地基处理方法有:垫层法、强夯法、挤密法、预浸水法。上述方法在消除湿陷性的同时也可以提高地基承载力,但提高程度有限。在一般性低矮建筑中可以满足要求,在高层建筑中只采用单一方法即显局促。因此,如本文论述的桩基加地基处理的实例具有较典型意义。

参考文献

[1] 湿陷性黄土地区建筑规范(GB50025-2004)[S].中国建筑工业出版社,2004.

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关键词:高层建筑;桩基础;设计方法;改进对策

中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A 文章编号:

随着高层建筑物的涌现,地基基础类问题就变得越来越复杂,而在高层建筑物的规划设计及施工建设中,也如其他的建筑物形式相同,可采用多种基础形式,而桩基础是使用的较为普遍的一大类基础形式,但在具体的应用过程中需要设计人员进行全方位的考量,进而选择技术上更先进、可靠性更高且经济作为合理的最佳方案,并且要重视桩基础设计中常见问题的改进对策的落实。

高层建筑常见桩基础形式的设计方法

刚性桩基础设计

传统的刚性桩基础是在高层建筑的基础工程内使用的较为普遍的设计方法,在具体的设计工程中要综合建筑物的结构特点、工程现场的地质条件、施工作业的外部条件等,进行桩基类型及参数的确定。首先要进行承台的埋深及尺寸的确定,然后进行桩基类型、数量以及平面分布状况的确定,最后是进行桩基中各个单桩体的荷载有没有超出单桩的承载力特征值的验算,如果有必要还要进行群桩基础沉降量及地基强度的验算,最后实施承台的设计。桩的数量要严格的综合承台所传递给它的竖向荷载及单桩的承载力特征值进行确定,桩与桩之间的距离多设定为桩径的3至4倍,现在普遍采用的设计方法是假定承台面及其以上的荷载将完全的经由群桩传递至地面下的持力层中,对桩与桩之间的土层所分担的荷载将不再做考虑。

减沉桩基的设计

在高层建筑施工设计领域中,将基础承载力要满足基本的设计要求、沉降量相对较大,但设置的桩基数量相对较少从而实现地基沉降减小的桩基被称之为减沉桩基。减沉效果的实现是采用减少地基内的荷载来达到的,正是因为减沉桩在设置的数量上进行着合理的减少,造成减沉之后的地基沉降量依然要比单桩体达到极限承载力时所发生的沉降量要大的多,某些时候的最终形成的沉降量甚至可以达到160mm甚至更大,在常规状态下单桩体在达到极限承载力时所发生的沉降量也仅是几毫米,最为特殊的状态下也仅是有可能超出30mm,因此说,减沉桩基多数情况下均会达到其自身的极限承载力。在常规状态下减沉桩基的设计密度的大小值将会直接影响到地基的沉降量,减沉桩间距大、密度小,使得地基所要承受的荷载随之增大,地基的沉降量就会增大;相反减沉桩的间距减小、密度变大,地基的所要承受的荷载相应的减少,最终使地基的沉降量减少。

软土地基的设计

软土地基是建筑工程施工建设中常会遇到的一类不良的地基,因为软土质本身所具有的强度低、透水性差及压缩性强等特点,进行软土质之上的建筑物的修筑中,要特别注意进行地基变形及稳定性问题的处理,而相应的处理最为主要的目的便是进行软土地基强度的提升、软土压缩性的降低及地基稳定性的确保等,经常选用的处理方法有减少附加应力、超载预压及水泥等灌浆深层搅拌法等;而当软土地基的厚度相对较大时,可选用各种类型的钢筋混凝土进行桩基础的深埋处理;如果软土地基中的含水量及空隙相对较大,可以选用石灰桩、挤密砂桩、堆载预压及化学灌浆等方法进行设计处理,相应的处理方法都具有其固定的针对性,在进行桩基础设计处理的过程中,处理方法选择的合理性将直接的影响到高层建筑物的安全性及技术上的可行性等。

高层建筑中桩基础设计施工中问题的改进对策

由于高层建筑的施工环境不可避免的可能遇到地质条件复杂及其他的多种因素的影响,在桩基础的设计及施工过程中难免存在各种问题,进行相应问题的及时发现及改进对策的制定与落实将显得非常重要。

1.高层建筑中单桩竖向的抗压承载力的特征值确定

例如在进行山东黄金昌邑大厦一类高层建筑物的桩基础设计中,常常在初步的设计阶段,依据地基土的物理特性以及与承载力之间的特定关系等,进行单桩体的竖向抗压承载力特征值的估算,但估算值与实际值之间常常存在较大的误差,这是桩基础设计中的常见问题,具体的改进对策是由专门的估算公司来进行估算,并采用静载试验桩或者是试打桩来实施调整。

静载试验桩。就高层建筑物的施工图纸的设计过程中,多选择静荷载试验的方法进行桩承载力以及其他的设计参数的确定,该种方法在等级为甲等、地质条件相对复杂的管桩基础类工程的设计处理中使用较多。

试打桩。在正式的开始进行施工作业之前,多采用试打桩并配合以高应变动的测试方法进行预应力承载值的确定,试打桩方法较为适用于已经使用管桩时间相对较长,且设计施工经验相对丰富的地区中,主要包括地质条件相对而言并不是太过复杂,且设计等级要求在甲级的管桩类基础工程中。试打桩进行预应力承载值的确定要比采用静荷载试验方法的费用低,并且测试的时间相对较短,但需要进行测试的桩体的数量相对较多。

设计出的基础桩长与实际的桩长不相符的处理

在进行高层建筑物的桩基础设计施工中,如果一旦发现设计的桩长与实际打出的桩长不相符,应该立即停止打桩进行原因的细致查询,常见的原因及处理办法有以下几种。

持力层所存在的起伏性相对较大,使得具体的施工环节中现场施工的双控工作较难落实;勘察手段选用的不够合理、桩与桩之间的距离设定的过大等,造成持力层的起伏不明确现象的出现;在施工过程中施工单位常常对此较难把握,使得设计控制不到要求。地质勘探报告中存在的某些错误,勘察单位提供的参数相对较高,使得施工单位按照相关的参数设计出的桩基础出现单桩承载力与实际的承载力之间较大的差距。也有可能是土层本身的原因,例如饱和砂土或者是空隙水压力所导致的无法进行桩基的压入,该种原因则需要采用具体的施工措施进行解决。进行施工工序的合理设定,选用跳打方式先使之前施工中形成的孔隙水压得以消失之后再实施接下来的施工;在进行静水压桩的施工过程中,必须要选择使用桩力强度符合要求的机械设备进行施工,避免抬机现象的发生;还可选择使用引孔或者是进行排水孔设置等多种处理措施进行空隙水压力的减小处理,以此同时要密切关注压桩挤土中的作用力给周边的建筑物等造成的影响。

总结:

高层建筑物的桩基础设计是个相对复杂严禁的过程,需要设计及施工人员重视桩基础的试桩及工程桩检测,进行桩体的实际承载力的最终确定,保障高层建筑物的安全性与技术可行性。

参考文献:

[1] 刘文娟.浅谈高层建筑基础设计中的几种基础形式[J].门窗.2012(04)

[2] 翟亚敏.高层建筑结构桩基础设计浅析[J].新建设:现代物业上旬刊. 2012(06)

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[关键词]岩溶 桩基础 施工

中图分类号:U445.551 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)14-0029-01

1.工程概况

贵州省瓮安至江口的高速公路存在一段16?30+1?40米的高架桥,被称之为K140+240银盏高架桥,总共5联;将肋板台运用于下部的结构桥台,而采用柱式墩来做桥墩,除了第3联运用的是预应力砼简支T梁,在上部的结构当中基本都采用预应力砼连续T梁;扩大10#-16#的基础,其余的都运用桩基础,21米为最大的桩的长度,1.8米为桩基直径。通过实际调研以及钻孔探测,4#-7#墩存在溶洞,这种情况通过与设计院进行沟通研究,为了桥梁结构得到安全保障及桩基底部能够进入完整围岩,建议穿越溶洞要采取延长桩长度等措施。

2.岩溶地质特点

2.1 基岩顶面起伏不平

由于受到地下水和地表水的侵蚀,石灰岩的岩面普遍会出现犬牙交错的形态,也经常发生岩面突变的现象。如此便会造成基岩面的起伏不平,一般突变后的高度相差1~5m,甚至有的地段能够达到20米左右的差距。这种情况下,桩基在施工过程中容易引起质量以及安全问题,如断桩、卡钻、偏孔以及垂直度过大或偏差等,给桩基施工造成极大的麻烦。

2.2 浅层溶洞

浅层溶洞为基岩面以下2m~15m内的溶洞,溶洞内部一般存在填充物,其呈现出一种软塑―流塑的状态。由于溶洞发育具有无法预测性、形态复杂性,所以在桩基施工中,桩位进入溶洞的位置以及溶洞的高度都会严重影响到桩基的承载力以及成孔,给桥梁带来严重的安全隐患。

2.3 软土

软土存在于石灰岩溶洞地区的基岩表面,具有软塑―流塑状态,薄厚不一的特点,在桩基础施工过程中,这种软土层会带来很多施工质量问题,如断桩、缩颈等;另外,由于软土层具有较大的压缩性,容易降低桩基的有效承载力并对其产生负摩擦的现象。

3.溶洞探测方法

3.1 地质钻探法

在工程地质钻探技术中主要运用地质钻探法。该方法主要是在柱状图上标注出桩位所处的溶洞、溶槽以及溶沟等。由于其对于桩基础的设计非常重要,所以其重要性不能忽视。

3.2 施工探测法

确定溶洞位置的方式有很多种,施工探测法就是其中一种,它是在钻孔施工过程中,利用冲击响应(钻头处)、漏浆的位置以及反馈等来确定溶洞的位置。该种方法对于经验和技术的要求不高,但必须对施工过程中人员的安全情况进行重点关注。施工探测法能够初步分析溶洞的大小、形状以及柱状高度等。

3.3 地质雷达探测法

地质雷达探测法运用于施工前,利用高频电磁波的发射,然后由雷达接收效果图来判断溶洞的具体情况,这是由于不同介质中电磁波的传播速度以及损失存在不同,那么雷达接收的效果也就不同。该方法能够对溶洞的发育情况以及位置、大小做出比较准确的断定,是目前最为便利的溶洞探测法。

4.溶洞处置方法

4.1 溶洞高度1米到3米的处理方法

1米到3米之间的溶洞高度,其溶洞范围较小,溶洞内是否存在半填充或全填充的填充物都能够在地质报告中显示出来,另外,漏浆现象是否在钻孔过程中存在,这些都能够对是否采应在钻孔过程中取特殊处理措施进行有效判断,如果这些情况都不存在,那么可按照常规桩基础进行施工。银盏高架桥1#、2#墩就是属于这种情况,我们针对溶洞较小且洞内有填充物的特点,仅仅是放慢冲击速度,减少进尺等措施进行处置,安全穿越溶洞。

如果溶洞内不存在填充物,而漏浆现象严重,那么就要根据漏浆的位置并结合地质报告来进行以下处理:(1)漏浆现象如果发生在溶洞或者其地层被严重破碎时,需要在孔内混合投入黏土、片石以及水泥,然后进行持续的冲击,以达到稳固孔壁的目的。最后在水泥强度达到2.5mpa后再进行溶洞的穿越施工;(2)漏浆现象发生在钻进岩层过程时,应在孔中投入黏土块,该土块的含砂量不应过高。下图为高度在1米到3米之间的溶洞处理图:

4.2 溶洞高度3米到5米的处理方法

1米到5米之间的溶洞高度,具有教小的多层溶洞间距,如果回填法无法将漏浆现象制止住,那么建议进行钢护筒穿越的处理方法。首先进行开孔、扩孔,然后将钢护筒振沉至溶洞底部。银盏高架桥4#、7#墩经探测发现为三层溶洞,溶洞高度较大,该桥才用了钢护筒安全穿越溶洞。

4.3 压力注浆方法

对于溶洞裂隙比较多的工程情况,在桩基础施工过程中,压力注浆处理法也可以用来处理漏浆、塌陷等安全情况。压力注浆法一般是在桩基周围设置钻孔布,然后再施加压力进行水泥浆的灌注,最后固结溶洞填充物。针对较大的溶洞,可增加注浆孔的数量,注浆压力为0.3~0.5Mpa,浆液的水灰比在0.8:1~1:1之间。

5.岩溶地质桩基础施工质量控制措施

5.1 钻孔灌注桩

5.1.1漏浆、塌孔

将质量较好的黏土及片石准备齐全,在孔口出现漏浆现象时,能够将黏土以及片石及时抛填到里面进行处理。而溶洞上部的护臂压力受到泥浆渗漏的影响造成塌孔现象,针对这种情况,应确保一定的沉渣或者一定的泥浆浓度,然后封堵溶洞的裂隙,以防止出现塌孔现象。

5.1.2卡钻和埋钻

造成卡钻与埋钻的主要原因是碎石在填充过冲中的下落,以及对钻头用力过猛。对这种情况的处理措施为:(1)当钻已经进入溶洞位置时,应减少进入的尺度,对其速度进行有效控制,同时注意调高泥浆比重,如向孔内抛填黏土等,如此能够防止碎石下落;(2)对于埋钻的情况,应该事先准备一些拖拉设备以及钻机撤离准备,将钢丝绳系好,最后进行钻孔。

5.1.3断桩

预防断桩安全隐患的具体措施为:(1)及时供应灌装混凝土,维持两辆以上的罐车在现场;(2)在混凝土灌注过程中,要对砼顶面高程进行及时测量,保持5m左右的导管长度;(3)如果存在漏浆现象,则随浆面将导管同时下放,将导管进行深埋处理;(4)如果存在混凝土面不上升以及大量超灌的现象,则可暂停片刻再继续灌注;(5)通知混凝土拌合站在进行灌孔之前应保证混凝土的及时供应。

5.2 挖孔灌注桩

(1)对于较大的溶洞来说,为了防止出现护壁坍塌砼漫流以及断桩等安全隐患,应采用片石进行砼填充处理;(2)对于较小的溶洞来说,可以采取封堵浇筑砼护壁的处理方式;(3)当挖孔至桩底设计高程时,为了保证桩基的结构安全,要在孔底进行钻孔或钎探。

五、结束语

综上所述,岩溶地质具有复杂的特性,其桩基础施工更是具有很多条件限制,只有在施工之前对其地质进行详细勘察,然后根据地质勘察报告,采取相应的预防以及处理措施,才能够确保桩基础施工的质量,以避免地质原因带来的安全隐患。

参考文献

[1] 刘洪洋.岩溶地区桩基础施工[J].广东公路交通,2013-08-30

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关键词:建筑;桩基础;质量控制

桩基础质量会对建筑结构质量和安全产生直接且重要的影响,所以,在桩基础施工过程中,应制定和实施有效的质量控制措施,从而保证桩基础质量。

1.桩基础的分类

桩基础属于一种常见的深基础,可按照不同条件进行不同分类。从制作工艺来说,制作桩身时所采用的方法主要分为三种,一是预制桩,二是灌注桩,三是搅拌桩[1]。预制桩是指先预制成型,然后借助施工设备将其沉入土中;灌注桩是指先在设计桩位上进行成孔操作,再植入钢筋笼,最后再浇灌混凝土;搅拌桩主要有两种常见类型,一是水泥搅拌桩,二是水泥粉体喷射搅拌桩。

2.建筑施工中桩基础质量控制措施

2.1加强施工管理

在管理人员方面,项目经理为主要负责人,成立施工质量管理小组,设定明确的质量监督标准,安排经验丰富的专职质检人员负责质量监督和管理,按照相关的质量体系文件严格落实质量管理工作,在施工的各个环节严格执行具体的管理制度,从而确保整个工程能够保质保量地完成。不仅要加强施工组织检查工作,同时还应重视监理工程师质量检查工作,并将二者有机统一起来,尤其是经后者检查,确认合格之后,才可以进入后续工序的施工,如果发现结果不达标,则应该根据施工规范进行相应处理,尤其要做好对隐蔽工程的验收工作[2]。

2.2技术方法上保证施工质量

2.2.1防止桩身断裂的质量控制

桩身在施工时发生较大弯曲,受反复集中荷载的影响,当桩身无法承受抗弯强度时,便会出现断裂[3]。在施工过程中,一旦发现断桩,应立即同设计人员一起研讨补救措施,参考上部荷载等因素,采用适宜的补桩方法。对于条基补一根桩的情况,可采取轴线内、外补的做法,如果是补两根桩,可采取断桩两侧补的做法[4]。对于柱基群桩的情况,补桩可采用两种方法,一种是承台外对称补桩,另一种是承台内补桩。

2.2.2沉桩不达标的质量控制

有些情况下,沉桩没有满足设计给出的要求。一方面,勘探点过少或者勘探资料太过粗略,对建筑工程地质缺乏足够的了解,特别是持力层起伏标高不准确,造成设计过程中未能准确把握持力层标高,另外,设计标准过高,导致施工设备无法满足或者桩身混凝土无法达到设计强度[5]。另一方面,在勘探过程中,采用以点带面的做法,对局部硬夹层等相对特殊的部位没有进行透彻了解和把握,特别在偏于复杂的工程地质环境中,往往会受到地下障碍物带来的不良影响。打桩操作时碰到该类问题,便有可能出现沉桩不达标的情况。将新近代砂层用作持力层时,由于该层结构不稳定,同一层土也可能存在明显的强度差异,桩进入该层的过程中,需要达到一定深度才能获得贯入度。然而在群桩施工过程中,砂层将会越挤越密,最终有可能遇到无法继续下沉的状况。桩锤选用不合适,导致桩沉不满足设计提出的控制标高,桩顶碎裂或者桩身断折,造成桩无法继续打入。尤其是柱基群桩,布桩相对紧密,彼此挤实,施打顺序容易安排不当。如果碰到硬夹层,比较常用的施工方法有三种,一是植桩法,二是射水法,三是气吹法[6]。桩若沉不下去,可采用大能量的桩锤进行打击,并对缓冲垫层进行适当加厚。选择桩锤时,应遵循重锤低击的原则,如此方便贯入,还能降低桩的受损率。安排科学的打桩顺序,如按照“之”字形顺序进行打桩。对桩基进行正式施打之前,应进行工艺试桩,以检验勘探以及设计是否合理,在有需要的情况下,还需要做荷载试验桩,以检验其是否符合设计标准。

2.2.3防止接桩处松脱开裂的质量控制

接桩部位接受锤击之后,有可能发生松脱开裂等问题,其原因包括下述方面:1)连接部位表面的清理工作不到位,留有包括雨水和油污在内的一些杂物;2)通过焊接进行连接时,连接铁件平整度不好,存在一定间隙,导致焊接不牢;3)焊接质量不达标,焊缝不连续或者不饱满,焊肉内甚至存在焊渣等杂物;4)接桩方法不当。采用硫磺胶泥进行接桩时,硫磺、胶泥两种材料的配合比不合理,没有严格按照相关操作规程进行熬制等,导致硫磺胶泥未能满足设计强度,受锤击影响而出现开裂。5)两节桩没有保持一条直线,在接桩部位出现曲折,锤击操作时接桩部位局部出现较大应力集中而导致连接受到破坏。6)上下桩对接作业时,没有按规定进行严格的双向校正,两桩顶间留有一定的缝隙。

接桩处理前,应对连接部位进行彻底清理,务必保持干净。对垂直度进行严格的检查和校正,并于两桩间缝隙设置适宜厚度的薄铁片,在有需要的情况下,还应焊接牢固,焊接作业时应采用双机对称焊,并尽量一气呵成,经检查且确定焊接质量合格,待冷却之后再进行施打,防止焊接部位发生变形。检查连接部件的牢固性、平整度是否满足设计标准,如果不满足,则需要予以相应修正,待合格之后方允许进行后续施工。接桩作业时,应保证两节桩处于同一轴线上,焊接预埋件应保持足够的平整服贴,焊接结束之后,应锤击数下以检验其质量,如果发现开焊等不良现象,则应及时采取针对性的补救措施。

2.3不合格桩基的处理

对于不合格桩基,应做好其处理工作,因为桩基质量会对建筑工程整体质量以及工期产生直接且重要的影响。如,对桩位超偏进行处理时,在桩基开挖过程中,不仅要做好现场巡视检查工作,与此同时,还应落实实测实量工作,一旦检查到桩位偏差大于设计标准许可,则应该和设计人员讨论适宜的处理方案,如局部加大承台截面等。在处理过程中,应真实且准确地做好包括隐蔽工程在内的相关记录,并按要求保存影像资料。对于严重不合格且无法补救的桩基,应执行事故处理程序,找出原因和确定责任对象,以便后期总结以及明确责任[7]。

3.结束语

总而言之,桩基础具有诸多优势,不仅适应性强,而且施工简便,再加上具有成本适中等特点,因而在现代建筑工程中得以广泛且良好地应用。桩基处于建筑工程结构的最下面部分,同时又属于典型的隐蔽工程,其质量高低会对上部建筑主体结构的质量产生直接且重要的影响,所以,为保证桩基质量能够满足建筑工程的设计以及实际要求,在建筑施工中重视和做好桩基础质量控制工作便显得尤为重要了。

参考文献:

[1]李立群,李宇飞. 有效控制建筑工程施工中桩基础质量的重要性[J]. 科技致富向导,2013,18:392.

[2]. 高层建筑工程中桩基础的承载与施工质量控制探讨[J]. 科技信息,2011,03:261.

[3]文石命,张建书,武景慧. 某工程桩基础质量事故分析与加固处理[J]. 工程质量,2011,08:59-61.

[4]潘磊,高文君. 建筑施工中桩基础质量控制措施探讨[J]. 现代商贸工业,2012,22:177-178.

[5]李金凤. 建筑工程桩基础施工技术探讨[J]. 科技创新与应用,2013,05:242.