劉光輝
摘要:樁基礎(chǔ)對于現(xiàn)代的高層建筑、橋梁以及高架橋的修建都是非常重要的,因此對于樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)需有關(guān)部門給與高度重視本文對樁基礎(chǔ)施工要點進行了分析,對于提高基礎(chǔ)施工水平有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:樁基礎(chǔ);施工技術(shù)
引言:樁基工程是一繁重而復(fù)雜的過程,設(shè)計人員一定要考慮到每一個環(huán)節(jié),統(tǒng)籌兼顧,從各方面合理設(shè)計,保證建筑物安全,同時要使設(shè)計經(jīng)濟合理。
一、樁基礎(chǔ)準備階段的技術(shù)
在樁基礎(chǔ)施工前,應(yīng)做好現(xiàn)場踏勘工作,做好技術(shù)準備與資源準備工作,以保證打樁施工的順利進行。
(一)施工現(xiàn)場及周邊環(huán)境的踏勘現(xiàn)場踏勘調(diào)查的主要內(nèi)容包括:查明施工現(xiàn)場的地形、地貌、氣候及其它自然條件;查閱地質(zhì)勘察報告,了解施工現(xiàn)場成樁深度范圍內(nèi)土層的分布情況、形成年代以及各層土的物理力學(xué)性能指標;了解施工現(xiàn)場區(qū)域內(nèi)人為和自然地質(zhì)現(xiàn)象,地震、溶巖、礦巖、古塘、暗濱以及地下構(gòu)筑物、障礙物等;了解鄰近建筑物的位置、距離、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、現(xiàn)狀以及目前使用情況;了解沉樁區(qū)域附近地下管線(煤氣管、上水管、下水管、電纜線等)的分布及距離、埋置深度、使用年限、管徑大小、結(jié)構(gòu)情況等。在施工前,對樁基施工的現(xiàn)場進行全面踏勘,以便為編制施工方案提供必要的資料,也為機械選擇、成樁工藝的確定及成樁質(zhì)量控制提供依據(jù)。
(二)技術(shù)準備:樁基礎(chǔ)施工前應(yīng)編制施工方案,明確成樁機械、成樁方法、施工順序、鄰近建筑物或地下管線的保護措施等;計劃施工進度,根據(jù)工程總進度計劃確定樁基施工計劃(含進度計劃,勞動力需求計劃及材料、設(shè)備需求計劃);制定質(zhì)量保證、安全技術(shù)及文明施工等措施;進行工藝試樁,確定合理的施工工藝,確定工藝參數(shù)。
(三)現(xiàn)場準備:施工現(xiàn)場首先應(yīng)清除現(xiàn)場障礙物,成樁前應(yīng)清除現(xiàn)場妨礙施工的高空和地下障礙物,如施工區(qū)域內(nèi)的電桿、跨越施工區(qū)的電線、舊建筑的基礎(chǔ)或其他地下構(gòu)筑物等,這對保證順利成樁是十分重要的。其次,要使場地平整,高層建筑物的樁基通常為密布的群樁,在樁機進場前,必須對整個作業(yè)區(qū)進行平整,以保證樁機的垂直度,便于其穩(wěn)定行走。
二、樁基礎(chǔ)的沉樁階段的技術(shù)
(一)預(yù)制混凝上樁與鋼樁的沉樁
預(yù)制混凝土樁的形式有方樁及管樁兩類,鋼樁則有H型鋼樁及鋼管樁兩類,它們的沉樁方法主要有錘擊打入法、靜力壓樁法及水沖沉樁法,有時也采用振動沉樁方法。
(二)灌注樁成樁
灌注樁成孔方法主要有泥漿護壁成孔、沉管成孔及干作業(yè)成孔等幾種。在成孔后放置鋼筋籠、澆筑混凝上,形成灌注樁。對于鉆孔灌注樁施工中遇到需要補強的樁體,除了使用地質(zhì)鉆機已鉆一個取芯孔外,應(yīng)再鉆一個孔。一個用做進漿,一個作出漿孔。孔深要求達到補強位置以下最少lm,柱樁則應(yīng)到達基巖。用高壓水泵向一個孔內(nèi)壓入清水,將夾泥和松散的混凝土碎渣從另一個孔沖洗出米,直到排出消水為止;用壓漿泵壓漿,第一次壓入水灰比為0.8的純水泥稀漿,進漿管應(yīng)插入鉆孔lm以上,用麻絮填塞進漿管周圍,防止水泥漿從進漿口涌出;為使?jié){液得到充分擴散,極大地限制下面鋼箱梁的受拉能力,鋼材受拉性能好的特點沒有發(fā)揮出來,而且為了限制現(xiàn)澆層混凝土裂縫的產(chǎn)生,還要另外施加預(yù)應(yīng)力,形成了一方面是本身有材料而不能發(fā)揮其能力,一方面還要另外增加額外的材料去保證結(jié)構(gòu)受力,比較理想的做法就是去掉上面的混凝土現(xiàn)澆層,而在鋼箱底板上根據(jù)計算需要鋪設(shè)現(xiàn)澆層,這樣就是一種比較理想的受力模式,并且在下部鋪設(shè)混凝土現(xiàn)澆層,可以極大增加墩頂范圍鋼箱梁的剛度和穩(wěn)定性,節(jié)省了鋼材。
(三)樁基礎(chǔ)施工過程中樁位復(fù)核
在預(yù)制樁施工過程中,當土質(zhì)較差時,打樁擠土效應(yīng)是影響樁位準確性非常重要原因,在樁基礎(chǔ)施工過程中要不斷的對樁位進行復(fù)核。在某住宅小區(qū)的預(yù)應(yīng)力管樁試壓施工過程中,由于其土質(zhì)為淤泥質(zhì)粘土,樁位最大被偏移230mm。針對此情況,在施工過程中施工技術(shù)人員使用經(jīng)緯儀及鋼卷尺不斷對樁位進行復(fù)核,取得良好的效果。又如在某住宅小區(qū)的預(yù)應(yīng)力管樁試壓施工過程中,由于其雜填土層較厚,地下情況比較復(fù)雜,在試樁過程中經(jīng)常斷樁,需要經(jīng)常開挖清除地下障礙物。針對此情況,建設(shè)單位果斷作出調(diào)整樁型,工程得以順利進行。因此在施工預(yù)制樁時,技術(shù)人員應(yīng)先研究項目的地質(zhì)報告,針對擠土效應(yīng)采取必要的樁位復(fù)核措施。
三、樁基礎(chǔ)設(shè)計施工出現(xiàn)的問題與解決策略
(一)樁基達到其極限承載力而無法壓至設(shè)計標高。目前的樁基礎(chǔ)設(shè)計過程,往往受到時間的約束首先根據(jù)地質(zhì)報告提供的參數(shù)確定單樁承載力設(shè)計值,根據(jù)這個估算的單樁承載力直接進行樁基礎(chǔ)設(shè)計并施工,等工程樁施工結(jié)束后再挑選試樁進行靜載荷試驗。這個過程具有相當?shù)牟豢茖W(xué)性,結(jié)果符合估算要求,則皆大歡喜,否則因工程已施工完畢補樁也會很困難,且有時因地質(zhì)報告有出入會給施工中帶來相當?shù)牟槐恪?/p>
(二)沉降計算。建筑物對沉降差和沉降反應(yīng)比較敏感,因此規(guī)范GB5007-2002第3.0.2條、第5.3.10條、第8.5.10條對沉降計算進行了嚴格的界定,但由于沉降計算方法和土工參數(shù)的準確測定目前還不完善,因此設(shè)計中不可避免的存在不少問題。
(三)關(guān)于樁基豎向偏差的控制和處理。當樁頂標高高于設(shè)計標高,則需要劈樁,特別對于預(yù)應(yīng)力管樁等空心樁來說,樁頂有樁帽劈樁既困難又不經(jīng)濟;而當樁頂標高低于設(shè)計標高時,又需要補樁頭,這既影響工期又浪費金錢。這就要求施工單位在施工過程中必須嚴格控制樁頂標高,盡可能地使工程樁標高同設(shè)計一致,特別是施工過程中必須考慮到樁在卸載后的回降量,否則不加考慮則每根樁都將高于設(shè)計標高。
(四)漏漿處理的注意事項。在處理漏漿時,首先必須先維持孔內(nèi)水位,再根據(jù)鉆孔的原始記錄及相關(guān)資料,判別本處的地質(zhì)情況,是裂隙或溶洞,然后根據(jù)以上資料及漏漿的程度來判別采用什么材料進行回填。如漏漿輕微,但巖層為軟弱夾層時,就不能采用單一的回填粘土。因為在軟弱夾層中鉆進時極易發(fā)生斜孔,故在回填粘土的同時,還必須回填一定數(shù)量的片石。施工時,必須綜合考慮施工環(huán)境及現(xiàn)場資料,處理的辦法也應(yīng)相應(yīng)變動。
四、樁基礎(chǔ)施工技術(shù)發(fā)展趨向
第一,向攻克樁成孔難點方向發(fā)展。以日本式為例,成立由64家基礎(chǔ)公司組成的巖層削孔技術(shù)協(xié)會,研究開發(fā)出20余種大直徑巖層削孔工法,其中長螺旋鉆進成孔法3種,回轉(zhuǎn)鉆進成孔法5種,沖擊鉆進成孔法7種以及全套管回轉(zhuǎn)掘削孔法9種。
第二,向低公害工法樁方向發(fā)展。筒式柴油錘沖擊式鋼筋混凝上預(yù)制樁雖然具有樁身質(zhì)量較可靠、施工速度快及承載力高等優(yōu)點,但由于其施工時噪聲高、振動大和油污飛濺等缺點,在城區(qū)的住宅群及公共建筑群等場地施工中受到很大限制,為此靜壓實鋼筋混凝上預(yù)制樁施工技術(shù)在國內(nèi)得到業(yè)主的青睞。
第三,向異型樁方向發(fā)展。為了提高樁的承載力,國內(nèi)外大量發(fā)展異型樁。廣義地說,異型樁包括橫向截面異化樁和縱向截面異化樁。橫向截面從圓截面和方形截面異化后的樁型有三角形樁、六角形樁、八角形樁、外方內(nèi)圓空心樁、外方內(nèi)異形空心樁、十字形樁、X形樁、T形樁及壁板樁等;縱向截面從棱柱樁和圓柱樁異化后的樁型有楔形樁、梯形樁、菱形樁、多節(jié)樁、波紋錐形樁、帶張開葉片的樁、螺旋樁、從一面削尖的成對預(yù)制斜樁及DX擠擴灌注樁等。
結(jié)語:
我國樁基礎(chǔ)施工技術(shù)相對于美日等發(fā)達國家相比還存在著一定的差距,主客觀方面都存在著諸多差距。因此應(yīng)加強對于樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的主觀和客觀兩方面的改進,做好施工前期的準備工作,以及在具體施工時加強監(jiān)管,防止不應(yīng)有的偏差和失誤產(chǎn)生,以提升樁基礎(chǔ)施工管理水平
參考文獻:
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