时间:2022-07-22 06:08:33
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇桩基础施工总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1 引言
在经济高速发展的今天,交通运输网在日益完善,铁路由于生产运输的需要而不断增多。与此同时,基于地形的要求,铁路桥梁获得了很大的发展,而要想提高铁路桥梁施工的质量,保证铁路桥梁施工的安全,我们需要运用好桩基础施工技术。铁路桥梁桩基础施工技术直接影响铁路桥梁的整体质量,直接关系到人民群众的生命财产安全问题。桩基础是一种基础类型,其工程运用主要是在地质条件较差或者建筑要求较高的地方。桩基具有承载力高、沉降量小的特点,在铁路桥梁工程应用,以对应软土地区地基上的重型建筑物。因此,在很多高速铁路的建设中桩基技术的应用十分的广泛。
2 目前铁路桥梁桩基础施工技术改进的必要性
(1)当工程载重量增加到一定值时,不仅是大型机车轴重的增加和速动的提高,还有建筑物荷载量的加大,地基土的软弱以及浅埋土扩大,安全和稳定的基础需要铁路桥梁桩基础施工技术的改善,以控制工程的变形的可能性,保障铁路桥梁的工程质量。
(2)桩基础的质量控制在复杂地形影响下是难以控制的,这样一难题对铁路桥梁桩基基础技术设计提出了更高的要求。桩基础是深埋在地表以下的,在地下水水位不稳定的施工区域,桩基础的实际控制需要技术质量足够强大。将在此基础之上提出技术质量控制的解决方案,以确保整个铁路工程的安全。
(3)当铁路建设过程中必须通过峡谷,山川、江流等沟壑时,就需要设计铁路桥梁,以便和连接路基。并要考虑到铁路运行过程中自身承受的负荷和铁路桥梁质量寿命建设要求,铁路桥梁在施工穿越河流时,常常设计为大直径钢筋混凝土桥梁桩基础来平衡桥梁上部的承载,所以铁路桥梁和大直径混凝土桩施工质量和桩基础施工工艺也就变得举足轻重。桩基础常用的桩型主要有预制钢筋混凝土桩、预应力钢筋混凝土桩、钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、钢管桩等,是铁路桥梁结构的基础,其质量的好坏在很大程度上决定了桥梁的承载能力和使用年限的高低,影响着使用者的安全。因此我们必须确保铁路桥梁桩基础质量品质。
3 铁路桥梁桩基础施工技术要点改进方略
3.1 钻孔灌注桩的施工质量控制措施
(1)钻机工作平台即工作场地清理。工作平台失稳造成的最直接影响就是桩 的垂直度。用枕木、型钢等搭设陡坡工作平台;用筑岛围堰法施工方法在浅水中构筑平台;总之要因地制宜。
(2)为了满足地基承载力的要求, 现在对铁路桥梁桩基础都是用钻孔灌注桩加固基础。我国南方土质基本属于沙性土壤和软土,用钻孔灌注桩将土壤改良施工需要的强度,以增强地基承载力。
(3)地质沉降对工程有着重要的影响,地下水的流动度和流速比较大。所以地质钻探下钻深度要适宜,工程地质勘探要反映施工地区真实的土层性质。由于要根据设定的泥浆参数进行试桩的施工,所以泥浆参数的设定要准确,泥浆参数包括泥浆的比重、含沙量、稠度和压浆时的压力。一般都是采用的泥浆比重是1.15~1.20g/ml。其次是含沙量的控制要在5.6%左右,太大就会导致孔壁上附有的沙子太多导致塌孔的发生。钻孔灌注桩施工是必须合理配合水、石灰比等参数,混凝土浇筑要把好关,注意施工后对混凝土钻孔桩的保护措施。
(4)钻孔成孔是混凝土灌注桩施工中的重要部分,易发生塌孔、桩孔偏斜、缩径等问题,因而要采取隔孔施工,保证成孔垂直精度以及成孔深度。
(5)钻孔灌注混凝土的施工主要是采用导管灌注,良好的配合比可减少离析程度。因此,要适宜的调整水泥品种、砂、石料规格及含水率等,并复核配合比、校验计量的准确性,及时补充原始资料记录。
3.2 桩基础中事故的处理
(1)在桩基础向下部产生位移的过程中,桩基础的侧向摩擦阻力也会随之增大,桩基底部的阻力也进一步发展。当桩基础侧向摩阻力达到最大时,所有的荷载都会由桩基础端部承受,如果此时继续加大荷载,侧向摩阻力在这个时候就会转到桩基础端部,桩基础有因此崩溃的可能性。由此我们必须确定出桩基础的极限承载力与沉降量的关系,为工程的优化设计提供可靠依据,避免桩基础的崩溃以及二次施工的出现。
(2)漏浆、偏孔、坍孔等问题的解决。在冲桩过程中,漏浆会影响泥浆的护壁能力,较容易造成坍孔,因为孔底地质强度不一,导致锤冲击时重心不稳,孔底受力不均匀则使桩基孔底倾斜,桩基不垂直从而造成偏孔问题出现,如若排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆突然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。此时,使用回填粘性土弥补孔内地质有裂缝,用锤冲击,将大石冲击为碎块可以使孔底受力均匀从而修复偏孔,在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密实填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持护筒内泥浆水位高于地下水位使得漏浆、偏孔、坍孔等问题得到初步处理。
(3)成孔后,是不宜放置太久的,搬运和吊装钢筋笼时,应防止变形,安置时一定要对准孔位,避免碰撞孔壁,需尽快灌注混凝土,在保证施工质量的情况下,尽量缩短灌注的时间。
4 结束语
随着科学技术进步,铁路桥梁桩基础施工技术的日益成熟,我国铁路交通运输之路将通向更复杂更偏僻的地区,带动各地经济不断发展。我们要坚持对桩基础技术的改进,注重钻孔灌注桩施工的方方面面,注重细节,对此工艺要有充分的了解,找到解决问题的方法,从而使桥梁桩基础得到质量的保证,从而使铁路桥梁的到安全高效的发展。
参考文献:
[1]张向阳.浅谈钻孔桩施工质量控制技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊), 2011(07).
引言
在经济全球化和世界经济一体化进程加快的背景下,中国的建筑行业进入了新的发展阶段,新的形势不仅给工程索赔管理带来了机遇,同时也伴随着挑战[1]。工程项目的建设过程中,发承包双方的争议纠纷不再只局限于施工过程中的进度款支付和竣工结算,越来越多承包人意识到施工前准备阶段的重要性以及发包人提供的地勘资料对于整个项目的顺利进行发挥着重要作用。由于某些特殊性土具有相似的物理特征和工程性质,特殊性土类地勘资料错误时有发生,导致承包人制定的桩基础工程施工方案和施工组织设计的改变,由此可能会带来某些费用的增加或工期的拖延,因此,承包人需要向发包人索取相应的费用和工期补偿。
1特殊性土类地勘资料错误的研究现状
1.1特殊性土类地勘资料错误的文献研究张文慧认为在发包人提供的有关地质报告的资料不完整的情况下,设计方就按业主要求进行整体的设计,导致在工程项目的实施过程中,查出了设计图的相关资料中地勘资料错误造成的差异,不可避免地发生设计方案的改变[2]。唐海荣认为特殊性土类错误、水文地质类错误、地质露头类错误、地质构造类错误和取土弃土场地类错误等,这五类地勘资料描述错误会引起变更,承包商可以进行索赔[3]。张希忠认为地质勘察的设计单位对工程周围的地质条件、水文的条件以及道路、构筑物的数量分布情况调查不认真、不精确,地下障碍、地下管线资料不齐全,可能会导致工程变更,使产生变化的工作本身产生额外的费用和工程,导致人力、财力、物力的浪费,增大可能发生索赔的可能性[4]。李永德认为在工程项目的建设过程中,不能预见、不能避免、不能克服的干扰事件发生的情况比较多,而且因为工程项目的建设周期比较长,也比较容易受到地质情况等的影响。若在施工前的地质勘察情况不够详细,当工程建设项目的地下部分逐渐进行,地下的施工条件一天天的外露,加入施工中的条件与前期的勘察资料中不一致时,那么施工方案就必须要改变[5]。综上所述:在工程项目建设的实际过程中,经常会发生业主在进行招标时提供的地勘资料与施工现场的地质条件不一致,导致施工方案的改变,给承包人在建设过程中带来相应的费用增加或时间损失,因此承包人需要向业主索取赔偿。1.2特殊性土类地勘资料错误的责任确定将发包人提供的地勘资料中有关土质条件与实际施工现场的土质条件不一致的情形定义为特殊性土类地勘资料错误[6]。在我国所有工程建设领域的法律法规、相关规范以及合同示范文本中,并未找到有关地勘资料错误内容的相关规定,但07版《标准施工招标文件》第4.10条、13版《建设工程施工合同》第2.4条、《建设工程质量管理条例》第9条和《建设工程安全生产管理条例》第6条等条款明确规定,发包人有义务向承包人提供地勘资料,并对资料的真实性、准确性和完整性的负责。据此可知,特殊性土类地勘资料错误的责任主体是发包人,承包人有权向发包人索赔因地勘资料错误导诱发基础工程增加的费用。
2特殊性土类错误与桩基础工程施工方案关系的分析框架
在实际工程中,每个项目施工现场的地质条件及其与周围环境的关系都是独一无二的,因此对特殊性土类地勘资料错误的研究必须放在具体的工程建设项目中去研究。运用多案例分析的方法,通过分析框架的构建,对特殊性土类地勘资料错误与桩基础工程施工方案的关系进行分析研究。具体过程如图1所示。基于“特殊性土类地勘资料错误—桩基础工程施工方案改变—索赔费用分析”的分析框架,承包人将施工现场的土质条件和发包人提供的地勘资料进行对比,识别出特殊性土类地勘资料的错误,然后进一步分析此对桩基础工程施工方案造成的改变,把每种特殊性土类地勘资料错误可能导致的施工方案改变情形进行预测,并对该施工方案改变造成的相关费用的增加和工期的推迟进行确认,最后选择合理的计算方式求得特殊性土类地勘资料错误诱发桩基础工程费用索赔的索赔值。
3特殊性土类错误诱发桩基础工程费用索赔的理论分析
特殊性土是在特定的条件下形成,具体指某些由特殊物质组成和有特殊结构的而且具有比较特殊的工程地质性质的土[7]。大多地质学的专著把特殊性土分为10类,包括黄土、软土、膨胀土、填土、红黏土、冻土、盐渍土、混合土、污染土和风化岩土与残积土[8]。通过案例研究识别出施工现场中常见的易发生错误的特殊性土,并且对桩基础工程的施工方案产生较大影响的种类,包括湿陷性黄土、盐渍土、冻土、膨胀土。基于特殊性土相似的工程性质,在地勘资料中容易混淆,导致错误的发生。对这四种特殊土进行详细分析,首先是对定义进行界定,明确每种土具体的类型;其次要对土的特征进行分析,通过一般特征概括出特殊土的工程性质;最后依据工程性质总结出特殊性土对桩基础工程的影响。实践证明,施工现场的土质条件对桩基础工程的施工有重大影响,当地勘资料中有关土质的描述发生错误,就会造成桩基础工程施工条件的变化,可能是桩基础本身桩型的改变,或者是施工方案的改变,还可能桩型和施工方案同时改变,这些改变可能会导致分部分项工程费和措施项目费的增加[9]。承包人可就此部分增加的费用向发包人索取赔偿。具体分析过程如表1、表2所示。3.1根据塌陷的性质将湿陷性黄土、冻土和盐渍土进行对比分析3.2根据膨胀的性质将膨胀土和冻土进行对比分析严格按照“特殊性土类地勘资料错误—桩基础工程施工方案改变—索赔费用分析”的分析框架,对性质类似的特殊性土进行对比分析,明确每种特殊性土在地质勘察时的基本要求,根据总结特殊性土最重要的工程性质及其对桩基础工程施工的影响,确定施工方案改变的可能性;最后要对可能出现的施工方案进行分析,明确所有可能导致费用增加的情形,对增加的费用选择合理的计算方式进行确认。
4特性土类错误诱发桩基础工程费用索赔的案例应用
4.1案例背景某公司在西北地区宽敞的盆地上建造工厂,由于看到土沟两侧露出较厚的黄土,发包人邀请的某勘测单位进行地质勘察时,未能正确地查明这种地质条件,将地基土层冲沟中的湿陷性黄土误判为普通的黄土。承包人根据地勘资料认为此类土质可以提供较高的承载力和良好的工程性质,忽视了实际中该土层较低的承载力和较差的工程力学性质以及地下水位的变化引起土质湿陷的可能性。4.2案例分析本文已对特殊性土类地勘资料错误进行责任确定,地勘资料由发包人提供,并对其真实性、准确性和完整性负责,由此明确此类错误造成的损失有发包人承担。因发包人提供的有关土质的地勘资料与施工现场的土质不符,承包人需要改变桩基础工程的施工方案,由此带来费用的增加,需要向发包人进行费用索赔。特殊性土类错误对桩基础工程施工方案的改变如表3所示。该案例的分析过程如图2所示。4.3案例总结通过对上述案例的分析,可得出以下结论:特殊性土类地勘资料错误对桩基础工程的顺利进行具有较大影响,一方面可能会造成桩基础工程本身桩型的改变,导致分部分项工程费的改变,另一方面可能会造成桩基础工程施工方案的改变,导致措施项目费的改变。因此,在桩基础工程的设计之前,发包人需要根据地质勘查的要求进行详细认真的勘探,编写正确的地质勘查报告。承包人根据地勘报告对桩基础工程进行设计和施工方案的确定,为桩基础工程的顺利施工奠定了坚实的基础。
5结论
关键词:桩基础基础工程施工技术桩基种类
常言道“万丈高楼平地起”,任何一个建筑,特别是高层建筑或者桥梁工程等,必须要有牢固的基础。桩基础可以将上部结构较大的荷载通过桩身穿过软弱土层传送到较深的坚硬土层上,它可以解决浅基础承载力不足和变形大的地基问题。桩基础承载力高、沉降量小、沉降均匀、沉降速率缓慢且能够承受垂直荷载、水平荷载,能够抵抗上拔力以及机器的震动或动力对建筑物的副作用,桩基础因此被广泛用于房屋建筑、桥梁和水利工程。笔者将对桩基的种类及施工情况进行简要阐述。
1、桩基础的种类
1.1 按照成桩方法的挤土效应分:桩基础可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。
挤土桩:成桩方法以及在成桩过程中产生挤土效应的桩称为挤土桩。例如:实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩在锤击或振入的过程中都要将桩位处的土大量排挤开。
非挤土桩:是指成桩过程中桩周土体基本不受挤压的桩。如钻孔灌注桩、人工挖孔桩等。
部分挤土桩:一般指在桩基础施工过程中有时需要将部分土挤开。例如:冲孔灌注桩、钻孔(挤扩)灌注桩、搅拌劲芯(性)桩等。
1.2 按照桩身材料不同分:桩基础可分为木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等。
木桩:适用于常年在地下水位以下的地基。所用木材须坚韧耐久,如杉木、松木和橡木等。在干湿交替的环境或地下水位以上部分,木桩极易腐烂,海水中也易腐蚀。木桩桩顶应平正并加铁箍,以保护桩顶不被打坏。桩尖削成棱锥形,木桩的优点是储运方便,打桩设备简单,较经济。
混凝土桩:在现场开孔至所需深度,随即在孔内浇灌混凝土,经捣实后就成为混凝土桩。混凝土桩的优点是设备简单、操作方便、经济、省钢材。缺点为可能产生缩颈、断桩、局部夹土和混凝土离析等质量事故,应采取必要的措施,以保证质量。
钢筋混凝土桩又可分为:普通钢筋混凝土桩(简称RC桩);预应力钢筋混凝土桩(简称PC桩);预应力高强度混凝土桩(简称PHC桩)。钢筋混凝土桩一般用预制桩,做成实心的方形、圆形或十字形截面。桩长可根据持力层位置和桩架高度而定。短桩为整体一根桩,长桩可以接桩。
钢桩:用各种型钢作为桩,称为钢桩。常用的钢桩有钢管桩、宽翼工字形钢桩和钢板桩等。钢桩的优点是承载力高,适用于大型、重型的设备基础。缺点为价格高、费钢材、易锈蚀,使用不广。
组合材料桩:是钢筋混凝土桩插入水泥土搅拌桩复合而成的新型桩,也有钢管外壳加混凝土内壁的合成桩。这种桩在实际施工中也被广泛应用。
1.3 按照施工方法分:分为预制桩、灌注桩两大类。预制桩:是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩,用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。
灌注桩:直接在所设计的桩位上开孔,其截面为圆形,成后在孔内加放钢筋笼,灌注混凝土而成。由于具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点,灌注桩在施工中得到较为广泛的应用。根据成孔工艺的不同,灌注桩可以分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩和人工挖孔的灌注桩等。灌注桩按其成孔方法不同,可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。
1.4 按照桩的形状分:分为圆形状、三角形桩、六角形桩、八角形桩、外方内圆空心桩、十字形桩、X形桩、T形桩、壁板桩、螺旋桩、带扩大头的钢筋混凝土预制桩等。
2、桩基础类型的选择
通过以上介绍,我们知道桩基础的种类繁多,在桩基础施工过程中经常见到各种各样的桩。笔者在多年的桩基施工中发现,选择桩基础类型应考虑以下因素。
2.1 因荷载情况选桩
荷载选桩就是由上部结构传递给基础的荷载情况来选择桩型,因为上部结构传递给桩基础的荷载大小是控制单桩承载力要求的主要因素,不同的桩型的承受荷载力不同。
2.2 因土层土质选桩
这种选桩方法就是根据建筑物施工场地的地质条件,地下水位状态和桩端持力层深度等情况,通过比较各种不同方案桩结构的承载力和技术经济指标来选择桩型。例如:当地层砾石含量高,砾石直径较大时,这时预制桩一般很难灌入,选用人工挖孔桩比较适合。
2.3 因施工技术装备选桩
桩基础施工单位众多,不同单位的桩基础施工设备不尽相同,有些国企单位实力雄厚,桩基础施工设备齐全,这样的单位在桩基础施工中选择桩型不存在设备问题。有些施工单位由于装备不全、不够先进,在选择桩型时不得不考虑自身条件。
2.4 因施工环境选桩
在选择桩型时,一定要考虑到桩基础施工过程中对环境的影响。如果施工场地在居民集中的区域或者市区,一般不宜选择打入式预制桩和打入式灌注桩,这两种桩施工中的震动、噪音、油污会对环境产生影响。在泥浆护壁钻孔桩和埋入式桩就要考虑泥水、泥土的处理,或者会造成对环境的不利影响。
2.5 因造价情况选桩
在选择桩型时要充分考虑到工程造价,采用符合设计要求而且有比较低廉的桩型。
2.6 因工期选桩
各种桩基础施工时间长短不一样,如果工期紧迫而且环境允许的情况下,可采用打入式预制桩,这种桩施工速度快;当施工条件适合,也可采用人工挖孔桩,这种桩施工作业面多,施工进程快。
3、桩基础施工情况简析
我们常见的桩基础按施工方主要分为灌注桩和预制桩两大种类,下面分别对这两类桩的施工准备和过程简要分析。
3、1 桩基础施工前的准备工作
在桩基施工前,应做好一系列准备工作。要做好现场踏勘工作,做好技术装备与资源准备工作,为保证桩基础符合设计要求创造条件。
3.1.1 踏勘施工现场和周边环境
在桩基施工前,必须对施工现场及周边环境进行踏勘。一要查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件;二要查阅业主方提供的工程勘察报告,了解桩基础深度范围内的土层分布及土层的物理性能;三要了解施工现场的地下水位及水质情况;四要了解施工现场区域认为和自然地质情况;五要对附近建筑物情况进行了解;六要了解施工现场地下埋藏物情况。
3.1.2 施工前的技术准备
桩基施工技术准备,是桩基施工关键所在。要保证桩基的质量并顺利完成施工任务,就要进行施工前的技术准备。一般技术准备包括编制施工方案,编制施工进度计划,编制质量、安全、文明施工措施,进行工艺试桩,确定工艺参数等。
3.1.3 成立施工项目部
任何一项工程都需要施工队伍,在桩基础施工前要成立施工项目部,配齐配强施工项目班子,成立各种班组,为桩基础施工提供组织保证。
3.1.4 桩基施工设备的准备
桩基础施工前,要根据设计的桩型,选择合适的桩基础施工设备,并进行试桩,确立工艺参数。
3.1.5 施工场地准备
施工场地的准备包括清除现场障碍物、场地的平整等。清除现场障碍物就是清除妨碍桩基础施工的高空和地下障碍物。场地平整是为了保证桩基设备的垂直度,便于桩基设备行走,也是为了提高与打桩机械直接接触的地基表面的承载力,防止桩基设备产生不均匀沉降。场地的平整结合成桩方法,如采用钻孔灌注桩时,则应考虑泥浆槽及排水沟;采用人工挖孔桩,则平整场地要考虑挖孔后的运土道路;对于沉管灌注桩,在平整土地时要注意地基的承载力。
3.1.6 施工前的现场放线定位
在桩基础施工前在现场放线定位,要先定桩位,在确定水准点。定桩位时必须按照施工方格网实地定出控制线,再根据设计的桩位图,将桩编号,依据桩号对应轴线、尺寸施放桩位,并设置样桩,以供桩基础定位就位。为了防止定位偏差,必须对定出的桩位进行复核。因为每根桩的桩顶、均需做标高记录,所以要在施工区附近设置2个以上不受沉桩影响的标高点,并在施工过程中要对水准点进行保护。
3.2灌注桩施工情况简介
灌注桩成桩主要有泥浆护壁成孔、沉管成孔及干作业成孔等几种。在成孔后放置钢筋笼,浇筑混凝土,形成灌注桩。
3.2.1 泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔常见有正(反)循环泥浆护壁成孔与冲击成孔两种。前者适用于淤泥及淤泥质土,一般粘土、粉土等,在砂性土中也可适用,但应注意泥浆护壁,防止护壁坍塌;后者则适用于粘性土及碎土,也可用于淤泥质土、粉土及砂土。泥浆护壁成孔一般所用钻机是。。。。。。
3.2.2 沉管成孔灌注桩
沉管成孔灌注桩常采用锤击法、振动法或震动冲击法等。这些方法在施工时都有震动、噪音、挤土现象,选择时应注意环境保护。
3.2.3 干作业成孔方法灌注桩
干作业成孔方法则可用钻孔和人工挖孔桩两种方法,钻孔法可用于粘土及粉土,在砂土中也可采用;人工挖土桩一般只适用于粘土性土,在淤泥质土及粉土中应适具体条件而定,而在砂土及碎石土中不可采用,同时在地下水位以下采用人工挖孔应有可靠的排水或止水措施。
以上灌注桩的几种施工中,泥浆护壁成孔及干作业成孔方法一般都无挤土或很少挤土,这两种灌注桩在施工中震动与噪音一般均很小,因而在城市的高层建筑桩常采用。
3.3预制桩施工情况简介
预制混凝土桩的形式有方桩及管桩两类,他们的沉桩方法主要是通过采用不同方法施力使其进入地下,一般有锤击打入法、静力压桩法和水冲沉桩法等。
3.3.1锤击打入法预制桩
锤击打入预制桩的方法,是指将预制好的桩基础,通过柴油打桩机施力使其进入地下。锤击打桩的工艺流程是:桩机就位起吊预制桩稳桩打桩接桩送装中间检查验收移动桩机,每一流程都有各自的技术和质量要求。
3.3.2 静力压桩法预制桩
静力压桩法预制桩是通过静压桩机对制作好预制桩施加静压力,使预制桩沉入预定地层之内。静压桩施工顺序及工艺流程:测量放线桩机就位起吊预制桩稳桩压桩接桩送桩检查验收转移桩机,静压桩的各工艺流程必须进行技术交底和质量控制。
3.3.3 水冲沉桩法预制桩
关键词:桩基础;质量问题;处理措施
Abstract:The daily work experience of pile foundation occupies an important position in the whole construction process in high-rise buildings. This paper focuses on the application of pile foundation in high-rise buildings, solutions to problems and issues in the construction, makes a brief overview, for reference only.
Key words:pile foundation; quality problem; treatment measures 中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
随着科学技术的飞速发展,形态各异的高层建筑如雨后春笋般开始大规模的出现,而高层建筑的基础在工程建设整体资金投入中占据了较大部分的比例。因而如何对桩基础质量采取有效措施加以控制,使建筑工程质量整体水平得到有效提高,是当前行业内所面临的重大课题。
一、桩基础在高层建筑中的作用以及选择策略
在高层建筑中,针对其工程处于不同情况下的要求,可考虑采取桩基础施工方案:高层或较为重要的建筑物不允许地基出现沉降不均匀现象或沉降度过大;具有较大荷载的建筑物或者重型工业厂房,例如粮仓、仓库、重型机械制造车间等;输电塔、烟囱等超高构造的建筑物,应实施桩基础方案使其具有较大的水平与上拔承受力,或避免结构主体发生倾斜;大型设备或较为精密的设备基础要求低幅的基础震动,以免对结构造成不良影响,或者对基础沉降速率和沉降幅度有严格要求;永久性建筑物下的软弱地基,或部分土壤性质较为特殊的地基;地震区内需要具有不同程度抗震能力的建筑物。若地基上部区域过于软弱,而下部过深区域有坚实底层埋藏,则应采用桩基础进行处理;当软弱土层厚度较大,桩基无法楔入坚实地层,应对桩基采取沉降处理;对于建筑物荷载利用良好土层传递至下方软弱土层上,桩基沉降度则会由此增加。
总而言之,在设计桩基础的过程中应对地基承载力以及地基形变予以充分考虑。在工程实践中经常出现设计原因或施工原因导致桩基质量与设计要求不相符,严重时还会引发重大事故。所以,在施工前应注重地基勘察工作,对桩基方案的选择应慎重,应遵循精心设计、严格施工的理念,为桩基础施工提供有力保障。
二、高层建筑桩基施工过程中常见质量问题
1、桩基偏位;2、单桩承载力低于设计值;3、桩基倾斜过大;
4、浇筑混凝土质量失控出现断桩;5、离析,桩身夹泥,强度达不
到设计要求;6、桩顶标高不足;7、预制桩接头断离。
三、高层建筑施工过程中桩基质量的预控策略
对于建筑物来说,桩基础施工水平对其质量安全具有直接影响。桩基础质量的重要性由此可见一般。所以在进行桩基施工之前对于施工方案的制定应从实际出发,集思广益,采取针对性措施,并在实际施工过程中严格遵循既定方案,一旦发现问题应及时采取有效措施加以解决,切忌盲目蛮干,在桩基验收阶段出现不合格问题才开始补救,对工程质量和成本造价带来不利影响。
从实际施工经验方面考虑,在施工过程中出现的很多桩基问题都可得到有效防止,避免发生,以下是对施工过程中常见的质量问题进行分析,并提出相应的预控策略。
(一)在施工过程中对桩定位展开实时监测。不管是在预制桩还是沉管灌注桩的施工过程中,施工地面表层会受到扩孔挤压效果影响而出现隆起,原坐标控制点由此也产生相应的位移,在此种情况下,若不重新对桩位进行校核,依然依据原桩点坐标进行施工,那么在成桩以后桩位必然出现偏差。在施工开始前对于规划部门所设置的控制桩,应对其进行引桩并实施相应的保护措施,为施工过程中此桩点不受工程施工和其他各类不良因素影响提供保障。应随时在打桩过程中实施监测,确保桩点坐标的正确性。上述桩位坐标偏移现象曾经出现在某住宅楼工程施工中,并选取扩大承台法作为补救措施,对施工工期造成影响,极大迟缓了工程进度,工程造价成本也因此增加。
(二)桩基成孔以后,应对桩孔在持力层中的嵌入深度进行检查,其桩孔垂直度、沉渣厚度和岩石强度等相关数据应与设计要求相符合,若其中某一项数据与设计要求相悖,则应及时对其展开分析调查,并采取合理措施解决,以免在工程施工中出现断桩、缩颈等施工质量问题,对工程在以后的投入使用埋下隐患。
(三)在开挖桩基础之前,必须对桩基测试相关资料与成桩记录进行全面检查。若在质量问题上出现争议,则必须由各方协商并达成意见统一后方可开始施工,避免开挖基桩以后出现诸多不可知的问题,对施工进度产生不必要的不良影响,且后续处理也极为麻烦,无端增加施工成本。因而对于桩基础工程来说,基坑开挖方案的正确与合理与否具有非常重要的意义。在具有复杂地质情况的地区,特别是滨水区域,其地下土层中经常出现淤泥层,若开挖方法选择不合理,导致淤泥产生涌动,可能导致桩位发生偏移,严重时还可能导致桩基折断。此类施工质量事故发生的首要原因是在开挖基坑过程中未对施工区域采取合理有效的防淤泥涌动手段和相应的支护措施。
(四)压桩施工前应将桩位下方的障碍物及时、完全清除,若实际情况需要,应采用钎探的方法对各个桩位进行清查。还应检查桩的平直度,若桩身弯曲度大于1/1 仪旧桩长度且超过20,或者桩尖位置偏离了桩纵轴线时,则严禁使用该桩基,防止在压桩过程中发生桩顶位移或桩体断裂。在沉桩过程中应对钻孔质量、最后贯入度、桩身垂直度以及沉桩深度进行实时检查,并对周围环境受超空隙水压力升高、土体隆起等变化的影响进行观察,一旦发现有异常现象,则应及时采取针对性技术措施加以处理。在接桩施工过程中,应对连接部位清理干净,清除相应区域内的油污、杂质和水分等;应节桩上下两部分均位于同一轴线;并严格依据操作规程填涂硫磺胶泥,避免接桩部位发生开裂或松脱现象。对于送桩拔出后所产生的桩孔,应妥善处理,及时回填并加盖。在桩基础施工过程中,若发生各类不可预知的事件,应与业主方、设计方以及监理部门及时联系,以及设计方的设计修改意见或参建各方协商结果进行变更施工。
(五)桩顶标高不足常见有两种原因:
高程测量错误;
施工控制不严,在尚未达到设计要求时停止浇筑混凝土;
3、虽然达到设计标高值但桩顶浮浆过厚,凿除后标高不足。在施工中,测量放线需要专人进行复核,灌注桩基混凝土时需要工长密切关注,至设计标高时才可停止灌注,桩基的灌注标高要略高与设计标高。
四、桩基施工问题的若干处理措施
关键词:道桥施工;桩基础;工艺
中图分类号: TU997 文献标识码: A
引言
在土建施工中,利用桩基技术能够提高建筑物的承载力和在施工中不会产生变形,能够保证建筑物的安全性、稳定性和抗震性,特别是在一些建筑施工比较复杂的施工中,利用这种桩基技术非常有效,能够有效的解决工程项目的技术问题,所以在建筑工程士建施工中,要加强对于桩基础技术应用和桩基技术相关问题进行及时研究,总结一定的经验,构建较为完整的桩基技术体系,才能够满足现代建筑工程的发展需求。
桩基础施工的重要性
随着社会的进步,市场经济的繁荣,我国道路与桥梁建设发展迅猛,在道桥建设的工程中桩基础的施工极为关键,桩基础是整体最下面最基础的部分因而桩基础的质量很难控制,施工技术的优劣就决定了建设过程的整体质量。桩基础是基桩和承台共同组成的。以桩身的位置可将桩基础分为地承台桩基和高承台桩基两种。
地承台桩基是桩身全部掩埋在土中,联接桩顶的承台与土接触:高承台桩基是桩身只有下部掩埋在土中,上部露在地面而承台底也在地面上。桩基础的桩支撑在土地之中的非常坚硬持力层主要包括有基岩、紧密的卵砾石层或者是硬塑粘性土和紧密的砂石等等,具有着较强的竖向单桩或者群桩的承载能力,可以承载建筑的全部竖向荷载。桩基础的竖向单桩中端承桩的刚度或者是摩擦桩的群刚度,在自重的范围之内或者相近荷载之下,一般都不会发生不均匀沉降的现象,可以保证建筑的倾斜在允许的范围之内。
道桥桩基施工中桩型选用原则
根据桥位的工程地下水位、地质条件,水文条件和持力层的深度,并结合施工设计的要求,将不同桩基础结构的经济指标和承载力参数进行比较,从而确定选择桩的类型;
按桥梁上部结构传递和通车后所承载的重量,初略计算出桩基础的荷载大小,以及确定单桩承载能力,进而选择与之相适应的桩类型和施工方法;
根据施工项目的施工安排与的工期,详细分析各方面的影响因素,对于施工时间充裕时,可以采用机械或人工挖孔桩;而对于施工工期较紧迫时,可以选择打入式预制桩,从而提高施工效率。
总得来说,对于道桥桩基施工工程,在选择桩型时,必须深入调查施工现场,要考虑桩基础的工程地质条件、施工工艺以、水文地质因素以及施工机械设备,并对整个工程施工造价进行综合性评估,确定一个最优的施工方案,最后选择安全实用、经济合理、质量达标的桩型。
3、建筑桩基础技术的特点
3.1、在进行桩基施工中,如果遇到一些坚硬的基岩和密实的卵砾石的地层的时候和比较硬的持力层硬性粘性土和中密砂等地层相比,能够拥有很高的群桩承载力或者竖向的单桩承载力,有能力承受得起高层或超高层建筑的所有的竖向荷载,包括其偏心荷载在内。
3.2、桩基的竖向单端承桩或者摩擦桩很大的时候,就会受到其桩本身的荷载的影响,这样就不会产生太大的均匀沉降,这样就可以使建筑物的倾斜度能够保证在一定范围内。在桩基础的单桩大直径桩很大的时候,在利用过程中可以有效的抵抗因为风或者地震带来的水平荷载,这样能够确保高层建筑和超高层建筑有很好的抗倾覆稳定性。
3.3、当施工中桩身直接穿过可液化的土层的时候,还能够承受在稳定土层基础,这样就能够保证桩基嵌固在基岩上,如果出现地震使得浅部的土层液化或者下陷的情况下,施工中能够使桩基凭借着深部稳固的土层,使压和抗拔承载力能够逐渐增强,这样能够保证建筑物高层建筑稳定,不会使建筑物发生倾斜。
4、预制桩的施工准备工作和相关要点
4.1、施工准备工作。在目前的桩基础工程施工中,其施工质量是一项系统、全面、综合性的工作流程和工作模式,也是当前桩体结构施工的主要手段和工作模式。桩基础作为目前高层建筑施工中最为常见的工作模式,其在施工中准备工作至关重要。在通常情况下,准备工作通常都是以水泥、砂、石子、水和钢筋等材料的准备工作,同时还需要做好相关的机具和施工器械的准备流程和准备模式,从而保证工程的施工质量和施工效益,这也是目前工程项目中最为常见的一种,更是整个工程中值得我们研究和探讨的工作重点。
4.2、施工要点
4.2.1、沉桩阻力。首先根据桩型、沉桩深度、接头形式以及工程地质条件、对沉桩阻力作出分析,选用合适的静压桩机设备。沉桩阻力的影响因素主要是由土质结构、埋入持力层深度、桩数、桩距、施工顺序等组成,分析实测资料表明,沉桩阻力是由桩侧阻力和桩尖阻力组成。通常情况下,两者沉桩阻力的比例是个变值,应该根据不同情况分析沉桩阻力。
4.2.2、桩顶垫材。合理选用垫材能提高打桩效率和沉桩精度,保证桩帽免遭损坏,压桩时,垫材起着缓和并均匀传递桩机对桩头的压力,并均匀地传递于桩帽上。一般采用橡木、桦木等硬木按纵纹受压使用,并根据情况及时更换。
4.3、作业条件。在目前的工程项目中,除了具备充足的基础材料之外,施工条件也是必不可缺的一环。因地适宜的施工是保障工程施工质量的主要条件,也是近年来工程施工的重点环节。就目前的工程项目而言,常见的作业条件主要可以分为以下几种:
4.3.1、根据建筑物场地工程地质资料和必要的水文地质资料和桩基工程施工图及图纸会审纪要等有关资料制定切实可行的施工方案;
4.3.2、建筑场地和邻近区域内的地下管线(管道、电缆)、地下构筑物、危房、精密仪器车间等施工前应会同有关单位和业主进行详细检查,并将建(构)筑物原有裂缝特殊情况记录备查,对挖孔和抽水可能危及的邻房应事前采取加固措施。
5、道路施工桩基技术施工前准备
5.1、要对施工地点进行勘察,勘察内容包括施工现场环境以及水文地质条件,形成一定的材料,为施工做准备,还要准备好桩基础技术施工的时候要利用的机械设备,保证施工能够正常进行。
5.2、要准备好桩基础技术具体施工方案的编制工作的编制单据,并且在施工计划中要着重强调施工质量文明和施工的重要性,并且通过实验确定施工工艺参数。
5.3、要做好桩基础技术施工现场的放线定位工作,要准确的确定各个水准点,这主要是为了控制桩基施工的标准高度,然后按照设计将每根桩基的顶部和底部都要做一下标高记录,这样才能够保证水准点的正确性。之后再做好桩基础施工现场准备,和对现场要进行一定的清理和整理,还要根据不同的桩基进行不同的准备工作。
6、结语
综上所述,随着我国经济的飞速发展,基础建筑工程施工逐步增多,同时,人们也对其提出了更高的要求。对于道桥桩基的施工,影响其施工质量的因素比较多,除了自然因素之外,更多是施工技术因素,只有过硬的施工技术,才能切实地提高道桥桩基施工质量。因此,这就需要施工单位必须加强施工人员的施工技术的操作,杜绝为了追赶工期而忽视质量的现实,确保他们严格按照操作规程进行,并大力引进国外先进的施工技术,提高施工水平。同时,还要加强现场管理,将质量监控贯穿于整个道桥桩基施工过程,时刻注意施工中的异常现象,发现问题及时上报并提出相应的解决策略,为最终提高施工企业的经济效益和社会效益提供可靠保障。
参考文献:
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[2]李宏博.道桥施工中的混凝土施工技术分析[J].科技与企业,2012,11:262
关键词:地基基础;桩基础;土建工程;施工技术
Abstract: With the rapid socio-economic development, China's construction industry is also based on the original has made progress. The basic construction projects, the foundation and pile foundation construction technology is qualified, will be directly related to the quality of construction works and put into use in the future.In this paper the problem of foundation and pile foundation civil construction technology, do the following discussion.
Keywords: foundation; pile foundation; civil engineering; construction technology.
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
我国地域幅员辽阔,不同的地区有着不同的地质条件,结合当前建建筑行业的发展趋势,受地质条件的制约,对建筑物的地基基础及桩基础提出了更高的要求。要想从根本上保证建筑物的承载力,则成为当前建筑设计人员急需完善的问题。由此可见,地基基础与桩基础土建施工技术,对建筑工程的施工质量及工程今后的投入使用,有着极其重要的作用。在此,本文从地基基础土建施工技术及桩基础概念及其土建施工技术等两个方面出发,对其施工技术中出现的相关问题及完善途径,做以下简要分析:
一.地基基础土建施工技术
(一)地基
作为建筑物最下层的支撑基础,地基的构成多为土体或岩体。从工厂地质学这一角度出发,地基是指在建筑物的施工建设中,对岩土中某一范围内原有的应力进行了改变,而这部分由建筑物荷载引起应力变化的岩土即为人们常见的地基。在当前的地基构成中,按照地基的内在构造,将其分为人工地基与天然地基两种,但在实际应用中,若天然地基无法满足建筑物的实际施工需求时,应通过相应的人工地基来弥补天然地基中存在的不足,并以此来确保施工活动的顺利进行。
(二)地基技术的处理技术
在建筑物的整体施工中,地基作为一切施工活动顺利进行的基本前提,其耐重性与坚固性对整个工程有着极其重要的作用。受地质条件的影响,不同的地质环境对地基有着不同的需求,而这些,都需要施工人员在施工前做好相应的地基处理工作,确保地基能够在使用中更好的满足工程的建设需求。提高地基强度,除了增加地基自身的稳定性外,还能保证建筑工程在今后的使用。笔者结合自身多年的工作经验,针对地基处理技术中常见的技术手段,做以下几点总结:
1.换土垫层
在整个地基工程施工中,受土体自身承载力的影响,针对一些具备湿润性与膨胀性的土质,需要施工人员进行换土,并通过强度高、稳定性好的材料来提高地基的承载力,并以此来减少土层沉降的发生。在该项工程中,所用的换土方式主要包括换土垫层与分层填土等两个方式,在保证土体密度的同时,还能有效的避免缝隙及空洞现象的出现。
2.碾压夯实
一般来讲,碾压夯实主要是通过机械压路机及推土机等大型设备,对地基土层进行相应的碾压,使其在原有的基础上进行夯实。结合整个分层填土的施工工序能够看出,在碾压夯实中,也应按照土层施工次序进行,保证夯实程度能够满足建筑工程的施工需求。但需要考虑的是,该项工程在实施中,需要大量的人力、物力,而这些,只能应用到大型建筑工程中。
3.固结土壤
受土体自身液化性能的影响,土体在使用中,其本身已经包含了一定程度的水分,因而在使用中,需要通过一定的方式将土层中的水分进行排除,确保土层在失水后能够自动固结,以此来提高土质强度、降低土层沉降。该方法在实际使用中,除了具备操作简单、应用方便的优势外,还在一定程度上有着成本低、效果好的优势,由此受到人们的青睐。
4.化学加固
化学加固法在使用中,结合着土体自身的特点,添加相应的化学物质,并通过化学反应将土体粘结在一起的方法,这一方法在实际应用中,能够有效的改善土体性质,进而增强地基的承载能力。在这些化学加固方法中,主要包括以下几个方面:
(1)灌浆法
灌浆法的实质是把某些能够固化的浆液(水泥浆、碱液、丙烯酸铵等)注入土体中,改善土体中各种介质的物理力学性质。能够有效地降低土质的渗透性、减少渗流量,从而提高地基土体的力学强度和变形模量。
(2)喷浆法
一般来讲,在使用喷浆法时,应由专业的施工人员结合着地基的实际施工状况,在指定位置进行钻洞,并在其下方设置相应的喷射装置,当孔洞深度达到相关标准后,应使用钻杆匀速旋转上升,同时向周围土层喷射一定的浆液。当浆液与土体固结在一起时,就能起到好的地基加固效果。
二.桩基础概念及其土建施工技术
(一)桩基础
桩基础由基桩和连结于桩顶的承台共同组成的深基础。它是一种既古老又在现代高层建筑物和重要建筑工程中被广泛采用的基础形式。当地基浅层土质条件不佳,采用浅基础不能满足建筑物级低强度、变形及稳定性方面的要求时,往往需要采用桩基础。该种地基基础形式,具有较强的承载能力,且地层沉降量小,是基地加固的重要方法之一。
(二)桩基础土建施工技术
随着当前我国高层、超高层建筑的不断出现,桩基础对土建工程的重要性也越发能体现出来。结合当前我国土建工程的实际发展趋势,其桩基础土建施工技术主要体现在以下几个方面:
1.静力压桩施工技术
顾名思义,在整个静力压桩作为桩基础施工中的一部分,在实际应用中,主要凭借静力压桩机以及压桩机自身的重量,通过施工中的反作用力,将预制桩压入指定的土层中。但在实际应用中,由于静压桩一般是挤土桩,在使用中容易对土层结构造成极大的破坏。
2.振动沉桩施工技术
与静力压桩施工技术不同的是,振动沉桩施工技术在使用时,主要是通过桩体顶部上固定的振动器,通过其产生的振动效果来迫使桩体下沉到基地土层中。该技术在使用中,有着设备简单、体积小等优势,能够在节省劳动力的同时,有效的提高工程施工效率。
三.桩基础类型
受各个地域土质结构及建筑工程自身设计的影响,桩基础有着不同的结构类型及施工方式,而这些,都需要设计人员本着一切从实际出发的态度,综合考虑建筑物的设计方案,选择与之相符的类型。一般来讲,在整个桩基础的类型中,主要包括以下几个方面:
(一)沉管灌注桩
结合土建工程的实际施工状况,沉管灌注桩的直径多控制在350——550mm之间,且长度多为23——27m之间。这种打桩方式在实际应用中,所使用的技术仍以振动沉桩施工为主,通过桩体顶部的振动器来带动钢管桩,使其在振动过程中形成相应的灌注桩。这种方式在实际应用中,常见于粘性土及砂性土。
(二)钻孔灌注桩
与沉管灌注桩不同的是,钻孔灌注桩在实际应用中,其直径多在65cm——160cm间,且长度需要施工设计人员结合着工程的实际需要来确定。需要钻机在整个地基土层中钻出一定数量的孔洞,然后将浆液通过孔洞灌入,使其形成灌注桩。在整个钻孔灌注桩中,需要施工人员着重注意钻孔孔型的 ,避免出现坍塌现象。
总结:
综上所述,面对当前建筑行业的迅速发展,加强地基基础与桩基础土建施工技术,在提高地基基础与桩基础施工质量的同时,还能确保工程今后的投入使用。这就要求施工管理人员能够结合着工程的实际施工状况,选择与之相符的施工技术,只有这样,才能在保证施工质量的同时,提高施工企业的经济效益。
参考文献:
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[2]曹渤岩,刘立东. 浅谈地基加固处理方法[J].黑龙江交通科技,2010,(06) .
[3]华明.工业厂房地基基础施工和加固技术[J].河南科技,2011,(16) .
关键词:高层建筑;桩基;质量控制
中图分类号:TU208文献标识码: A
引言
桩基是通过一定的连接方式,使桩基和柱顶的承台进行连接,所构成的一种深基础,目前这种施工技术被广泛地应用到建筑工程高层及超高层建筑施工当中。尤其是在建筑场地地基浅或地基土质构成较为松散、存有极大质量问题施工场地中,采用这种地基施工方式可以极大地改善建筑工程的强度等,同时可能满足那些在稳定性和变形方面都与建筑物基础不符合的施工建筑。
一、桩基础工程的含义和概况
在我国的经济发展中,建筑工程的发展正在不断加快。在很多的建筑工程项目中,桩基础技术是一项最为基本的工程,是建筑工程中最为核心的一部分。主要是有基础的桩作和桩顶部的结合部分而形成的一种基础建设工程。高承台桩基,一般是指桩身的上面半部分和承台之间的底部全部都是在地面上,所以,要能够切实依据不同的施工方法,将其划分为灌注桩和预定柱这两个部分,而对于高承台桩基在实际的施工环节中最为直接的方法就往地面打孔这种方式,最后形成相应的建筑基础,而地承台柱桩基,则是指桩身是处于地面以下的地方,承台是利用地面和土体之间的关系进行直接的接触,而低的承台桩的运用在建筑施工现场主要是采用静压和水冲入、锤击敲打的方式,将一系列的基桩打入土地中去。在另外一方面,建筑师能够运用桩基础技术,桩基础技术可以有效地将建筑的各个方向的负荷全部转移到桩基周围的土层之中,尤其是建筑物受到自然灾害的威胁时,桩基可以有效地转移建筑物的压力,有效地降低建筑物由于受到外力作用时产生的扭曲变形,从而有效地确保建筑物的稳定性,所以,桩基础技术在施工过程中得到最为广泛的运用,特别是针对一些地基不稳以及涂层较厚的情况下,桩基埋藏的深度无法有效地与坚实的地层相接触时,可能要对桩基的沉没的问题。
二、建筑工程中桩基施工存在的质量问题以及成因
影响桩基质量的因素很多,其中较为常见的是工程地质勘察不够详细,施工单位没有掌握第一手信息,这也给桩基工程的施工带来了较大的难度,而且也降低施工的质量;有的施工单位,桩基设计的不够合理,这也会极大的降低建筑的使用性以及质量;另外,施工技术不精也是桩基工程出现质量问题的重要原因,有的施工人员,缺乏专业的知识与培训,其并没有掌握桩基施工技术的要点,而且对这项工作也不够重视,使得施工操作中质量问题频频发生。
了解影响桩基工程质量的原因,有助于降低施工单位的安全风险,还可以使施工人员在操作时及时规避风险操作,只有了解施工中经常出现的质量问题,才能及时的处理这些问题,提高桩基工程的质量,使建筑结构更加稳定,延长建筑的使用年限。笔者参考了大量的建筑工程案例,总结出桩基工程中常见的质量问题,希望引起相关单位的重视,尽量在施工中避免这些问题。桩基工程中常见的质量问题有:单桩实际的承载力对于设计要求、桩倾斜角度较大、断桩、桩接头出现断离以及桩位出现较大偏差等等。
单桩施工完成后实际的承载力低于设计要求的主要原因是:打桩的深度不够;桩基的深度到达设计值时,桩端还未进入持力层;打桩的过程中,桩倾斜的角度过大,出现断桩等质量问题。桩倾斜过大主要是因为有的桩体质量比较差,在打桩的过程中,其极易变形,或者桩机的安装位置失误,使得桩架未与地面成垂直角度等等。断桩也对桩基施工质量影响较大,出现断桩的原因可能与桩起吊位置偏差、桩身弯曲过大等因素有关,在打桩时,锤击的次数不宜过多,否则也会增加桩基断裂的可能性。
三、提高桩基工程施工质量的方法
1、建立健全完善的施工质量管理体系
在管理人员上以项目经理为负责人,组建施工质量管理监督小组,组成人员包括安全负责人、测量工程师、工区质检员、试验工程师、技术负责人等。设定具体的质量监督标准由专职的质检人员进行质量检测监督,严格按照质量体系文件进行质量管理与控制,从工程投入和施工过程的控制上切实落实具体的管理制度并保证工程能够保证质量。在质量检查监督管理上要加强施工组织首先检查与监理工程师的质量检查二者的统一,特别是经后者的检查合格后才能够允许开展下一道工序的施工,对于检查结果不合格的工程应按照施工规范严格处理,特别是对于规避工程的检查验收,忽视质量的施工方应采取有关措施从严处理。
2、技术方法上保证施工质量
打桩过程中,发现质量问题,施工单位切忌自行处理,必须报监理、业主,然后会同设计勘察等有关部门分析、作出正确的处理方案。
(1)补沉法。预制桩入土深度不足时,或打入桩因土体隆起将桩上抬时,均可采用此法。
(2)补桩法。可采用下述两种的任一种:①桩基承台前补桩当桩距较小时,可采用先钻孔,后植桩,再沉桩的方法。②桩基承台或地下室完成再补静压桩。此法的优点是可以利用承台或地下室结构承受静压桩反力,设施简单,不延长工期。
(3)补送结合法。当打入桩采用分节连接,逐根沉入时,差的接桩可能发生连接节点脱开的情况,此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打,使其下沉,把松开的接头再拧紧,使之具有一定的竖向承载力;其次,适当补些全长完整的桩,一方面补足整个基础竖向承载力的不足,另一方面补充整桩的可承受地震荷载。
(4)纠偏法。桩身倾斜,但未断裂,且桩长较短,或因基坑开挖造成桩身倾斜,而未断裂,可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。
(5)扩大承台法。这种方法主要是对承台的面积进行扩大,下面笔者对扩大承台的方法进行简单的介绍。①桩位偏差大。原设汁的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求,可用扩大承合法处理。②考虑桩同作用。当单桩承载力达不到设计要求,需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同承担上部结构荷载。③桩基础质量不均匀,防止独立承台出现不均匀沉降,或为提高抗震能力,可采用把独立的承台连成整块,提高基础整体性,或设抗震地梁。
3、对于不合格桩基要妥善处理
对于不合格桩基的处理关系到建筑工程的整体的工期和整体进度,同时对于整个工程的投入和施工技术有重要影响,例如对于桩位超偏的处理,在桩基进行开挖的时候,要对现场加强巡视检查和实测实量工作,在发现桩位偏差超出了设计的范围时,要通过设计人员来确定合理的处理方案,其一般处理方法为局部加大承台截面。在处理过程中应做好夯站记录和隐蔽工程验收记录,并按规定留下影像资料。对于没有方法处理的桩基要分析造成的原因和责任的对象,以便日后总结和追责。
结束语
桩基工程是建筑工程的基础工作,但是却对整个工程的质量以及安全有着较大的影响,桩基如果不稳,会缩短建筑使用的寿命,还可能造成安全事故,如果不对桩基工程的施工质量进行有效的控制,不但降低施工单位的经济收益,还损害了施工单位的形象以及社会效益。影响桩基工程质量的因素很多,本文对这些质量问题产生的原因进行了分析,只有掌握这些原因,才能在施工的过程中对安全风险进行及时规避,提高桩基工程的施工质量。
参考文献
[1]李永胜.高层建筑桩基础静压桩施工技术探讨[J].山西建筑,2011,(16).
关键词:岩土工程; 建筑工程; 桩基; 基坑; 论述
Abstract: Geotechnical engineering quality is directly affects the construction success. A variety of engineering construction, to advance on geotechnical engineering testing analysis, in order to ensure the construction quality of buildings. Pile foundation and foundation engineering geotechnical engineering are two most fundamental aspects, this paper mainly on these two aspects were discussed.
Key words: geotechnical engineering; construction; pile foundation; foundation pit; discuss
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
岩土工程是西欧国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。建筑物地基一般要满足承载力的要求和小于某一变形沉降量的要求,岩土工程中的桩基和基坑工艺是维护体系变形和稳定的重要工艺。桩基础和基坑的承载力和沉降计算有比较成熟的理论和工程实践的积累,它们的建设工作从很大程度上影响着建筑物的质量。
一 桩基础工程
桩基础是用承台梁或是承台板把沉入土中的若干个单桩的顶部联系起来的一种基础。它的主要作用是将上部建筑物的载荷传到深处承载力较大的土层上。有一种桩的作用是处理软弱地基,提高地基的承载力。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点,几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程,尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建(构)筑物。因此,在沿海以及软土地区,桩基应用比较广泛。
桩基处的设计原则桩基础的设计应该符合安全合理、经济适宜的要求。当天然地基不能满足建筑物、构筑物承载力或沉降要求时,一般可以提出桩基础、地基加固方案进行比较分析。当天然地基承载力可以满足或差不多而地基沉降偏大时,也可以考虑在地基中设置部分桩,成为一种沉降控制桩,此时,就需要根据沉降进行桩基础的设计。此外,还要求有足够的强度、刚度和耐久性。
桩基础的适用条件:
1、荷载较大,地基上部土层软弱,适宜的地基持力层位置较深,采用浅基础或人工地基在技术上、经济上不合理时;
2、河床冲刷较大,河道不稳定或冲刷深度不易计算正确,如采用浅基础施工困难或不能保证基础安全时;
3、当地基计算沉降过人或结构物对不均匀沉降敏感时,采用桩基础穿过松软(高压缩性)土层,将荷载传到较坚实(低压缩性)土层,减少结构物沉降并使沉降较均匀;
4、当施工水位或地下水位较高时,采用桩基础可减小施工困难和避免水下施工地震区,在可液化地基中,采用桩基础可增加结构物的抗震能力,桩基础穿越可液化土层并伸入下部密实稳定土层,可消除或减轻地震对结构物的危害。
5、当上层软弱土层很厚,桩底不能达到坚实土层时,就需要用较多、较长的桩来传递荷载,且这时的桩基础沉降量较大,稳定性也稍差;当覆盖层很薄时,桩的稳定性也会有问题,就不一定是最佳的基础形式,应经过多方面的比较才能确定优选的方案。
综上所述,在考虑桩基础适用时,必须根据上部结构特征与使用要求,认真分析研究建桥地点的工程地质与水文地质资料,考虑不同桩基类型特点和施工环境条件,经多方面比较,精心设计,慎重选择方案。
桩基础的施工
桩基础的施工方法有很多,主要有钻孔灌注桩施工、沉管灌注桩施工、挖孔灌注桩施工及预制桩施工。本文主要针对钻孔灌注桩的施工做出介绍:
钻孔灌注桩的施工工序为:准备工作钻孔清孔及装吊钢筋骨架灌注水下混凝土。钻孔灌注桩施工应根据地质、桩径大小、入土深度和机具设备等条件选用适当的钻具和钻进方法。以确保达到预计的孔深。钻孔灌注桩施工工艺流程如下图所示:
钻孔灌注桩时通常采用不同的钻孔方法,在地层中按要求形成一定形状(断面)的井孔,达到设计高程后,将钢筋骨架吊入井孔中,再灌筑混凝土,成为桩基础的一种工艺。钻孔灌注桩由于其施工速度快,质量稳定,受气候影响小,因而被普遍采用。钻孔灌注桩施工前得准备工作十分重要,只有条件充分才能保证施工顺利进行。
总体来说,桩基础的优点主要由以下几点:1、承载力小2、沉降量小3、能承受一定的水平荷载和上拔力,稳定性好4、可以提高地基基础的刚度、改变其自振频率5、可提高建筑物的抗震能力6、便于实现基础工程机械和工业化。
二 基坑工程
建筑基坑是指为进行建筑物(包括构筑物)基础与地下室的施工所开挖的地面以下空间。为建筑基础开挖的临时性坑井称为基坑。基坑属于临时性工程,其作用是提供一个空间,使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填,包括勘察、设计、施工、监测和检测等,称为基坑工程,是一项综合性很强的系统工程。 基坑工程是土力学基础工程中一个古老的传统课题,同时又是一个综合性的岩土工程问题,既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题,同时还涉及土与支护结构的共同作用问题。深基坑工程属于基坑工程范畴,指的是开挖深度超过5米(含5米),地质条件、周围环境及地下管线非常复杂的工程。深基坑工程涉及结构工程、岩土工程和环境工程等众多学科领域,综合性高,影响因素多,设计计算理论还不成熟,在一定程度上还依赖于工程实践经验。
深基坑的施工技术和施工质量是保证整个建筑工程实现安全、合格、科学目标的关键。深基坑的施工同样也与周围的建筑物和建筑环境密切相关,所以,在施工中要科学合理地进行施工前的设计、积极进行技术改进、监督施工质量和人员安全。深基坑的施工主要工序为:土方开挖支护结构施工钻孔灌注桩施工深基坑降水控制。
近年来,深基坑的开挖深度越来越大,合理的基坑支护技术是保障建筑物安全施工的关键。基坑支护工程的主要特点是:1、建筑趋向高层化、基坑向大深度方向发展;2、基坑开挖面积大,长度和宽度达到百余米的占相当比例,给支护体系带来困难;3、在较软的地基土、高水位及其他复杂场地条件下开挖基坑,容易产生土体滑移、基坑失稳、桩体变位、基坑隆起、支挡结构严重漏水、流土抑制破坏,对周围建筑物、地下结构、管线造成严重影响。4、岩土性质千变万化,地层埋藏条件、水文地质条件的复杂性和不均匀性往往造成勘察所得数据离散型较大,很难代表土层的总体情况,给基坑的设计和施工增加了难度;5、随着旧城市改造工程的发展,基坑工程的施工条件普遍较差,在相邻场地的施工过程中,多种工序会发生相互制约和影响,增加协调工作的困难。6、基坑施工周期较长,常需要经历多次降雨、暴风等不同气候,场地狭窄、重物堆放、振动等多重不利因素影响,安全系数不高,对基坑稳定性产生影响。
基坑是建筑物的基础,为了保证建筑物的稳定性,深基坑工程施工一定要严格把关。深基坑工程技术属于临时性工程,但它的复杂性却远胜于永久性的基础结构或上部结构,稍有不慎,就会影响到整个建筑物的质量,严重威胁者人们的生命和财产安全,造成巨大的损失。
结束语:随着人们生活水平的提高和时代的发展,人们对高层建筑的重要性和安全等级也越来越重视,每年都会有有一定数量的高层建筑在桩基础和深基坑设计或施工方面出现问题,造成重大经济损失,并对人身安全和周围环境带来危害,对建筑物构成威胁,因此,在以后的建筑施工中,要严格控制好岩土工程中的桩基础和深基坑工程,在工程实践中不断总结和提高技术水平。
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【4】金宝宏、崔自治.中外高层建筑桩基实例分析与启示[J].四川建筑科学研究.2010
摘 要:在我国建筑行业中,灌注桩在建筑施工中得到了广泛的应用。灌注桩具有施工时无振动和噪音小的优点,易于在城市建筑物密集地区使用,在目前的建筑中扮演了不可代替的角色。桩基础是建筑的技术构建,其质量和完整性直接关系到整个建筑的安全性能。本文将对灌注桩基础完整性的检测方式进行仔细分析,并提出相应的方法,以此来保证灌注桩基础的完整性和稳定性。
关键词:灌注桩基础;完整性;检测
前言
在实际的建设过程中,建筑物的负荷载基本上都由桩基础来承受和决定。由于桩基础往往是建筑中最为重要和优先的一项建设,存在一定的决定性和隐蔽性,在实际建设过程中,又容易受到其他方面的影响,所以对灌注桩基础的完整性进行检测具有重大意义,以保证在建筑过程的综合性质量,实现对桩基础的有效分析和科学性的判断。
1灌注桩基础完整性的检测
1.1 超声波检测
在超声波测试的过程中,首先让发射与接收声波换能器在有效的程度内标志分别于两根声测管的测点处。在观察测试两管间混凝土的距离后,发射与接收声波换能器以相同的标高,然后通过观察判断两管的频率和振幅是否有波形的无规律振动。同时,如果对某处的质量有所怀疑,工作人员可以在周围采用加密测点的方法进行二次检测,以此确定桩基础缺陷的位置,促进灌注桩基础更科学、稳定的建设。
1.2 钻心法检测
钻心法检测应严格按照《技术规范》标准对钻头和钻机做出严格的规定,避免抽芯后出现检验误差。钻心法检测具有直观、科学、实用等特点,在灌注桩基础完整性检测中得到广泛的应用。
1.3 低应变动测法
低应变动测法主要是先在装顶粘接传感器,再利用小锤子敲击桩顶,通过传感器接受桩中的应力波信号,再利用应力波理论对桩进行动态响应,分析信号频率、信号速度等来对桩基础进行全面检测。
1.4 常见信号的检测
在实际的建筑建设中,灌注桩基础建设中常见的缺陷在超声波测试信号中常存在以下几种信号。①沉渣:沉渣因本质疏松,且重力小在浮力的作用下沉降速度特别低,影响声波的作用极大。所以,一旦出现沉渣的状况,首先体现的就是声速和振幅两者都较为激烈的下降过程[1]。②混合杂质:主要浇筑导管自身提升错误而造成的混合泥沙与水泥浆两者组成的混合物。一旦出现此状况,声速和振幅两者也是会大幅度的下降,但如果状况出现在桩身时往往会瞬间变换,如果出现在桩顶则是慢慢转变。③混形体离析:是指在实际灌注桩基础中,桩身某一处的集料大量堆积,然后检测声速会提高,振幅会下降。但与它相邻的两个地方却集料较少,经过检测速度会大大减小,振幅临近于正常值。④断柱:如果在实际检测时,发现所有穿过两声测管所连接的中部的测值不正确,则两个声测管是相接的。当声管三个面经过检测后都是这种情况,就可以说明存现层状缺陷即断柱。⑤声测管接头:声粗管接头处于与空气接触的夹层,在有效的限度内强烈的反映了声波的能量。如果实际运用中,测生管连接不当,容易造成参数值和振幅值大大减小。
2 灌注桩基础完整性的判定
2.1 结合斜测法
在实际的灌注桩基础完整性检测中,对缺陷程度范围的确定,需要利用斜测法。若要做初步判断,可以结合检测换能器同步速度快慢而定。但是,在际的检测中,直接运用数据,简单地进行判定缺少一定的科学性和可靠性,无法保证检测结果的准确性,没有足够的理论证明缺陷程度的范围。所以,如果要科学的在桩基础施工中对缺陷范围进行判定,就要运用好结合斜测法。各个建设公司要贯彻落实到实际的桩基础建设之中[2]。如果在建设过程中,经检测之后参数异常,波速和振幅同时下降,就可根据所得到的相应数据初步判断缺陷存在的大概位置。若想进一步确认,就应该使用结合斜测法,通过斜侧每一个剖面和向斜侧的数据,分析各个异常参数的测线及范围。如果在检测中,所表现的缺陷区域的参数、波动、波形的波动没有太大的幅度,各个方面基本完整,可以进一步判断该灌注桩基础有轻微的缺陷。在最大的限度内,保证检测范围的科学性和准确性,促进桩基础的合理建设和科学建设。
2.2 结合规范判定
目前,在我国对灌注桩基础检测的相关规范中,以桩基础自身的缺陷为参照,桩基础的完整性一共可以分为四个大类。同时以在实际检测过程中各个检测剖面的参数异常分布状况,将桩基础的完整性有效的分为了两大类别。在实际的检测过程中,针对测出的检测数据,可以对声速和振幅进行判定。对于前者的判定,相关工作人员可以利用概率法,对于另外一种,则可以利用平均振幅减去6dB。另一方面,在我国当今的现代化建筑中,混凝土是所有建筑材料中最为主要的一种复合材料。因其自身属性复杂,检测中的参数数据波动大。同时,灌注桩运用的混凝土要求更高,在实际应用方面需要联系实际条件和环境进行。在实际检测中,利用此方法则一定会出现缺陷的状况。所以,相关工作人员在检测过程中不能盲目的一味执行规范中的标准,要根据实际情况进行规范化的分析。在实际的检测过程中,检测人员要着重注意异常点的声速与混凝土正常声速的差异大小和异常点的振幅与同一剖面混凝土振幅差异大小,记录数据并进行分析,执行规范中的判定[3]。同时,还要注意异常点的波形与混凝土波形的差异程度及所有异常的范围和分布情况,明确灌注桩的类型。另外要有相关人员仔细对开发地点的地形和土壤情况进行详细分析,合理利用好当地的资源。通过对地质的仔细探究,可以提出相应的对策改变桩身混凝土的压力和弯矩。在实际桩基础检测中,工作人员一定要全面考虑到土质情况和缺陷范围程度,且施工前一定要对灌注桩基础及桩身的完整性进行仔细的判定。
3总结
综上所述,灌注桩基础的建设在我国当代 的社会主义现代化建筑中起到了极为重要的作用。各个建设单位要对灌注桩基础完整性的检测贯彻落实到实际工作中,管理人员要积极对员工的检测方法和素质进行教育培训,积极教育员工重视对灌注桩基础完整性的检测,在最大的程度内,有效、科学、准确的判定好桩基础的完整能力,最大限度内保证桩基础的质量。
参考文献:
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【关键词】桥梁工程;桩基础;钻孔灌注桩;施工技术
1.桩型的选用原则
桩基础的选用工作必须根据桥梁的特性,以及所处的地质水文状况进行选择。经过专家的调查研究发现,桩基础的选用有以下几点需要注意:首先,根据桥梁桩基础所处的位置的地下水位的深浅、地质条件、土质特性和土体持力层的深度等,同时,还要结合桥梁工程施工设计的基本要求,对不同类型的桩基础结构的承载力和经济指标参数进行综合对比,从而确定最合适的桩基础类型;其次:按桥梁的上部结构的承载能力以及正常运行后,桥梁所承受的交通荷载的重量,初步估算桥梁结构桩基础的荷载情况,并且根据不同的桩基具有的不同承载能力,然后选择合适的桩类型;最后,根据桥梁基础施工的工期,以及当地的环境方面等综合因素的影响。对施工时间比较充足的情况,适合选用人工挖孔桩或机械挖孔桩;如对于施工时间比较紧时,可采用预制桩,从而加快施工进度。
综上所述,桥梁桩基施工时,必须深入调查施工现场,要考虑基础所处位置的工程地质状况、桩基础的施工工艺、地下水位的因素以及施工机械设备,并对整个施工总造价进行综合性的比选,确定一个最优的桩基础施工方案。
2.桥梁工程钻孔灌注桩施工技术原理综述
所谓的钻孔灌注桩指的是:利用机械钻孔、人力挖孔、钢管挤土等形式,在基础位置形成一定尺寸、深度的孔,并在孔内放置钢筋笼,然后灌注混凝土,最后形成桩。在灌注混凝土时,导管一定要埋置在混凝土一定深度,以防止再次灌注混凝土时在相接处流入泥浆和水,然后随着混凝土的灌注,不断的向上提导管,以便于混凝土的灌注。
钻孔灌注桩基础在施工中的特点如下说明:施工过程中,产生的噪声较小,振动也较小,避免对周围地质的影响;可以根据需要,建造不同直径大小的桩,比预制桩更具有应用性;可以应用在不同地质状况中,使其更具有普遍应用性;钻孔灌注桩的质量的优良,直接决定于桩的承载能力;在钻孔灌注桩的施工过程中,工期相对较长,成孔的速度较慢,用于护壁的泥浆对环境的污染较大。
3. 钻孔灌注桩的施工工艺说明
3.1对桩孔进行精确定位
在桥梁桩基础施工时,首先要确定桩基础的位置。根据桩基础的位置设置相关的轴线,并在轴线中做出需要控制的桩位标准以及中心线(通过利用小钉,将需要控制的线条牢牢的固定在附近木桩上,使得木桩偏差控制在标准误差范围以内),确保桩位满足设计标准以及设计规范。
3.2 做好护筒埋设工作
在护筒施工时,一般采用钢护筒。采用回转钻作为主要的钻孔设备,然后将护筒埋设在钻孔中。在钻孔的时候,由于孔内径比钻头直径大10cm,上部开设2个溢浆孔。在护筒的埋设过程中,护筒的埋设应该准确到位,同时还要在护筒与坑壁之间的空隙处采用粘土进行严格的填土。通过本人多年的施工经验发现,在粘性土中,护筒应该埋入泥浆1.0 米左右的深度,这样能够很大程度上避免了泥浆在钻孔内浮动时,产生对孔壁的冲刷,影响孔壁的稳定性,引起钻孔的坍塌等危害的发生。
3.3 钻机就位
准确架设钻机,使其处于准确的桩孔位置,并使得钻机保持平衡。在钻机钻进施工过程中,要保持钻机的处于垂直状态,避免钻机因震荡产生偏移。在钻机钻孔施工以前,应使用经纬仪在钻机的两个方向测定钻杆是否的垂直度,如发现为处于垂直状态,应对其做出适当的调整,并控制偏差在0.2%以内,钻头对准钻孔中心,同时还要确保钻头中心与护筒的偏差不大于15mm。
3.4泥浆的制备
泥浆的制备材料主要包括:自来水、膨润土、分散剂和增粘剂搅拌而成。泥浆循环系统包括泥浆循环池、储浆池和沉淀池三部分组成。绝大多数桩基施工人员不重视泥浆的质量对钻孔的重要性,缺乏对泥浆质量的检验工作,造成泥浆的不满足规范的要求,其后果是:
(1)由于泥浆的质量不满足规范的要求,形成了不满足设计要求的护壁泥浆,造成泥浆由于粘附力比较差,出现脱落现象。这样造成孔壁的稳定性能差,容易使得钻孔出现坍塌或缩孔现象。
(2) 由于泥浆密度较大,造成泥浆变稠,使得泥浆粘附在钢筋上,在很大程度上降低了钢筋与混凝土的接触,使两者不能很好地协同受力。
3.5钻孔机钻孔
为了预防在钻孔中发生偏孔、塌孔、缩孔等事故,钻孔中应注意以下几方面:
(1) 开始钻孔时,一定要根据地质的基本情况,综合考虑钻取速度,控制钻机的速度、调整泥浆稠度,这样很大程度上就减少偏孔、卡钻等现象的发生。为了保障钻孔的垂直,施工人员要不定时的对孔进行检查,发现问题要及时做补救,如偏孔较严重,则应该填土重新钻孔。
(2) 在钻孔中,为了防止发生塌孔问题,要时刻保持孔内外的泥浆浓度及水位差在一定的程度内。
(3) 钻孔应持续进行,中间不得停止,减少塌孔问题的发生。
3.6 成孔、清孔及钢筋笼的吊放
成孔与清孔是准备阶段的关键工作。
(1)在桩孔钻至桩的设计标高以后,停止钻孔,随后应对钻孔的深度、直径等基本参数,进行仔细的检查验收,桩孔合格后,再进行清孔工作。
(2)在清孔的操作中,一般采用换浆清孔法。在钻孔结束后,停止钻机的继续钻进操作,然后适当的提高钻锥,使钻锥脱离孔底10cm-20cm的距离,并在过程中保持泥浆正循环,以一般的速度将相对较纯的泥浆缓缓压入,把原来孔内泥浆换出。然后需要进行检查验收,检验合格后才能进行吊装钢筋笼和浇筑混凝土。
4.桩基检验问题及成因
一般在桩基检验工作经常遇到如下问题:桩基倾斜度过大、断桩、单桩承载力不足、灌注桩顶标高不足等问题。
(1)桩倾斜度过大
桩基施工过程中经常出现的问题,影响桩基倾斜度的因素比较多,其中,最主要的原因是钻孔出现倾斜,然后再放钢筋笼时也有一定的倾斜。如果倾斜过大,则应重新打桩。
(2)断桩
断桩,桩基施工出现部分裂开或者断开的现象。断桩是桩基施工中比较严重的现象,一旦出现断桩现象将会严重影响其它后续的施工工序,进而降低施工进度。出现断桩的原因很多,通常是由于浇筑混凝土的过程中有一段桩夹杂泥土,使得桩的断开,不能正常使用。
(3)单桩承载力不足
桩基验收检验过程时,单桩承载力不足的问题也经常出现,并且危害极其严重。因为桩基出现承载力不足,不能支撑设计的压力,则会影响周围其他桩基,进而影响整个桩基础的施工进度。由此可见,桩基的承载力检验是道桥桩基施工质量验收的主要工作。
结束语
总而言之,钻孔灌注桩在桥梁该施工中扮演着重要角色,也是桥梁工程施工中比较关键的环节,桥梁工程的整体稳定性在很大程度上取决于钻孔施工工艺。文章对钻孔灌注桩的施工工艺进行了详细的说明,对于检验工作所出现的问题进行了分析,以求对我国的桥梁事业尽一己之力。
参考文献
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【关键词】铁路桥梁桩; 施工工艺;建筑物;质量规范; 探讨
中图分类号:U448.13文献标识码: A 文章编号:
0 前言
随着科学技术的不断发展,带来了各方面工艺技术上的日趋成熟。交通运输行业,也是在不断的发展和进步当中。由于交通运输行业不断的发展,交通运输产业的不断的壮大与进步,使得铁路工程也逐步的发展,铁路建筑也越来越多,但是也相应的带来了很多的安全问题。由于建筑物的荷载在不断的加大,原有的软弱地基土等已经不能满足在安全稳定方面的需要,存在着一些严重的安全隐患。在现阶段,常用的是通过采用桩基础来完善铁路桥梁建筑。[1]但是考虑到铁路建设过程中需要通过河流、山谷等大型沟壑的时候,就需要设计桥梁与就近路基进行顺接,这样才能够满足铁路在运行等过程中自身承受的负荷要求与铁路桥梁质量寿命建设的要求。现阶段,我国的桥梁工程设计,最常用的桩基施工方法主要是陷入桩和钻孔灌注桩施工两个方面。下面就对我国铁路桥梁桩基础的施工工艺所存在的问题、解决措施和关于加强质量规范方面进行探讨。
1我国铁路桥梁桩基础的施工工艺常见的问题及对策分析
1.1对铁路桥梁桩桩底持力层所能承受的压力的估算与实际情况差距大
铁路桥梁桩在施工的过程中,常会在山谷、岩石、沟壑上作业,由于地层下的岩石较多,地质成分复杂,且岩石在不断的运动变化中,施工人员无法计算桩底持力层的承受能力限度,也无法进行精确的测量,因此,对铁路桥梁桩桩底持力层所能承受的压力无法进行预测,从而导致桥梁在施工过程中容易出现坍塌的现象。另外,由于地质勘察的局限性,地质勘探孔间距太大,部分孔深太浅,桩端的嵌岩深度不够,土工的取样程序不规范,常会出现实际的地层情况与地质勘察报告不符,从而对铁路桥梁桩桩底持力层所能承受的压力的估算不准确,给施工带来了难度和危险性。
针对上述问题,施工人员在平时的操作作业工应注意积累实际经验,注意观察地表岩石的变化,总结规律,还应当在满足桩的入岩深度时,应多次经过取样鉴定,满足施工的要求,经专家测评后,对桩底持力层所能承受的压力进行科学的估算。
1.2桩顶混凝土密度不够
在对铁路桥梁桩施工的过程中,由于施工人员施工操作的不规范性,造成施工过程中的过分离析或者泌水,导致混凝土密度不够;对于混凝土计量上的要求没有进行精确的计算,混凝土没有进行随拌随用,时间上也没有进行很好的把握;混凝土应进行随浇随捣,由于施工人员工作上的疏忽,出现漏倒或过捣的现象。另外导致混凝土密度不够的一个重要原因是,是对孔内混凝土面测试的不准,泥浆比重过小或者泥浆注入量不足。导管自重较轻,导管口的深度不大,以上在施工操作上的不规范都容易导致混凝土密度不够,严重时可能形成断桩的现象,从而导致整个工程的失败,危害到人民的生命财产安全,给国家造成经济上的损失。
对于解决上述问题,在灌注混凝土前,应进行水,水泥合理的比例分配,严格按照精确的数值进行分配。混凝土的浇筑要一气呵成,不可中断,时间上要有严格的要求。因此,对于解决混凝土密度不够的问题,应在材料上按照严格的比例分配,严格的时间分配,根据标准数值进行施工作业。
1.3钢筋笼制作的不规范
钢筋在弯制前必须要进行除锈处理。但是由于在钢筋绑扎和焊接的过程中,施工人员操作上的不规范,同一截面的接头数量超过了规定的数量要求。由于对钢筋笼初始位置的定位不准确,与孔口固定的不牢固,在绑扎过程中,工作人员操作不当,导致钢筋笼没有足够的稳定性,在混凝土浇注的过程中钢筋笼变形、移位,从而增添了工程的危险性,为工程施工埋下了不安全的因素。
针对这一问题,在钢筋绑扎和焊接的过程中应严格规范施工人员的操作,尽量避免操作的错误,还应在防止混凝土顶层进入钢筋笼是流动性变小,应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深。从而降低钢筋笼的不稳定性。
2对铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于加强质量规范方面的研究
2.1铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于桩制作上的规范要求
铁路桥梁桩基础的施工工艺中,对于桩的制作要求严格,大多采用的是钢筋混凝土桩。钢筋混凝土桩由于承载力大,环境适应性强。因此在铁路桥梁桩的应用上十分的广泛。在设计这种钢筋混凝土桩的时候,考虑到交通运输以及其它一些方面的原因和规范设计等设计要求,需要将钢筋运输到施工现场,进行闪光对接焊,并且需要确保主筋受力在一条直线上,钢筋笼主筋和箍筋间距应该满足设计的要求,主筋与箍筋之间需要采用扎死或者电焊进行点焊,以确保连接的紧密性和牢固性。[2]在整个铁路桥梁施工中,混凝土的质量控制对工程施工的质量有着直接影响。对于每根桩基混凝土的要求,必须连续不间断的进行浇筑施工。在混凝土浇筑之前,搅拌站应该根据混凝土的配合比进行严格的配料监督,并且需要充分搅拌均匀,对于塌落度、含气量、入模温度等都需要达到要求后,才可以进行铁路桥梁桩的施工。当桩基浇筑完成后,应该对桩身同条件养护试块进行标识、编号,并且注明浇注日期、混凝土强度等级和试块编号等。在混凝土初凝之前,需要拆除钢护筒,当强度达到设计要求以后,才可以进行桩基完整性的检测,从而在确定桩基的完好无损的情况下,然后可以进行下道工序的施工。
生产钢管桩的材料需要符合设计的一些基本要求,并且还应该具备工厂质量证书和测试报告等相关资料的证明。同时,对于钢管桩的长度,还应该满足分段高度的有效桩架、地形条件、运输和承载力等一些特殊的要求。钢管桩的材料选择,可以是一些进口钢管和国产钢管。质量把关上一定要严格。对于焊管的生产技术,需要符合有关技术上的规定,焊接钢管桩应符合设计的基本要求,在生产的时候,还应该注意在焊接范围内对于生锈、耐油性、耐水性等相关指标进行硬性要求,同时进行各式各样的清洁等处理。[3]在进行焊接之前,需要保持一个干燥的环境。在进行焊接的时候,应该考虑到阳光照射而造成商务桩身弯曲等问题。当焊接完成之后,对于每一层,都要进行焊接检验,清除焊渣。一旦有钢管桩的位置坐落在河流中,还应该考虑高桩承台的底线问题,其最起码应该在冲刷面以上,同时进行必要的防腐处理。在防腐前,需要进行喷砂除锈的工作,直到具有金属光泽为止,当其表面没有锈点的时候,才能够进行除锈处理。对于在运输、吊装过程中的桩、防腐层破坏等问题应该及时进行修理。
2.2铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于围堰定位的规范要求
对于铁路桥梁的施工规范要求,在各个方面都有明确的规定。对于吊箱围堰,必须进行准确的定位,对于其具体的数值也有明确的规定,围堰中心位置的偏差不得大于50mm。在实际的施工过程中,需要采用钢丝绳或者锚索等对围堰进行定位调整校准,以确保双壁仓库或泵水围堰相对垂直度处于一个可控制的范围内,可以采用后牵引锚绳对平面布局进行适当的调整,控制平面位置的误差等。[4]对于围堰的施工,应该在一个可测量的范围内进行,而且要考虑河流冲刷的作用力以及安全稳定性的严格要求,在立式活动范围内对其进行合理的控制。
2.3 铁路桥梁桩基础的施工工艺中对于护筒插打的规范要求
对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范,在护筒插打方面也有明确的要求。为了确保钢管的安全位置以及围堰平面位置的准确性,钢管在其自身重力的作用下,把围堰定位桩联合支护,而且检查其直径、吊耳等各个方面的工作性能,同时进行超声波焊接检测检查。[5]一般在和手工焊接的位置处,采用测量仪器进行一边观察一边调整保护管的垂直度,进而采用连接环在围堰周围进行调整,一直到保护管处于一个平滑稳定的深度的时候,然后才可以进行下一道工序的施工。
2.4 铁路桥梁桩基础的施工工艺中对于钻孔的规范要求
对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范,在钻孔方面也是有明确要求的。采用水准仪对桩基进行放样定位之后,才可以进行钻孔。一旦地质条件发生变化的时候,可以选取不同的钻头进行应急处理,同时要确保钻孔的垂直度要精准无误,可以多考虑减压钻头的使用情况。在钻井的过程当中,应该把握好“重锤定位、降低钻井”的基本原则,避免一味盲目的依靠提高钻井进入的压力进行。同时,在利用钻孔机进行开孔的时候,应该首先进行的是砂泵施工处理,一切正常后才可以进行打开钻头,继续其它的操作。在刚开始的时候,对于钻探的要求是要轻压、慢慢地进行钻孔的操作,当钻机工作趋于正常后,再逐渐的提高钻头速度与调整压力的大小,而且在进行操作的过程中,要确保咬口处不漏水,在钻井的过程中控制泥浆的比重,保持一个良好的稳定性。[6] 另外,在进行钻孔作业过程中,应经常对钻孔进行检查测试,在不符合作业要求时,应随时进行调整。应该注意地质地层的变化,并进行详细的记录,以应对地质的突发性变化。
2.5 铁路桥梁桩基础的施工工艺中关于对于清孔的规范要求
对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范,在清孔方面也是有明确要求。当钻孔达到要求的深度之后,才能采用泥浆泵、掏渣工具进行清孔操作,清孔时一定要清的彻底,同时要保持孔内水头高度达到指标,避免塌孔现象的发生。有一点值得注意的是,为了方便,用加深孔深来代替清孔,这是极其不可取的,会给整个工程带来不安全的因素。[7]桩孔在吊入钢筋骨架之后,灌注水下混凝土之前,应再次检查孔内泥浆性能的指标和孔底沉渣的厚度,如果超过了相应的有关规定,应进行多次的清孔,孔底沉渣厚度不大于0.15D(D为桩基直径),泥浆比重控制在1.03~1.1之间,符合上述要求后,才能进行灌注水下混凝土作业。
2.6 铁路桥梁桩基础的施工工艺中对于成桩的规范要求
对于铁路桥梁桩基础的施工工艺的设计规范,在成桩方面也有明确的要求。铁路桥梁桩在施工的时候,一定要严格按照配比进行拌制砂浆,严格控制水泥和水的用量。一般具体操作如下:通常是先把水泥等进行搅拌,搅拌设备一定要用专用的砂浆搅拌机,并且搅拌一定要均匀。当搅拌过一段时间以后,加入60%比例的水,继续搅拌。同时,对于混凝土的搅拌时间和灌注的时间,二者的时间间隔不应该大于3小时。在搅拌的时候,可以适当的添加一些外加剂,是为了减小其初凝时间。[8]在浇筑的时候,应该主要注意的是,混凝土的浇筑需要连续的进行,不可以中断。在确定混凝土强度满足施工要求的情况下,应降低用水量和水泥的用量,从而降低混凝土的水分蒸发量和,以达到降低混凝土收缩的作用。[9]对于面对一些桩径很大或者是深桩基过深的情况的时候,应该采用多台搅拌机进行混凝土及时的搅拌,避免在等待过程中混凝土出现初凝的状况,发生断桩的现象。
3结束语
铁路桥梁在施工的过程中,常会有穿越河流,穿越山谷等情况,因此,在设计的时候,一般设计为大直径钢筋混凝土桥梁桩基础来平衡桥梁上部进行承载。其作用是为了承载其巨大的压力。铁路桥梁桩基础设计非常的重要,并且受到了高度的重视,因为这关系到人类的生命财产安全,关系到国家的铁路运输安全的问题。所以对于其质量的管理和施工质量的要求需要严格把关,并且进行反复的检验。[10]但是在设计的时候,由于难以了解到地质内部的具体情况,无法预测到地质变化的速度和成度。因此,在桥梁桩基施工的过程中,容易出现很多未知的问题和困难。并且在现阶段无法找到根本性的措施去解决,但是相信在未来科学的不断发展过程中,在人们不断的科技探索中,通过实践经验的积累与应用,对于铁路桥梁桩基础的施工工艺会有更进一步的完善,人类的生命财产安全也会得到进一步的改善。
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关键词:钻扩桩基础施工技术 电力线路 送电线路施工技术
中图分类号:TU753.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)03(c)-0035-02
钻扩桩基础施工技术作为电力施工技术中十分重要的一种存在,对于我国电力行业的发展起到举足轻重的作用。只有灵活运用该技术,熟练掌握该技术在杆塔施工、架线施工和检修施工等中恰当使用的方法,才能建立起一套完整的钻扩桩基础施工技术体系,从而提高我国电力行业的工作效率和安全性、可靠性。
1 送电线路施工技术
1.1 送电线路施工技术简述
送电线路施工工艺主要包括土石方施工、混凝土基础施工、杆塔施工和架线施工4个方面。4种施工技术各有利弊。土石方施工技术依靠的主要是人力,需要施工工人人力开挖土石方,而且土石形状很容易在开挖或者搬运的过程中受到损害。因此,消耗的资源很多,浪费大量的人力物力。在新时期,已经逐渐不被人们所接受。于是,有人经过研究,提出了一种新的施工技术。这种新型施工技术可以很好地解决土石形状无法保持的问题,同时,为原先的土石方施工技术无法解决的土坑处理、岩石处理等问题都找到了更好的方法。因此,在未来,这种新型的土石方施工技术会得到很好的应用。
混凝土基础施工技术与以前相比,也有了很大的创新和突破。它很好地解决了混凝土质量低下的问题,大大提高了混凝土的施工质量,并且一定程度上也对混凝土基础施工技术有了更大的突破。杆塔施工技术在经过了研究和创新以后,也解决了原先的分解组立施工方式的弊端,减少了劳动强度,提高了施工作业的安全性和施工质量。后来,杆塔吊装工艺的出现使得分解组立方式彻底转变,从根本上完善了杆塔施工技术。以前的架线施工技术出现的最严重的一个问题就是机械化水平不够,过分依赖人力资源。针对这一情况,人们改进了放线工艺和张力架线新工艺,提高架线施工机械的使用频率和工作效率,自动化水平明显增强。
1.2 送电线路施工技术理论
送电线路施工技术理论主要包括两个方面,杆塔组立的技术理论和架线施工的技术理论。对于杆塔组立的技术理论来说,它主要通过解析方法和电算对整立施工设计和分解组立施工设计编写电算程序,使这两者形成一个系统的理论体系,为不同条件下的拉线方法等提供理论依据。架线施工技术理论的提出主要针对两个问题的解决。一是提升地面划印架线技术,该技术有利于提高施工过程中的安全系数;二是创新装配式架线工艺,提升该技术的意义在于更好地计算架空线线长,方便高空作业,也提高施工过程中的安全系数。
1.3 送电线路施工技术的具体应用
钻扩桩基础施工技术虽然是电力施工技术中十分重要的一种,但在送电线路施工中,它也是一个比较隐蔽的工程。在送电线路施工过程中,最难检测的就是混凝土施工质量。因为混凝土在浇筑完成后,结构比较复杂,检测质量工作的准确度不高。所以,对混凝土质量的检查一定要在混凝土结构施工过程中进行。在对混凝土结构的浇筑过程中就需要用到钻扩桩基础施工技术。钻扩桩基础施工技术在20世纪末开始逐渐被人们重视起来并在施工过程中应用,在送电线路施工中,该技术主要适用于可湿陷性黄土。这些黄土的性质很特殊,它们不会受到地下水影响,而且质地比较坚硬,不会轻易塌陷,支撑性强,十分牢固。从20世纪末一直到现在,钻扩桩基础施工技术在送电线路施工中的应用已经从原先的很少被应用变为后来的逐渐形成一个完整的理论体系和实际应用体系。随着时间的推进和施工经验的不断丰富,人们总结出来一个系统完整的工作原理。该原理被广泛运用于那些湿陷性黄土地区的送电线路施工中。在这些地区进行送电线路施工前,首先要浇筑混凝土,为施工的后续工作做好基础准备,之后再进行钻扩桩的基础施工。当然,为了保证混凝土浇筑后的荷载能力,要在所有的准备工作开始之前先测试施工地区的地质,这样才能制定一个合理可靠的施工方案。科学有效的施工方案能够大大降低施工成本,也有利于提高施工效率。
送电线路施工技术中还有一个比较重要的技术,就是旋^桩基础施工技术。和钻扩桩施工基础技术不同,该技术适用于地质比较复杂的一些地区。该技术适应性较强,而且有很高的专业性和机械化水平,工作效率和其他技术相比也有很大提升,质量方面也能有更高的保证,所以该技术常被用于高压送电线路施工中。
杆塔施工技术有一个其他施工技术没有的优点,就是其灵活性很强,它可以根据杆塔的外部型式和施工地质的不同而灵活转变。特别是在新时代,科学技术的进步使得这一技术得到了更好的发展,出现了新的施工方式,即分解组立施工方式。这种施工方式有效解决了施工安全问题,大大方便了工人们的施工工作,加快了施工进程。