浅析建筑工程施工中的桩基础技术

时间:2022-10-17 10:00:58

浅析建筑工程施工中的桩基础技术

【摘要】近年来,我国不管是用于工业还是民用,建筑工程的施工规模和建设频率都逐渐加大。随之而来,我们需要面对更多施工方面的难度问题,而桩基础作为建筑工程中最基础最重要的部分,其施工方法、质量要求都是施工过程中需要重视的。牢固的、高质量的桩基础是保证建筑安全性、稳定性的基础,因此如何提高建筑工程中桩基础的施工技术具有十分重大的意义。

【关键词】桩基础;建筑工程;技术

1. 桩基础

1.1 简单说明

桩基础是指建筑工程中最基础最重要的部分,它的稳固性是决定建筑安全、稳定的根本。

桩基础简称为桩基,主要由桩与桩承台两部分构成,其中桩承台连接桩顶构成一种深基础。桩基础应用于各种地质条件和各种类型的建筑工程中,因为部分浅基础不能满足建筑物基础强度的要求,例如在地基浅、土层质量差的沿海地区或者软土地区的施工现场,应用浅基础会严重影响建筑的安全稳定性,而作为深基础的桩基具有高承载力、弱沉降量、弱沉降速度的优点,因此被广泛应用于软弱地基上的施工场地,尤其在沿海地区。

1.2 分类

桩基础由受力大小分为承受桩和摩擦桩;根据制造桩的原材料可以分为钢筋混凝土桩、土桩及钢桩等;另外,根据现场的施工办法可以分为灌注桩和预制桩,其中灌注桩是指先钻孔到合适深度,然后放入钢筋再浇入混凝土,这种技术方式具有容易施工、同时施工不受机械数量影响的优点,但是浪费材料且承载力还不够高,预制桩是指利用打桩机机械将已经预制好了的钢筋混凝土桩打入到地底下,这种桩基础技术收机械影响大,施工难度较高,一般应用高要求的建筑工程。

1.3 物理结构分析

桩基由桩和承台两部分构成,其中桩具有承载建筑物全部的竖向荷载的群桩承载力或者竖向单桩承载力[1],一般作用在坚固的基岩或者比较硬的中密砂石上。施工过程中,必须严格要求承受桩的竖向单侧刚度和摩擦桩的群刚度足够大,大到在自身重量和相邻荷载的作用下都不会产生太严重的不均匀沉降现象,这主要是为了确保建筑物的倾斜度在合理范围之内。另外,足够大的刚度还能降低因为飓风或者地震产生的水平荷载,从而提高建筑物的整体抗倾覆稳定性。除此之外,整个桩部位穿过容易液化的土层作用于坚固的土层或者嵌在基岩上,这有效防止了因为地震土层液化或下陷时抵抗建筑物的压力或承载力缺乏,减少了地震中建筑物倾斜和沉陷的状况。

1.4 重要性

实际建筑中,规范的桩基础技术能提高建筑物地基的竖向承载力,优化建筑物的安全稳定性。因此,施工单位通过积累总桩基础技术的施工经验,构建合理、完善的桩基础技术体系,对现代建筑工程的健康快速发展有着至关重要的作用。

2. 桩基础技术

2.1 施工技术及其特点

桩基础技术有振动沉桩技术和静力压桩技术。其中,振动沉桩技术是指利用预制桩自身的重量以及安装在桩顶部靠近承台的振动器形成的振动效果,向地下沉入预制桩。而静力压桩技术施工设备较为复杂且成本较高,其主要利用静力压桩机和桩架的重量向途中压入预制桩。值得注意的是,施工过程中要一次性完成静力压桩技术,中间不能停顿,这是因为施工过程中可能会导致土层结构遭到破坏,形成超孔隙水压力,从而影响建筑物的稳定性。相比振动沉桩技术,静力压桩技术具有过程简单、检测方便、无噪声影响以及质量可靠的优点。

桩基础技术具有超强的竖向单桩承载力和群桩承载力、单桩侧向刚度[2],可以承载建筑物的全部竖向荷载以及由于飓风和地震等自然灾害的影响形成的水平荷载,使得地基不会产生不均匀沉降,在地震和其他自然灾害时,桩基的抗拔承载力和抗压性能有效防止建筑物出现倾斜或沉陷等现象,从而保障了建筑物的稳定性。

2.2 桩基础技术

建筑物的安全稳定对生产生活极其重要,因此要注重建筑施工过程中的每一个细小环节,尤其是桩基础的施工过程[3]。实际施工中常会出现施线的测量,地下水的处理,桩基的检测以及施工技术出现故障等问题。

测量施线主要是把已经设计好的建筑物桩基础,按照图纸设计和具体施工要求准确无误的标志在施工场地上,以确保工人按图施工。另外,应该时刻监督桩基础施工过程。严格按照国家施工规定,准确无误的施线测量能减少因为加大桩承受台和加桩弥补测量失误产生的成本费用和保证正常工期。

现阶段最为常用的地下水处理办法是井点降水[4],主要因为这种办法施工简便、操作易控。人工挖孔桩易因为地下水的作用使土层中的细砂形成流砂。因此,施工过程中可以根据地质的差异选择不同的施工办法,例如单桩抽取较少水,多桩同时抽取较多水,遇到冻土地基时采用人工制冷的办法,即将土层中的水冻结产生抗水压力。

桩基的检测过程一定要严格按照国家规定,及时在桩基础施工结束后完成检测,合理的报告设计,详细的检测内容,清晰的检测结论,准确的检测数据,真是的检测质量以及规范的检测过程等都是保证建筑物安全性、稳定性符合国家法定标准的基础。

混凝土断裂主要是因为浇注混凝土过程中拔管导致泥浆混入其中形成断裂面,可以采用混凝土袋法避免这种状况。在钻孔过程中容易因为地下障碍物的干扰使得钻杆倾斜,因此要注意垂直度检验和确保机械的平整度。

2.3 施工应用

预制桩和灌注桩较常用。制作预制桩时要注意根据打桩的顺序确定桩尖的朝向,要注意从桩顶到桩尖依次浇注预制桩,要保证打入过程中桩顶部的高度和方向准确。灌注桩可通过冲击,泥浆护壁以及干作业等成孔,其中冲击和泥浆护壁适用于较软较湿的土地。因为桩的硬度对使用年限有很大影响,因此灌注桩时要特别注意。除此之外,混凝土的质量、灌注桩的埋没深度等也都需要注意。

3. 其他注意事项

建筑中的桩基础施工过程常会因为人为因素产生像断桩,斜孔,桩身夹渣等问题。断桩主要是因为地下水的影响使得灌注混凝土和冲击不及时,因此要注意地下水情况,浇注混凝土时要控制升管的高度,此外要注意避免停机状况。机械没有放平常常是导致斜孔,因此施工前一定要注意检查机械。升管速度过快常常会导致桩身夹渣,因此对作业者的培训教育至关重要。

结 论

桩基础是建筑工程中最基本最重要最核心的环节,因此,因地制宜,合适科学的桩基础技术应用至关重要,不同地质、地形、气候环境选择不同的桩基础技术。桩基础可以转移建筑物的压力,有效降低地震、飓风等外力作用对建筑的变形,合理保障了建筑物的安全稳定性。

参考文献

[1]李捷伟.浅谈建筑施工中桩基的应用及施工技术[J].中国新技术新产品,2011,12,8(12).

[2]赖飞明.桩基础施工中的常见质量问题及预防措施[J].中国科技信息,2005,5,3(05).

[3]黄东明.试论预应力管桩建筑桩基技术在工业与民用建筑中应用[J].中国新技术新产品,2008,6,9(07).

[4]陈国庆,刘明涛.浅谈建筑工程中桩基的施工技术及应用[J].科技致富向导,2011,6,3(23).

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