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试论桩基础施工技术

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【摘要】:高层建筑一般具有上部结构高度及基础埋深大的特点,因此多采用桩基础、筏式基础、箱形基础或桩与箱形基础的复合基础形式,其中桩基是应用最广的一种基础形式。然而近年来,有些施工单位由于时桩基础施工中的一些施工要点及质量控制不到位等原因.造成施工事故的发生。本文通过介绍施工技术要点、质量控制关键点等高层桩基础施工中的各个技术环节,就桩基施工最为广泛的就地灌注桩施工技术进行系统的归纳,以积累桩基础施工经验,确保桩基础承载力满足设计要求.以保证高层建筑桩基础施工安全,避免事故的发生具有重要的理论与现实意义。

【关键字】:桩基础施工技术

中图分类号:TU74文献标识码: A

一、引言

桩基础是由桩和承台构成的深基础。由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中,承台底面与土体接触,则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上,则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中,桩基础应用广泛。

二、研究现状

随着我市市政建设工程规模的急速扩大,市政工程从地下往空间发展,房屋保护的要求也越来越高,大直径钻孔灌注桩因其具有较高的承载力、无挤土、无震动、能贴近建筑物施工,适应性强等优点,在市政工程中得到广泛应用。但是,由于桩基施工为隐蔽工程,地下地质情况千变万化,错综复杂,施工质量控制难度大,经常遇到意想不到的情况和突发事件,大直径灌注桩的质量事故时常发生,影响其功效的发挥。

三、研究目的和意义

钻孔灌注桩作为一种桩基础中的基础形式之一,其用途十分广泛,可以在各种基础施工中用到。同时它的特点也是显而易见的,比如:施工速度较快、施工占用面积较小,对于周围的其他施工影响较小等等。钻孔灌注桩的相关施工所涉及的内容很多,其中有测量方面的工作、还有机械相关操作方面的工作以及钢筋的加工、混凝土的搅拌等等多种工作。这些工作的种类相对较多,工作中的技术含量也较多,因此所受到的制约方面也很多。这样就会给施工过程带来一些问题。如果这些问题的出现必然会对整体施工的质量产生不利影响,如果不对这些问题进行关注的话,这些质量问题必然会使成桩难以满足设计要求,如果进行相关补救也存在一定的难度。所以在施工过程中,要加强施工准备、成孔等各环节的质量技术,确保钻孔灌注桩的成桩质量,同时桩基础质量直接关系到建筑结构及施工人员的安全性。

四、桩基础分类

1按承台高低分

a.高承台桩基础:指承台底与地面不接触(在冲刷线以上)的桩基。b.低承台桩基础:指承台底在地面以下,与地基土(冲刷线)接触的桩基。

2按桩身材料分a.木桩b.钢桩c.混凝土桩d.钢筋混凝土桩

3按作用机理分a.摩擦桩b.端承桩c.端承―摩擦桩d.摩擦―端承桩e.嵌岩桩

4按桩径大小分a.小桩:d≤250mm

b.中等直径桩:250mm

c.大直径桩:d≥800mm

5按施工方法分a.预制桩

b.灌注桩

五、桩基施工新技术

在明确了桩基础概念之后,我们向大家介绍几种成功应用的桩基础施工新技术。

(一)静力压桩

1.静力压桩的含义

用静力压桩机或锚杆将预制钢筋混凝土桩分节压入地基土中的一种沉桩施工工艺。静力压桩包括锚杆静压桩及其他各种非冲击力沉桩。

2.适用范围

静力压桩适用于软土、填土及一般粘性土层中应用,特别适合于居民稠密及危房附近环境要求严格的地区沉桩,但不宜用于地下有较多孤石、障碍物或有厚度大于2m的中密以上砂夹层的情况,以及单桩承载力超过1600kN的情况。

(二)泥浆护壁钻孔灌注桩

1.泥浆护壁钻孔灌注桩的含义

(1)灌注桩:先用机械或人工成孔,然后再下钢筋笼、灌注混凝土的基桩。

(2)泥浆护壁:用机械进行灌注桩成孔时,为防止塌孔,在孔内用相对密度大于1的泥浆进行护壁的一种成孔施工工艺。

2.适用范围

泥浆护壁钻孔灌注桩按成孔工艺和成孔机械的不同,可分为如下几种,其适用范围如下:

(1)冲击成孔灌注桩:适用于黄土、粘性土或粉质粘土和人工杂填土层中应用,特别适合于有孤石的砂砾石层、漂石层、坚硬土层、岩层中使用,对流砂层亦可克服,但对淤泥及淤泥质土,则应慎重使用。

(2)冲抓成孔灌注桩:适用于一般较松软粘土、粉质粘土、砂土、砂砾层以及软质岩层应用,孔深在20m内。

(3)回转钻成孔灌注桩:适用于地下水位较高的软、硬土层,如淤泥、粘性土、砂土、软质岩层。

(4)旋挖钻成孔灌注桩:适用于一般粘性土、砂土、砂砾层以及中等密实度的卵石地层应用,孔深在80m内。

(5)潜水钻成孔灌注桩:适用于地下水位较高的软、硬土层,如淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、砂土、砂夹卵石及风化页岩层中使用,不得用于漂石。

(三)人工成孔灌注桩

1.人工成孔灌注桩的含义

人工成孔灌注桩,又称人工挖孔灌注桩,即是采用人工挖土成孔、灌注混凝土成桩的一种基桩。

2.适用范围

人工成孔灌注桩适用于桩直径800mm以上,无地下水或地下水较少的粘土、粉质粘土,含少量的砂、砂卵石、姜结石的粘土层采用,特别适于黄土地层中使用,深度一般20m左右。可用于高层建筑、公用建筑、水工结构(如泵站、桥墩作支承、抗滑、挡土、锚拉桩之用。)对有流砂、地下水位较高、涌水量大的冲积地层及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层不宜使用。

(四)螺旋钻成孔灌注桩

1.螺旋钻成孔灌注桩的含义

(1)干作业成孔灌注桩:是指不用泥浆或套管护壁的情况下用人工或钻机成孔,下钢筋笼、浇灌混凝土的基桩。

(2)螺旋钻成孔灌注桩:是干作业成孔灌注桩的一种,是利用电动机带动带有螺旋叶片的钻杆转动,使钻头螺旋叶片旋转削土,土块随螺旋叶片上升排出孔口,至设计深度后,进行孔底清理,然后下钢筋笼、浇灌混凝土成桩。

2.适用范围

螺旋钻成孔灌注桩适用于地下水位以上的一般粘性土、粉土、黄土,以及密实的粘性土、砂土层中使用。

六、结论

本文通过对当今普遍采用的钻孔灌注桩施工工艺的分析,参照大量施工经验总结的资料,认真总结得出的主要结论如下:在施工前的施工组织设计中应按地质情况以及设计要求去综合考虑,选择方案时,应以选择对桩基质量有利的方案为原则。钻孔灌注桩的这一技术的发明,实际上就是因为使用了泥浆,因此,可见泥浆在钻孔灌注桩中的重要性。结合工程实践,通过实验探讨泥浆的护壁性能,提出了合适的泥浆配合比。一旦出现桩基施工和质量事故,就应仔细分析其原因,找出正确的措施进行解决,要做到对症下药。对付事故的最好办法还是以预防为主,在施工之前,就应做足一切必要的防患措施,尽量做到少出事故

参考文献

1、《桩基工程手册》沈保汉

2、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003

3、《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB10002.5-2005.J464-2005.《钻孔桩施工技术指南》