劉文乾 宋延杰
摘要:在建筑工程中樁基本身具有非常良好的穩定性以及強大的承載能力,在整個項目實施建設中的作用非常關鍵。本文主要闡述了建筑工程施工中樁基的施工技術及發展應用。
關鍵詞:建筑施工;樁基;應用;施工技術
一、樁基施工過程中需要遵循的原則
如果在進行樁基工程的過程中出現了質量問題,處理得不夠及時,很有可能會對工程質量形成惡劣的影響,為了保證此類問題不再發生,必須要采用科學合理的方式來避免問題的產生。
在處理樁基工程事故之前,必須要對事故的性質以及發生事故的具體范圍做到心中有數,最好能夠及時的制定出一套科學合理的處理方案;其次,在具體的處理過程中,事故的處理手段必須要科學合理,還需要對未施工的部分進行嚴格的預防措施,保證相同的事故不會再次發生。
具體來講,在進行樁基工程施工環節中,樁成孔之后,必須要細致的檢查樁孔嵌入持力層的具體深度,還有巖石的強度和樁孔的垂直度,這些相關的數據都必須要符合相關的施工規范和要求,只要有一項未能符合基本要求,都需要及時的提出解決問題的方法,才能開始灌注砼和移動鉆機工作,從而防止類似問題的重復發生。
在基樁開始挖掘之前,必須要對成樁的記錄進行細致的檢查,如果發現存在有質量上的問題,必須要及時的解決,解決之后才能挖土,如果等到基樁開挖之后再來解決,就會出現很多后遺癥。在基樁工程施工過程中,補樁過程可能會對混凝土的強度或者周圍的基樁產生影響,我們必須要提前考慮到這些問題,事先做好措施方案,預防為主,防治結合。
二、樁基的實用與選擇
不允許地基有過大沉降和不均勻沉降的高層建筑或其他重要建筑物; 重型工業廠房和荷載過大的建筑物,如倉庫、糧倉等;對煙囪、輸電塔等高聳高結構建筑物,宜采用樁基以承受較大的上拔力和水平力,或用以防止結構物的傾斜; 對精密或大型的設備基礎,需要減小基礎振動、減弱基礎振動對結構的影響,或應控制基礎沉降和沉降速率;軟弱地基或某些特殊性土上的各類永久性建筑物,或以樁基作為地震區結構抗震措施。
總之,樁基設計應該注意滿足地基承載力和變形這兩項基本要求。在工程實踐中,由于設計或施工方面的原因,致使樁基不合要求,甚至釀成重大事故者已非罕見。因此,做好地基勘察,慎重選擇方案,精心設計、精心施工,也是樁基工程施工必須遵循的準則。
三、灌注樁的施工技術
(一)沉管灌注樁。沉管灌注樁可采用錘擊振動、振動沖擊等方法沉管開孔。錘擊沉管灌注樁的常用直徑(指制樁尖的直徑) 為300mm-500mm,樁長常在20m 以內,可打至硬粘土或中、粗砂層。對直徑340mm 和480mm 的樁,當錘的質量各為1t 和2t-3.5t 時,單樁軸向承載力分別約為250KN-350KN 和500KN-700KN。這種施工設備簡單,打樁進度快,成本低,但很容易產生縮頸(樁身截面局部縮小)、斷樁、局部夾長、混凝土離析和強度不足等質量事故。其原因是多方面的,縮頸常發生在軟硬土層交界處,或軟弱土層處。因此,拔管的速度應該放慢,例如為0.8m/min;管內混凝土量應充足,應達到1.10-1.15。
(二)鉆(沖、磨)孔灌注樁。各種鉆孔樁在施工時都要把樁孔位置的土排出地面,然后清孔底殘渣,要放鋼筋籠,最后澆灌混凝土。直徑為600mm 或650mm 鉆孔樁,常用回轉機具開孔,樁長為lOm-30m,單樁承載力為1MN-2MN。目前,國內的鉆(沖)孔灌注樁在鉆進時下鋼套筒,而是利用泥漿保護孔壁,以防現孔,常用樁徑為800mm、1000mm、1200mm 等,采用的承載力達3MN-9MN。
(三)挖孔樁。挖孔樁可以采用人工或機械挖掘開孔。人工挖土時,要挖深0.9m-1.0m 時就澆灌或噴射的圈混凝土護壁,上下圈之間插筋連接。達到所需深度時,再進行擴孔。最后在護壁內安裝鋼筋籠和澆灌混凝土。挖孔樁的直徑不宜小于1m,深度為15m 者,樁徑應在1.2m -1.4m 以上,樁身長度宜限制在30m 內。
建筑工程的建筑場地,如果淺層的土質不能滿足建筑物對地基承載力和變形的要求,而又不適宜采取地基處理措施時,就要考慮下部堅實層或巖層作為特力層的深基礎方案了。深基礎主要有樁基礎、沉進和地下連續墻等幾種類型,但其中還是以歷史悠久、廣泛選用的樁基應用最為廣泛。
四.灌注樁工藝的發展
近年來,我國廣泛采用灌注樁,積累了不少設計和施工的經驗,灌注樁基施工工藝技術也有長足的發展。灌注樁在工作條件下的強度計算,原則上和鋼筋混凝土預制樁相同。
當混凝土灌注樁徑計算符合要求時,樁身可不配抗壓鋼筋。樁頂伸入承臺起連接作用的插筋,可視需要而定。樁身按計算需要配筋者,對于軸心受壓的樁,主筋的最小配筋率不宜小于0.2%,受變時不宜小于0.4%(均對非地震區而言)。如用作抗拔樁時,鋼筋應通長配置。當為受變時,主筋長度一般取4.0/a,a 為樁身變形系數(單位是1/m)。當樁用上部為軟弱土層或可液化土層時,主筋長度最好超過軟弱土層或可液化土層的深度。
鋼筋混凝土灌注樁的混凝土保護支,厚度一般不小于30mm(抗彎計算時取35mm),采用水下澆灌注混凝土者不得小于50mm。主筋端部不設彎鉤,以利鋼套管或導管的提升。箍筋宜采用焊接環或螺旋箍筋,直徑一般不小于6mm,間距為20Omm-300mm。當鋼筋籠長度超過4m時,宜每隔2m 左右設一道焊接加勁箍筋。鋼筋籠在鋼套管內埋設者,箍筋宜放在主盤之內,且鋼筋籠外徑至少應比套管的內徑小50mm;采用導管澆灌水下混凝土者,箍筋應放在鋼筋籠之外,鋼筋籠內徑應比導管聯接處的外徑大100mm 以上,其外徑應比鉆孔直徑小100mm 以上。灌注樁混凝土澆注要把握這樣幾個要點:砼的連續灌筑、砼的塌落度、導管的埋深等。
總之,無論從哪個方面來看,在建設施工的過程中,樁基工程對于整個建筑,特別是近年來廣泛興建的高層建筑來說,都非常重要。因此,我們需要高度重視樁基工程的施工,不斷的更新技術,并嚴格遵守相關的建設規范和標準,確保樁基工程的穩固。
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(作者單位:山東恒諾建設工程咨詢有限公司)