劉光輝
摘要:樁基礎對于現代的高層建筑、橋梁以及高架橋的修建都是非常重要的,因此對于樁基礎的施工技術需有關部門給與高度重視本文對樁基礎施工要點進行了分析,對于提高基礎施工水平有一定的借鑒意義。
關鍵詞:樁基礎;施工技術
引言:樁基工程是一繁重而復雜的過程,設計人員一定要考慮到每一個環節,統籌兼顧,從各方面合理設計,保證建筑物安全,同時要使設計經濟合理。
一、樁基礎準備階段的技術
在樁基礎施工前,應做好現場踏勘工作,做好技術準備與資源準備工作,以保證打樁施工的順利進行。
(一)施工現場及周邊環境的踏勘現場踏勘調查的主要內容包括:查明施工現場的地形、地貌、氣候及其它自然條件;查閱地質勘察報告,了解施工現場成樁深度范圍內土層的分布情況、形成年代以及各層土的物理力學性能指標;了解施工現場區域內人為和自然地質現象,地震、溶巖、礦巖、古塘、暗濱以及地下構筑物、障礙物等;了解鄰近建筑物的位置、距離、結構性質、現狀以及目前使用情況;了解沉樁區域附近地下管線(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、結構情況等。在施工前,對樁基施工的現場進行全面踏勘,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量控制提供依據。
(二)技術準備:樁基礎施工前應編制施工方案,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、設備需求計劃);制定質量保證、安全技術及文明施工等措施;進行工藝試樁,確定合理的施工工藝,確定工藝參數。
(三)現場準備:施工現場首先應清除現場障礙物,成樁前應清除現場妨礙施工的高空和地下障礙物,如施工區域內的電桿、跨越施工區的電線、舊建筑的基礎或其他地下構筑物等,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,必須對整個作業區進行平整,以保證樁機的垂直度,便于其穩定行走。
二、樁基礎的沉樁階段的技術
(一)預制混凝上樁與鋼樁的沉樁
預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,除了使用地質鉆機已鉆一個取芯孔外,應再鉆一個孔。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,柱樁則應到達基巖。用高壓水泵向一個孔內壓入清水,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;為使漿液得到充分擴散,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揮出來,而且為了限制現澆層混凝土裂縫的產生,還要另外施加預應力,形成了一方面是本身有材料而不能發揮其能力,一方面還要另外增加額外的材料去保證結構受力,比較理想的做法就是去掉上面的混凝土現澆層,而在鋼箱底板上根據計算需要鋪設現澆層,這樣就是一種比較理想的受力模式,并且在下部鋪設混凝土現澆層,可以極大增加墩頂范圍鋼箱梁的剛度和穩定性,節省了鋼材。
(三)樁基礎施工過程中樁位復核
在預制樁施工過程中,當土質較差時,打樁擠土效應是影響樁位準確性非常重要原因,在樁基礎施工過程中要不斷的對樁位進行復核。在某住宅小區的預應力管樁試壓施工過程中,由于其土質為淤泥質粘土,樁位最大被偏移230mm。針對此情況,在施工過程中施工技術人員使用經緯儀及鋼卷尺不斷對樁位進行復核,取得良好的效果。又如在某住宅小區的預應力管樁試壓施工過程中,由于其雜填土層較厚,地下情況比較復雜,在試樁過程中經常斷樁,需要經常開挖清除地下障礙物。針對此情況,建設單位果斷作出調整樁型,工程得以順利進行。因此在施工預制樁時,技術人員應先研究項目的地質報告,針對擠土效應采取必要的樁位復核措施。
三、樁基礎設計施工出現的問題與解決策略
(一)樁基達到其極限承載力而無法壓至設計標高。目前的樁基礎設計過程,往往受到時間的約束首先根據地質報告提供的參數確定單樁承載力設計值,根據這個估算的單樁承載力直接進行樁基礎設計并施工,等工程樁施工結束后再挑選試樁進行靜載荷試驗。這個過程具有相當的不科學性,結果符合估算要求,則皆大歡喜,否則因工程已施工完畢補樁也會很困難,且有時因地質報告有出入會給施工中帶來相當的不便。
(二)沉降計算。建筑物對沉降差和沉降反應比較敏感,因此規范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的準確測定目前還不完善,因此設計中不可避免的存在不少問題。
(三)關于樁基豎向偏差的控制和處理。當樁頂標高高于設計標高,則需要劈樁,特別對于預應力管樁等空心樁來說,樁頂有樁帽劈樁既困難又不經濟;而當樁頂標高低于設計標高時,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水位,再根據鉆孔的原始記錄及相關資料,判別本處的地質情況,是裂隙或溶洞,然后根據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生斜孔,故在回填粘土的同時,還必須回填一定數量的片石。施工時,必須綜合考慮施工環境及現場資料,處理的辦法也應相應變動。
四、樁基礎施工技術發展趨向
第一,向攻克樁成孔難點方向發展。以日本式為例,成立由64家基礎公司組成的巖層削孔技術協會,研究開發出20余種大直徑巖層削孔工法,其中長螺旋鉆進成孔法3種,回轉鉆進成孔法5種,沖擊鉆進成孔法7種以及全套管回轉掘削孔法9種。
第二,向低公害工法樁方向發展。筒式柴油錘沖擊式鋼筋混凝上預制樁雖然具有樁身質量較可靠、施工速度快及承載力高等優點,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制樁施工技術在國內得到業主的青睞。
第三,向異型樁方向發展。為了提高樁的承載力,國內外大量發展異型樁。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、外方內圓空心樁、外方內異形空心樁、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制斜樁及DX擠擴灌注樁等。
結語:
我國樁基礎施工技術相對于美日等發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。因此應加強對于樁基礎施工技術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管,防止不應有的偏差和失誤產生,以提升樁基礎施工管理水平
參考文獻:
[1]陸江.工業廠房地基基礎與樁基礎土建施工技術[J].科技創新與應用.2017,3(21):25-37.
[2]鮑明珠,胡鵬飛.淺談幾種樁基礎在建筑工程施工中的應用[J].科技信息. 2016,6