□□ 張愛玲 (山西職業(yè)技術(shù)學院,山西 太原 030006)
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淺談建筑工程中樁基礎技術(shù)的應用
□□ 張愛玲(山西職業(yè)技術(shù)學院,山西 太原030006)
摘要:樁基礎技術(shù)在高層建筑工程項目施工中運用很多,對整體建筑的施工質(zhì)量和安全具有十分重要的影響。簡要分析了建筑工程樁基礎的意義和技術(shù)條件,對常見的3種樁基礎技術(shù)及其實際應用作了概述和具體分析,探討了樁基礎技術(shù)應用中需要考慮的技術(shù)條件。
關(guān)鍵詞:建筑工程;樁基礎技術(shù);鉆孔灌注樁;挖孔樁;靜壓樁
引言
隨著建筑行業(yè)的發(fā)展進步,各項施工技術(shù)也在不斷創(chuàng)新和提升,其中又以樁基礎技術(shù)的發(fā)展最為顯著。樁基礎在建筑工程施工中逐步衍化出了多種形式,包括樁孔灌注樁、挖孔樁和靜壓樁等。樁基礎技術(shù)在高層建筑工程項目施工中運用很多,對整體建筑的施工質(zhì)量和安全具有十分重要的影響。本文簡要分析了建筑工程樁基礎的意義和技術(shù)條件,對常見的3種樁基礎技術(shù)及其實際應用作了概述和具體分析,探討了樁基礎技術(shù)應用中需要考慮的技術(shù)條件。
1建筑工程中樁基礎的意義和技術(shù)條件
樁基礎是指基樁和樁頂承臺一同構(gòu)成的整體。如果樁身全部處于地下,承臺底面與土面直接形成接觸,這種樁基稱之為低承臺樁基。如果樁身有部分超出地面,承臺底面沒有與地面形成接觸,這種樁基稱之為高承臺樁基。樁基礎技術(shù)在高層建筑建設過程中使用較多,其最大優(yōu)點是可以大幅度提升建筑物的穩(wěn)定性,在遇到重大地質(zhì)災害時可以形成有效的抵御。例如,在唐山大地震中,采用了樁基技術(shù)的建筑物,其受到損害的程度普遍低于普通樁技術(shù)的建筑物。這也證明了樁基礎技術(shù)具有提升建筑物穩(wěn)定性的效果,在外力沖擊下,發(fā)生變形的概率和程度均較小,是提升建筑物地基性能和減輕地震災害破壞的有效手段。
樁基礎按照不同的分類依據(jù)有不同的分類。按照受力原理,可以分為端承樁和摩擦樁。端承樁就是坐落在承載層上的基樁,其具有承載構(gòu)造物的能力;摩擦樁主要是通過基樁與地層之間存在的摩擦力來實現(xiàn)承載構(gòu)造物的基樁,可以分為拉力樁和壓力樁,一般用于堅硬承載層或較深承載層。
按照施工方式的不同,可以劃分為灌注樁和預制樁。灌注樁就是在建筑工程的施工場地,利用鉆孔設備進行鉆孔,在成孔之后放入預制的鋼筋籠,然后進行混凝土澆筑。灌注樁技術(shù)的優(yōu)點是難度低、便于施工,可以同時對多處樁基進行施工;缺點是耗費材料較多,承載力比較低。預制樁就是提前進行樁基預制,然后使用打樁機將預制樁直接打入施工地下。預制樁的優(yōu)點是樁基強度很高,節(jié)省材料;缺點是施工時間比較長,施工難度比較高。
2樁基礎常用技術(shù)概述
鉆孔灌注樁技術(shù)是樁基礎技術(shù)中最為常用的一種施工形式,在建筑工程中具有十分廣泛的應用。在灌注樁施工過程中,常需要使用泥漿護壁進行灌注樁施工。從實際施工情況來講,泥漿灌注樁施工技術(shù)主要包括場地平整、制備泥漿、預埋護筒、鋪設工作臺、安裝鉆機、鉆孔、清孔、鋼筋籠放置、混凝土灌注和取出護筒等環(huán)節(jié)。
場地平整主要是對建筑工程施工場地進行清理,清空周邊的各類雜物,最大程度地排除可能存在的建筑施工干擾源,保證施工過程安全。
制備泥漿需要結(jié)合施工場地的實際地質(zhì)情況和鉆孔方式進行制備,對水、黏土和外加劑的比例進行精確計算,確保泥漿的pH值、比重以及泥漿黏度符合建筑工程施工需求。
預埋護筒的主要作用是對鉆孔過程形成保護,避免鉆孔在鉆孔過程中發(fā)生坍孔。不僅如此,護筒還可以對樁孔進行定位,最大程度地提升成孔效果。
安裝鉆機的關(guān)鍵有兩個方面,一是定位,二是安裝。定位環(huán)節(jié)需要根據(jù)建筑設計方案確定鉆孔位置,在確定鉆孔位置后進行鉆機安裝,安裝過程需要利用鉛垂儀等儀器對鉆機進行安裝定位,確保鉆頭與鉆孔保持較高的同心度。
在鉆進安裝完成之后就要進行鉆孔,鉆孔過程需要根據(jù)相關(guān)技術(shù)標準嚴格進行。在鉆進過程中,要壓好護筒、對齊中線,對成孔進行實時監(jiān)測,確保在鉆進過程中不會出現(xiàn)偏差。
在鉆孔完成后,需要對孔內(nèi)殘留的泥渣進行清理,還需要對孔位、孔徑、孔深以及孔形等基本技術(shù)參數(shù)進行完整測量。
在成孔后,要進行鋼筋籠放置和混凝土灌注兩個步驟。鋼筋籠放置要先對鋼筋籠進行定位并且加固,避免在灌注過程中鋼筋籠出現(xiàn)上浮。混凝土灌注過程要使用導管進行灌注,灌注速度要保持穩(wěn)定,灌注過程一氣呵成,確保灌注樁完整。
目前,很多建筑單位在進行樁基施工時,挖孔樁技術(shù)成為應用較為普遍的技術(shù)之一,其原因在于這種施工技術(shù)不僅成本低、可操作性強,而且施工時間短,施工完成后其承載力也較為突出,這些優(yōu)勢使得挖孔樁技術(shù)能夠保障樁基施工的質(zhì)量。
采用挖孔樁技術(shù)的關(guān)鍵在于挖孔,施工前首先要清理地表松軟的土層,保證地面平整度能滿足施工的要求。做好清理工作后,需要確定挖孔的位置,最常用的方法是十字交叉法,利用這種方法一方面可以確定每個挖孔的坐標,另一方面則可以將龍門樁所在的位置固定好。最后一步是開挖線位置的確定,其決定因素在于樁徑大小,因此知道樁徑后就可以開始進行挖孔樁施工。挖孔的深度大約在1 m左右,同時為了確保挖孔樁的穩(wěn)定性,應將混凝土澆筑高出地面20 cm的井圈,澆筑厚度10 cm左右。
隨著環(huán)保理念在建筑領域的深入,靜壓樁技術(shù)也應運而生。該技術(shù)的最大特點是振動弱且噪音小,這在城市建筑施工中的環(huán)保作用非常突出,也體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑工程施工技術(shù)的先進性。靜壓樁技術(shù)的主要原理是通過壓裝模板產(chǎn)生的靜壓力將樁打入地基,在施工前需要利用抽線標記打樁的位置,然后在樁的中心用一根鋼筋作標記。該技術(shù)在具體應用時先要利用抽線的橫向線使樁尖能夠與樁心對好,同時還要對垂直度進行校正。然后再利用夾持油缸發(fā)揮靜壓樁的壓力作用,而壓力大小取決于樁在地基中的深度。
3建筑工程中樁基礎技術(shù)的應用
建筑工程是依托于土地而開展的建設工程,因此地質(zhì)條件的差異會對工程有著很大的影響,例如土壤成分、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地下水位、周圍環(huán)境等,這些都是樁基施工中采用何種技術(shù)需要考慮的因素,因地制宜是樁基技術(shù)應用的關(guān)鍵。因此,在充分考量施工現(xiàn)場的土地環(huán)境后,就需要根據(jù)工程的地質(zhì)條件選擇不同的樁結(jié)構(gòu),根據(jù)結(jié)構(gòu)采用相應的樁基礎技術(shù),并合理設置其指標與參數(shù)。
荷載量是衡量樁基工程質(zhì)量的首要指標,是選擇確定應用何種樁基礎技術(shù)的因素之一,其重要性是顯而易見的。因此,在建筑工程施工開始前,需要采用科學的計算方法確定建筑上層的基礎荷載量,這樣樁基礎技術(shù)的應用才具有針對性與合理性。如果在沒有控制荷載量的情況下先確定樁基礎技術(shù),很有可能導致選擇的技術(shù)無法滿足建筑荷載量的要求。
工程進度實際上就是工程的施工效率,一般建筑工程會被分為不同的施工環(huán)節(jié),而每個環(huán)節(jié)又是相互關(guān)聯(lián)的,有些環(huán)節(jié)甚至是環(huán)環(huán)相扣的,只有完成了某個環(huán)節(jié)之后才能進行下一環(huán)節(jié)的施工。樁基礎作為建筑工程中的基礎環(huán)節(jié),其工程進度直接決定了整個工程的進度情況。目前在建筑工程中,控制工程進度與保證工程質(zhì)量是最大的難點,為了使兩者能夠達到最佳的情況,就要針對性地選擇樁基礎技術(shù)。在工期短而環(huán)境又允許的條件下,可以選擇靜壓樁技術(shù),發(fā)揮其施工速度快的優(yōu)勢;若工程進度不是很緊張,條件要求也不高的情況下,就可以運用挖孔樁技術(shù),發(fā)揮其應用范圍廣而速度又快的優(yōu)勢。
4結(jié)語
樁基礎技術(shù)對于建筑工程施工具有十分重要的意義,可以確保建筑工程樁基施工質(zhì)量,對建筑整體穩(wěn)定安全具有顯著作用。在建筑工程施工中,施工單位應該根據(jù)設計要求和施工地質(zhì)條件,選擇合理的樁基礎技術(shù)進行施工。這不僅要求施工單位和企業(yè)要明確自身的施工要求和目標,還要在節(jié)約成本的原則下,制定科學的施工方案,這樣才能保證樁基礎技術(shù)符合工程要求,從而使建筑工程的整體質(zhì)量得到保證。
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(編輯盛晉生)
收稿日期:2015-08-08
作者簡介:張愛玲(1982-),女,山西文水人,工程師,2008年1月畢業(yè)于武漢理工大學會計專業(yè),現(xiàn)從事教學及管理工作。
中圖分類號:TU 473.1
文獻標識碼:B
文章編號:1009-9441(2015)06-0024-02