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摘要:近年来,我国经济建设速度加快,促进了建筑行业的发展。建筑工程的基础承载力对建筑安全和质量具有决定性影响。如果建筑基础不牢固,会是建筑物发生大规模的沉降或坍塌,对人们的财产安全和人身安全造成严重不良影响,社会影响十分恶劣。桩基础施工是建筑工程的关键环节,在土建施工中利用先进的桩基础技术,能够确保建筑物的稳定性、可靠性和抗震性,是一种有效的施工技术措施,在高层复杂建筑工程中得以广泛应用。
关键词:建筑工程;土建施工;桩基础技术
引言:高层建筑的基础承受力不仅会影响到建筑建设质量,若发生大幅度建筑下沉或倒塌的情况,甚至会影响到建筑消费者者的人身安全,后果不堪设想。为了杜绝此类事件发生,施工方必须高度重视建筑工程的施工质量。在建筑工程土建施工中运用桩基础技术已经成为越来越多的施工方实施的手段,施工方必须对桩基础技术进行深入探讨研究,才能保证建筑的整体质量。
1、桩基础技术概述
1.1桩基础的概念
在建造建筑物时会导致岩土应力的变化,建筑物的荷载作用会导致基底下方的变形,这部分岩体或土体叫做地基。地基能够支撑建筑基础的上部结构荷载,避免受到高强度和破坏,将基础沉降控制在允许范围内。桩基础是一种常见的深基础,指的是在土层或岩石中设置桩基和桩顶的连接承重平台,形成建筑基础,或者通过一定方式将桩与桩直接连接,形成单桩基础,目前已经广泛应用在建筑工程中。桩基础具有沉降量小且均匀、承载力强的特点,是加固地基的有效措施,可以在任何地质条件和类型的建筑工程中应用,尤其适用于软弱地基上的高层建筑物。桩基础分为灌注桩、预制桩、树根桩三种类型,其施工方法各不相同。
1.2桩基础施工技术
桩基础能够使建筑物更加牢固,将建筑重力作用传递给承压土层或岩石,提高了土层的密实度,从而增强了建筑地基的抗压性能和承重能力,避免地基沉降或坍塌。具体的桩基础施工技术分为以下几种类型:
1.2.1静力压桩技术
即使用静力压桩设备,通过桩架配重和设备自重对预制桩形成反作用力,将其压入土层中。静力压桩技术具有无冲击、无噪音、无振动、操作简便、压桩质量可靠、便于检测的优势,还能够节约混凝土和钢筋,一定程度上减少了施工成本,在砂性较轻或高压缩性的软粘土层地区的建筑工程中应用较多。静压桩属于挤土桩,压桩过程中容易破坏土层,形成超空隙水压力。所以,在应用该技术时,必须持续进行,中途不得停顿。
1.2.2振动沉桩技术
振动沉桩技术采用电动机振动的形式,产生作用于地基的巨大垂直力,从而使地基土层或岩层达到紧实状态。电动机的振动时间长、效果良好,能够取得较好的压实效果。在具体应用中,首先要在桩顶设置固定振动器,在其振动作用和桩自重的作用下,将桩沉入土层,并带动土层的振动,形成位移或收缩。在利用该技术时,在打桩开始时,要先通过小距离的轻度锤击,再连续锤击,直至沉入要求深度。应用该技术时的装置重量轻、体积小、结构简单,能取得良好的打桩效果,有利于降低工作强度、提高施工效率。通常该技术适用于松散砂土、粘土、软土和黄土沉桩。
1.2.3人工挖孔桩技术
人工挖孔桩属于灌注桩,主要依靠人工完成,成桩效果好、成本低,对施工现场周围环境的影响较小,是一种环保、经济的桩基础施工技术。在应用时,首先要对已挖桩地进行扩孔,其大小由水流流量决定,在透水层适当设置环形钢筋圈,然后回填混凝土,待施工完成后,根据设计图纸开挖桩孔。在对桩孔进行混凝土护壁施工时,要确保每挖一节就立即进行混凝土施工,并充分捣实,混凝土强度通常为C20,坍塌度为100mm。
2、土建施工运用桩基础的条件
虽然桩基础技术对建筑施工具有重要意义,但桩基础技术与普通的地基施工相比工程量很大,必须要有高成本作为支持。且针对不同的建筑来说,桩基础技术并不是能在全部建筑中都适用,所以建筑工程土建施工中要想运用桩基础技术,还必须考虑建筑工程施工是否具有充分条件。
2.1建筑工程施工时对地基的质量有较高要求的工程可以考虑使用桩基础技术。
2.2货物仓库、加工厂房等对自身承重力要求较大的建筑可以考虑使用桩基础技术。
2.3有线电视塔台、工厂烟囱等所占面积小而所占高度高的建筑可以考虑使用桩基础技术。
2.4大型精密仪表制造业这类对建筑稳定性要求极高的建筑,为了使地面振动降到最低最好使用桩基础技术。
2.5建筑工程中土层较为特殊的建议使用桩基础技术。
2.6处于地震带的建筑工程点建议使用桩基础技术。
3、桩基础技术在建筑工程土建施工中的具体应用
3.1建筑工程概述
某地区的一项高层建筑工程项目有四个区域组成,第一区和第三区建筑13层的抗震墙框架结构建筑物,高度为48.7m和64.3m,第二区建筑高14.7m的3层裙楼,第四区建筑高7.6m的2层商用建筑,工程地面设计标高是10.8m,地下室深4.8m。对该工程的施工现场进行实地勘察后发现,其施工场地大多是陡坡、软土、池塘,综合分析建筑荷载和施工条件后决定采取人工挖孔桩基础施工技术进行施工,其中要将桩基础的长度控制在23~25m范围内,施工前要分析工程区域的地下水质,避免对桩基的腐蚀破坏。
3.2桩基础技术施工准备
首先,要考察施工现场的水文状况和环境情况。对环境的考察主要是分析工程所在地的地形地质、土层硬度和性质、气候状况等,考察水文状况主要是测量地下最低水位,并对考察结果进行综合分析,预测该区域发生自然灾害的可能性和频率。除此之外,还要考察周边建筑物的采光情况、高度和地下管道,避免对地下管桩的破坏。其次,要做好施工设备的准备工作。制定详细的施工方案,包括设备使用方案及其配套设备。要充分发挥机械设备的功能,重视设备的特点和使用范围,运用得当适时,发挥效率最大化。再次,要做好施工技术的准备工作。制定完整的施工计划,对地下管道做好防护措施,确定施工中的具体参数。
3.3放线定位和施工现场清理
放线定位就是固定所有管桩,使其不偏离轨道。该工程使用了网格复位法,将线摆成方正的网格调整管桩位置。由于管桩高度并不完全一致,所以要设置水准点,从而确定管桩的范围和位置。对施工现场进行清理,需要在规定管桩前对现场进行大扫除,保持施工场地用品摆放整齐,清理不相关物品。该工程采用灌装桩施工方式,其清理重点是桩孔,桩孔内部和周围都要清理干净。
3.4土建桩基础施工
3.4.1预制桩
预制桩指的是在施工现场制作不同形式、不同材料的管桩,利用沉桩深部,将桩体压入、振入或打入土层中。预制桩通常为钢桩和混凝土桩两种。混凝土桩能够承受较大建筑荷载,具有施工快速、坚固耐久的特点,应用较为广泛,但是会对周边环境产生较大影响。制作预制桩时,要按照打桩顺序,明确桩尖朝向,而在浇筑时的顺序是从桩顶到桩尖。常用的预制桩施工方式可以采用锤击沉桩、静力压桩、振动沉桩和射水沉桩。其中射水沉桩方式在砂土层使用较多。在进行沉桩施工时,可能会产生挤土现象,破坏土层,所以要在土建施工范围内对桩基础的间距和数量进行科学规划。同时注意操作的连续性,保证管桩结实。
3.4.2灌注桩
在进行灌注桩施工时,要根据桩基础技术的成孔方法选择施工方式,主要包括干作业成孔、冲击成孔、沉管成孔和泥浆护壁成孔。其中冲击成孔在软土层应用较多,泥浆护壁成孔方式在淤泥质土层应用较多。在制作灌注桩时,要考虑桩体的强度,这影响了桩体使用寿命。同时,重视混凝土的质量,避免桩管被掩埋或堵塞。此外,还要注意桩体沉入土层的深度,以免影响桩体承载能力。
结语:综上所述,在建筑工程土建施工中应用桩基础技术,能够为建筑质量提供可靠保障。相关施工技术人员还需要对该技术进行不断的探索和创新,为我国建筑行业的发展做出贡献。
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