桩基工程重点难点范例6篇

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桩基工程重点难点

桩基工程重点难点范文1

【关键词】:建筑工程,地基处理方法,桩基础,特点

中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:

1 引言

在建筑工程中,地基处理是一个非常重要的过程,特别是对于软弱地基的处理对于实际的建筑工程建设具有重要的意义。在实际的建筑工程中,软弱地基是常见的建筑基础类型,直接在上面进行工程建设无论是稳定性还是后期的工程支撑,都面临重要的安全威胁,因此需要进行基础处理。随着工程技术的发展,地基处理的方法也越来越多,桩基础就是非常具有代表性的一类。桩基础施工是在地基,特别是软弱地基中进行混凝土灌注,从而在局部形成有效的支撑基础,增强软弱基础的支撑承载能力,从而达到地基处理的目的。所以,桩基础处理在建筑工程中具有重要的实际意义。本文将针对常用建筑工程地基桩基础处理方法进行综合分析,对其适用条件以及桩基本身特点进行讨论,对实际的工程带来一定的参考价值。 2 常用桩基础地基处理方法及特点

当前桩基础地基处理方法主要有四种,干作业螺旋钻孔桩、反循环钻成孔灌注桩、沉管灌注桩以及冲击钻成孔灌注桩,它们分别用于不同基础类型,并且其各自的特点不同。因此,在选择桩基处理技术方法时,要针对具体的建筑基础进行选择。

2.1 干作业螺旋钻孔桩

干作业螺旋钻孔桩技术是当前较为常用的一类地基处理技术,它主要适用于在地下水位以上的粉土、砂土、填土以及粒径不大的砾砂层。对于水位以下的各类型图层不使用。并且对于粒径或者结构较大的混凝土块、条块石以及卵砾石层等,由于其成孔非常困难,所以不用干作业螺旋钻孔桩法。根据螺旋长度不同,干作业螺旋钻孔桩可以分为长螺旋钻孔灌注桩和短螺旋钻孔灌注桩两种。

干作业螺旋钻孔桩的施工过程和原理较为简单,通过钻机进行施工形成有效的桩孔之后,在其内部放置钢筋笼或者插笼,之后进行混凝土的灌注,从而形成有效桩基。当然在这一过程中需要主要很多细节,从而保证桩基的质量。干作业螺旋钻孔桩优点非常明显,主要包括四个方面,其施工振动较小,噪声非常低,不扰民;钻孔速度非常快,并且没有污浆的污染;其施工造价非常低,设备较为简单,施工飞铲更方便;混凝土灌注之后成桩质量较好。但是,其缺点与优点同样非常明显,主要包括,:桩端或多或少留有虚土;承载力较打入式预制桩低;适用范围限制较大等。

2.2 反循环钻成孔灌注桩

反循环钻成孔灌注桩在施工中也非常常见,其施工技术已经较为成熟。其施工的适宜环境也非常明确,主要用于砂土、淤泥、粉土、粘土、填土、砂砾等地层。并且对于软岩和硬岩的地基环境同样适用,采用圆锥式钻头可进入软岩进行钻孔,当采用滚轮式钻头可进入硬岩。但是,反循环钻成孔灌注桩对于无地下水的土层同样不适用。与干作业螺旋钻孔桩施工相比,反循环钻成孔灌注桩施工过程略显复杂,它首先需要在桩顶处设置护筒,并且其护筒的的高度要高出自然地下水2m以上,这样是为了确保钻孔孔壁的周围其净水压力在0.02MPa以上,从而达到孔壁的稳定性。在钻孔的过程中,需要时刻对钻孔内部进行清洗,从而使得内部无杂物,并且冲洗液是在地面与钻孔形成循环的水流,从而达到循环的目的。

反循环钻成孔灌注桩优缺点非常明显。其优点包括,施工振动小,无噪声污染;通过天然的水泥浆就可以保护孔壁,而通过不同的钻头可以进行不同岩石的钻挖;并且,这种方法可以进行水上作业,钻孔速度较快。与优点相比,其缺点也主要是存在与这几个方面,在粒径较大的卵石(15cm以上)层,其施工非常困难,并且当土层压力较高或者有地下水流时,其施工非常困难,并且其废泥量较大,容易造成污染。由于土质不同,钻孔时桩径扩大10~20%左右,混凝土的用量会增大。

2.3 沉管灌注桩

在建筑工程中,我国软弱地基一般都为淤泥质土、淤泥等,所以,在施工过程中,沉管灌注桩是使用最为普遍的一种桩基处理方法。它主要适用于粘性土、粉土、淤泥质土、淤泥、松散至中密的砂土及人工填土等典型的软弱基础土层。但是,在含水量较大的淤泥软弱土层中,必须要防止缩颈、断桩等成孔危险,并做好防护措施。按照成孔的方法不同,沉管灌注桩可以分为振动沉管灌注桩、锤击沉管灌注桩和振动冲击沉管灌注桩三种。

尽管成孔方法不同,但是沉管灌注桩的施工过程及其施工原理大致相同,主要是采用振动沉管打桩机或锤击沉管打桩机,运用物理打击方法,将带有活瓣式桩尖、或锥形封口桩尖、或预制钢筋混凝土桩尖的钢管沉入土中,然后进行混凝土的灌注,在混凝土灌注过程中同时进行振动或者锤击,并拔出钢管,从而形成灌注桩。沉管灌注桩的施工优点主要表现在,施工设备非常简单,施工方便;其施工速度较快,施工工期非常短,造价较低;并且其施工的方式按照地质条件的变化适应性很强。但是,这种方法的缺点也非常明显,由于桩管口径的限制,影响单桩承载力;施工方法和施工工艺不当,将会造成缩颈、隔层、断桩、夹泥和吊脚等质量问题;遇淤泥层时处理比较困难,而在密实的砂土中沉桩困难。

2.3 冲击钻成孔灌注桩

与其他三种桩基施工方法有所区别,冲击钻成孔灌注桩的施工条件适应性非常强。无论是填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层和碎石土层等软弱底层,还是在砾卵石层、岩溶发育层和裂隙发育的脆性基础,同时能够适用于底层施工。冲击钻成孔灌注桩其桩孔直径一般在600-1500mm之间,最大可达到2500mm,钻孔深度则可超过100mm。

冲击成孔施工法是采用冲击式钻机带动一定能量的冲击钻头,在一定的高度内使钻头提升,然后突放使钻头自由下落,利于冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔,再用掏渣筒或其他方法将钻渣岩屑排出。在施工优点上,冲击钻成孔灌注桩在破碎有裂隙的坚硬岩土和大的卵砾石所消耗的功率小,破碎效果好,同时,冲挤作用形成的孔壁较为坚固;钻进参数容易掌握,设备移动方便,机械故障少,并且其泥浆用量少,消耗小;在流砂层中亦能钻进。其施工缺点主要表现在施工本身上,其大部分作业时间消耗在提放钻头和掏渣上,钻进效率较低,并且容易出现桩孔不圆的情况,孔斜、卡钻和掉钻等事故经常发生。同时,由于冲击能量的限制,孔深和孔径均比反循环钻成孔施工法小。

3 结语

桩基础地基处理方法是当前非常常用的建筑工程地基处理手段,本文所介绍的四种技术是当前最主流也是最常用的技术手段。针对于不同的地质基础条件,选择合适的施工技术是建筑工程的基础。但是,在施工中很多细节,例如成孔的维护,桩基质量等环节对于整体工程意义重大,因此,在实际的建筑工程地基处理中,要认真对待每一个环节,从而为后期工程建设提供基础。

参考文献

[1] 尹进良. 桩基础工程的工程测量问题[J]. 中国高新技术企业,2010,10

[2] 谢英忠,钟峰,张丽君. 刍议建筑预制桩基础的工程质量控制[J]. 科技创新导报,2010,30

桩基工程重点难点范文2

关键词:建筑施工;桩基施工;管理方法

1建筑桩基工程施工管理存在的问题与解决措施分析

1.1桩基工程施工管理存在的问题。长期以来,桩基项目施工作为建筑工程的一项基础性内容,没有得到建筑管理人员的足够重视。首先,在桩基施工人员的选择上具有较大程度的随意性。桩基施工人员多数情况下为业余工人,没有受过系统化的桩基施工培训,加上这部分施工人员的组织性较差,常常出现旷工、怠工问题,一方面增加了工程管理难度,另一方面也给桩基施工的质量埋下了隐患。其次,由于桩基施工人员的专业技能相对欠缺,因此只能根据上级安排的工程任务进行施工,对于施工任务中的不合理因素,或是与实际施工不相符合的要求,不能做到明确的分辨。为了降低桩基施工中的误操作,需要安排专门的技术人员进行现场指导,一旦出现监管漏洞,桩基施工就很有可能产生问题。

1.2建筑工程桩基工程施工管理存在问题的解决措施。工程前期勘探要加强管理,勘察结果要经过施工团队的检验,确定精准无误后可以应用到施工方案的设计环节中。一旦发现勘察结果中出现与现实地址情况不符的内容,建设团队应追究勘探单位的责任,以免此类问题在未来的建筑工程中继续发生。建筑工程提升施工质量要将提升工作人员职业技能放在首位,加强对内部员工的管理控制,建设任务开展前组织基层工人学习施工安全知识,设备操作的技术性工种必须要有国家统一发放的从业资质证明,并通过岗前选拔考试。通过此种方法可以解决人员管理难度大的问题,为建筑工程提供人力资源保障。管理人员要保持与基层沟通,对员工进行思想引导,降低基层工作的离职率。团队内部管理制度也要及时完善,以建筑法律法规为依据,制定有效的管理措施,领导干部更应以身作则,学习最新出台的建筑管理细则,明确自身责任使命所在,开展管理工作使既要保障制度的威严性,同时也要从员工切身利益出发。这样可以促进基层稳定团结,工程建设过程中各部门有序进行,重要材料丢失的问题也在一定程度上得到解决。

2建筑桩基工程施工的质量控制要点分析

2.1合理选择桩基方案。桩基方案的选择要综合考虑施工区域的地质条件、水文特征,并结合土层结构特征等多种因素。简单来说,当建筑区域的土层硬度较大时,为了保证桩基穿过该土层,可以在施工前先进行打孔操作;当建筑区域的土层硬度较小,难以保证桩基的稳定程度时,可以在打桩之前进行加固工作。需要注意的是,当该地段有较多的淤泥或砂层时,还要采用加设深层搅拌桩、预应力管桩等方式,提高土层的垂直荷载。总之,桩基的选择具有较强的灵活性,要根据施工地区的实际情况,结合施工人员自身的工程建设经验,科学合理的选择桩基种类。桩基作为整个建筑的承重工程,其自身的荷载能力将直接影响到建筑物后期的使用状况,因此,在桩基施工设计时要充分考虑桩基的荷载能力,并准确计算出单桩的最大承压值,以此作为建筑工程规划的参考依据。如果桩基的荷载计算不准确,例如荷载值比桩基的实际承压能力要强,那么就在实际施工过程中,桩基的直径和长度就出超出了预计范围,增加了桩基施工成本,间接的降低了施工企业的经济效益;反之,如果荷载值比桩基的实际承压能力弱,在实际施工中就需要减少支撑桩的数量,使得桩基荷载值降低。

2.2做好桩基施工中问题的预控。施工过程控制与方案选定同等重要,也是管理工作的重点部分。施工过程控制可以提升桩基质量,但施工过程中往往会出现一些突发事件,阻碍工程连续进展。下面对中间问题的预控方式进行总结。施工前结合场地特征对可能出现的突发事件进行预测,常见问题是打桩过程中角度控制困难,很容易出现倾斜角度。确定好施工点后可以根据施工进展情况对桩基的角度做出控制,发现倾斜超出规定范围时一定要及时纠正,保障后续施工与设计方案保持一致。达到一定深度时使用常规的测量方式很难检验土壤中桩基是否在出现倾斜问题,可以借助检测仪器来进行。

2.3冲孔灌注桩施工质量控制。冲孔灌浆施工针对岩石地质基层效果明显,可以在短时间内冲破坚硬的岩石结构,借助冲击力将岩石击碎,浆料进入到冲孔中凝固形成桩基。这种施工方法省去传统打桩工艺的预制环节,噪音、振动、粉尘影响也得到有效控制。浆料预制环节可以根据施工时的温度特征添加一些外加剂,控制流动性与凝固时间。施工管理中的重点内容是原材料用量控制,水泥等建筑材料进场前一定要经过严格的检验环节,强度要达到施工标准。灌浆时会在冲孔内插入护筒,在安全防护下开展浇筑施工。护筒放置角度直接影响到成庄的类型,需要技术人员检验插入位置合格后才可以进行浇筑。混凝土浆料在高压设备中喷射到指定的施工地点,在孔周围设置溢浆槽,以便在控制失误的情况下紧急启用,确保桩基成型不受到影响。浆料凝固后的强度也需要特别控制,基于原料强度之上如果不能计算出浆料凝固后的强度,可以通过试验分析得出。最后要对工人配合默契度进行控制,灌浆桩基施工是连续进行的,进行中工人配合失误会导致施工终止,分层灌浆凝固所需时间也会产生差异。冲孔灌浆桩基以混凝土与钢筋材料为施工材料,钢筋在桩基中以框架形式存在,起到承载重力分散剪力的作用。钢筋选择是通过直径对比来进行的,钢筋笼放入到冲孔后便开展高压灌浆,在浆料的冲击下钢筋笼很容易倾斜,可以在施工孔的边缘进行固定处理。将钢筋材被固定在孔内,在不影响工程进展的情况下对倾斜角度做出调整。钢筋焊接部位的强度要与原材料保持一致,建筑物投入使用后遭受到压力也不会结构锻炼,基层稳定性因此得到保障。桩基施工作为建筑工程的基础性工作,其施工质量安全对整个建筑工程的质量有着重要影响。现阶段的桩基施工仍然存在诸多问题,为了进一步优化桩基施工质量,一方面要不断引入新技术、新设备,提升桩基施工的硬件水平;另一方面也要从施工管理着手,强化桩基施工的质量控制。除此之外,加强施工人员的素质建设,提高建筑管理人员对桩基施工的重视程度,也是优化桩基施工管理的重要措施。只有多措并举,才能从根本上优化桩基施工质量,提升建筑工程的整体安全。

参考文献

[1]彭志宏.建筑工程冲击成孔灌注桩桩基施工项目质量管理措施[J].四川建材,2015(2):116-118.

[2]王勇士.浅谈高层建筑桩基工程中桩端后注浆施工技术的应用[J].科技与企业,2015(1):49-51.

桩基工程重点难点范文3

关键词:桥梁桩基础;工程质量;桩基设计;施工要点;交通运输 文献标识码:A

中图分类号:U443 文章编号:1009-2374(2016)20-0100-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.20.049

在桥梁建设的过程中,桩基的设计与施工是关乎桥梁质量的基础性工作。一般情况下,在进行桥梁桩基的设计过程中,要进行前期的桩基承载力的计算,研究其中的受力机制及施工深度和阻力,只有从整体上将桩基设计的各个环节联系起来,才能降低工程造价的成本,保证桥梁桩基设计的安全性能。

1 桥梁桩基础的承载力设计与施工要点

1.1 设计要点

1.1.1 一般情况下,桥梁建设的关键在于桥梁桩基承载力的计算。只有严格控制桥梁桩基的承载力,才能保证桥梁建设的质量。当桥梁桩基承载力计算过小时,会降低桥梁的质量,从而增大事故发生的风险,进一步危害人民大众的生命财产安全,当桥梁桩基承载力计算结果过大时,会造成不必要的资源浪费,在一定程度上不符合绿色环保建设的理念,也不利于承建单位实现利益最大化的目标。

1.1.2 我国颁布的《公路桥梁地基与基础设计规范手册》中对桥梁桩基承载力的计算有明确的规定,结合我国特殊的建设地理环境,制定了桥梁桩基承载力计算公式:[P]=(C1A+C2Uh)Ra。式中:C1、C2是对桥梁桩基承载力计算过程中确定系数的规定,主要是指在计算桥梁桩基承载力的过程中要综合考虑岩石的特殊性质比如岩石的破碎程度、清孔的具体情况;h代表了桥梁桩基嵌入基岩的深度;Ra是岩石的抗压强度;A代表了桩底的横截面的总面积;U是周长长度,在具体的计算过程中指的是直径。

1.1.3 根据计算公式的分析,不难发现:桥梁桩基承载力的计算的各个环节是相互联系相互作用的。尤其是桩底嵌入基岩的深度和岩石的强度及承载力都是密切相关的,而且在桥梁桩基的建设过程中一定不能忽视岩石破碎程度的研究,简单来讲,岩石的破碎程度直接影响着桩基的承载力大小。纵观传统桥梁建设的理念,只有当“端承桩”等同于嵌岩桩时,此公式的实用性会比较高。

1.2 施工要点

1.2.1 在实际的桥梁建设过程中,不得不考虑其他的影响因素,比如在具体的施工过程中,岩石的强度达不到桥梁桩基的要求、在钻孔的过程中不注意清孔的问题,导致遗留较多的残渣,使得建设中的桩基容易发生位移。此外,桥梁桩基的建设一定会产生摩擦力,这种摩擦力或多或少都会对桩基承载力产生不利的影响,对此,不能将桥梁桩基的建设在不加考察的情况下统统视为“端承桩”的施工对象。只有严格考察施工环境,达到最理想状态的时候,此公式才具有实用价值与实施价值。

1.2.2 公式中h的内涵并没有包含风化层情况下,桩嵌入基岩的深度。在具体的施工过程中,不管风化层的强度如何,不管风化层的破碎程度如何,桥梁的桩基必须要嵌入到最新的基岩上去的做法是不妥的。最好是将桥梁桩基嵌入到比如花岗岩等强风化硬质岩上,才能真正意义上保证桥梁桩基的承载力。

1.2.3 在具体的施工过程中,一定要根据施工环境进行设计,要将岩石的风化程度、深度考虑到桩基承载力的计算中来,从根本上保证桥梁桩基计算数据的准确性,是实现桥梁建设质量的根本所在。一般来看,实际的桥梁桩基承载力都要远远大于计算的结果,这种情况会增加工程项目的施工时间,导致大量人力资源与财力资源的浪费,在根本上加大了施工量,不利于施工单位利益最大化目标的实现。

2 桥梁桩基础的沉降问题设计与施工要点

2.1 设计与施工思路

一般而言,随着时间的推移,不管桥梁桩基的稳定性多好,都会出现情况不等的沉降情况。导致桥梁桩基出现沉降现象的因素很多,因此在解决桥梁桩基沉降问题时是比较复杂的。桥梁桩基的沉降是很难通过外部肉眼观察出来的,也很难通过机器设备对桩体周围土体应力变化检测出来,一定程度上增加了检测桥梁桩体沉降现象的难度,但是还是可以从土体中桩基体的观察中发现一些规律。

2.2 设计与施工要点

2.2.1 从时间的维度上来看,桥梁桩体的沉降是有一定时间的规定性的。通过观察对比与归纳分析,桥梁桩体沉降一般需要8~10年的时间,沉降的速度一般为每年7mm左右。这些数据都可以直观地反映桥梁桩基的沉降是有时间规定的,简单来讲,可以根据时间这个维度来对桥梁桩基的沉降做一个大致的判断。

2.2.2 从土力学的理论维度出发,也可以判断桥梁桩基的沉降情况。一般来讲,土力学原理对桥梁桩基的沉降包括两个方面:固结变形和土体的流变。桩基础沉降的第二特征表现为刺入变形,根据对具体桥梁桩基的观察与研究,我们可以提出以下的结论:刺入变形是导致桥梁桩基沉降的主要原因,当桥梁桩基出现沉降问题时,就比如会导致刺入变形。值得注意的是,一般要严格控制实验时间,不能无限制的延长实验时间,只有在较短的实验过程中,才能保证实验的效果。

2.2.3 在具体的桥梁桩基沉降的过程中,“非线性”是桥梁桩端附近土体和桩基两侧的最主要表现形式。导致土体出现塑性的原因多种多样,不仅仅局限于桩基承载力超过一般范围的情况。另外,还可以通过对桩侧摩擦阻力的测验得出以下结论:摩擦阻力与桥梁桩基的相对位移成正比。桥梁桩基位移越严重,摩擦阻力越大。当相对位移达到极限值时,桩基的摩擦阻力也就达到了极限,从而出现滑动位移。

2.2.4 相对位移的极限值是弹性位移,相关部门也对弹性位移的范围做了明确的规定:3~6mm之间。以细长桩为例,一般桩基的承载力不高,在弹性压缩的情况下,桩基周围土层是超过极限值的,这种情况就容易导致相应滑移现象的产生。随着承载力的加重,滑移区域也会随之扩大。综上所述,土体变形和固结的徐变是产生桥梁桩基变形的根本原因。

3 桥梁桩基础的桩端持力层厚度及嵌入岩层深度设计与施工要点

3.1 设计与施工思路

在进行桩基的设计过程中,要充分考虑施工环境及岩石层的状况。一般情况下,桩基的施工过程中会穿过不同质地的岩层,当需要穿过高强度的岩层时,夹层的厚度不在桩基的承载范围内时,就需要用到钻孔桩来实现岩层的穿越,才能够保证持力层的出现。持力层的保证是构建在施工进度之上的,也对施工技术人员提出了严格的施工要求。

3.2 设计与施工要点

3.2.1 将土层侧阻力因素排除在外时,可以在桥梁桩基的周围嵌入最小深度的硬质岩体。一般情况下,嵌入的硬质岩体必须是相对完整且未风化或者是风化程度较小的硬质岩体,其他情况下的硬质岩体是不符合要求的。在具体的施工过程中,要严格按照0.6米的构建要求,保证桥梁桩基直径范围内没有断裂带、洞间隙或者是岩石软弱夹层的分布。

3.2.2 在桥梁桩端的应力扩散范围内,尽可能地避免岩体临空面的出现。在一般的岩石夹层的情况下,只要满足以上两种要求即可。在有些岩溶地区进行桥梁桩基的设计与施工的过程中,由于岩体的不规则分布及岩层性质的纷繁复杂,没有一些规律可循,在一般的勘探手段下也不能对岩层的厚度、风化层度、易破碎度进行考察,在一定程度上增加了桥梁桩基设计和施工的难度,也给施工单位增加了工程量,使得桥梁建设不能如期竣工。对此,要保证桥梁桩基设计的科学性、经济性及合理性,就不能仅仅依靠计算公式得来的相关数据,而是要根据桥梁桩基设计与建设的施工环境实事求是地确定桩端持力层和嵌入岩层深度的厚度值,从而在整体上保证桥梁桩基的质量。

4 桥梁桩基础的桩基配筋设计与施工要点

4.1 设计与施工思路

从理论上出发,要对桥梁桩基各个面的配筋进行合理科学的计算和设计。一般情况下,可以根据有效的公式或者方式方法对桩基的内力进行一个准确的计算。在具体的计算过程中,值得注意的是要将桩身弯矩的主要特征纳入到考虑范围中来:波形曲线是桩身发生弯矩时的主要分布规律,是从桩身的顶端向下衰减的过程,一旦出波形曲线,衰减现象非常之快。

4.2 设计与施工要点

根据具体的研究分析,在第一个非完整波形范围之内,桩身会发生最大的弯矩现象,这个最大的弯矩现象一般会出现在地面向下3米的位置处。其设计与施工要点如下:

4.2.1 在最大弯矩处进行钢筋的布筋操作。通常会用一个锚固定位置,沿着桩的上部到最大的弯矩处,这样可以减少至少一半的筋比,当弯矩为零下的时候,可以用锚固定位置,再下可以用素混凝土进行固定,在具体的施工过程中,如果遇到软土层,那么桩主筋一定要穿过软土层。

4.2.2 可以将桩基的主筋伸到桩底。通过两种方式方法的对比,前者的优越性明显高于后者,但还是要根据现实的施工环境来决定,综合考虑各种因素,从而做出最科学的、更合理的决策。另外,当桩底出现断桩现象时,可以对钢筋进行笼拨,进行原孔再钻的操作,在整体上降低扁担桩出现的概率。但是,综合各种因素,第二种配筋方法可以在一定程度上减少桥梁桩基的施工难度,从而保证桥梁如期竣工,也能够在一定程度上保证桥梁的质量。

5 结语

综上所述,只有严格把握和控制桥梁桩基设计与施工过程中的重难点问题,才能不断提高我国桥梁建设的能力水平,只有准确计算桥梁桩基的承载力,严格把握桩基的沉降问题、对桩端的持力层进行系统的把握分析及实事求是地采取合理的桩端配筋方法,从整体上把握桥梁桩基的设计和施工的重难点问题,才能保证桥梁建设的质量,降低安全事故的发生概率,从而不断提高我国桥梁建设的能力与水平。

参考文献

[1] 庞龙强.桥梁桩基础施工及控制要点[J].科技致富向导,2013,(9).

桩基工程重点难点范文4

【关键词】高层建筑;桩基础;纠偏;迫降

1 工程概况

本工程地质状况如下:①素填土松散,层厚1.5~ 1.8m;②粉质黏土可塑,中等偏高压缩性,层厚0.5~1.1m,承载力特征值140kPa;③淤泥质粉质黏土流塑,高压缩性,层厚7.5~9.9m,承载力特征值为70kPa;④粉质黏土可塑,中低压缩性土,层厚0.7m,承载力特征值为180kPa;⑤粉质黏土硬塑,中低压缩性,层厚7~8m,承载力特征值260kPa;⑥闪长岩强风化,承载力特征值350kPa。地下水位深度-1.4m。

建筑上部结构荷载标准组合值约50 000kN,设计管桩102根,桩长18m,桩尖进入第⑤层土,端承摩擦型桩,单桩承载力特征值700kN。

2 倾斜原因分析

该建筑物原设计为预应力管桩基础,施工过程中,因基坑开挖不当造成南侧管桩发生倾斜、断桩现象。地基加固方案为:改桩基为复合地基,取消桩承台,采用压密注浆加固处理地基,处理后的地基上做500mm 厚的砂石垫层,砂石垫层上做700mm 厚C40混凝土整板基础,按复合地基确定承载力。

从以往经验看,压密注浆加固处理地基特别是淤泥质土地基效果不佳,水泥浆通常只能在压力作用下进入土体空隙或薄弱部位,形成水泥块和淤泥的混合物,这与预期的水泥浆充分和土体混合形成水泥土有很大差距,往往达不到加固效果,因此压密注浆加固地基应慎用。纠偏施工过程中,开挖出来的土体证明其加固效果很差。地基加固处理方案不当导致地基承载力不足是该建筑物发生倾斜的根本原因。

3 加固纠偏方案

3.1 纠偏方案比选

建筑物纠偏方法可分为迫降法和顶升法。该工程若采用顶升法,可以以原基础底板或原桩基为顶升反力点。前者需切割底板基础以上剪力墙及柱构件,对原结构损伤较大,切割处钢筋重新连接与混凝土重新浇筑都存在技术问题,不宜使用;若以原管桩为顶升反力点,需要大量较大吨位千斤顶,千斤顶同步顶升难度较大,桩节点处理复杂且质量不易保证。这两种顶升方案风险及技术难度均较大,施工费用150万~200万元。而采用迫降法纠偏风险较小,施工费用不超过100万元,综合考虑采用迫降法纠偏。

3.2 地基加固方案

3.2.1 加固方法

复合地基加固失败,上部结构荷载实际仍由原管桩承担,结合现场实际情况,选择桩基础加固较为合适。对于发生倾斜或不均匀沉降的建筑物,首选锚杆静压桩,因为既有建筑物室内空间小,大型机械无法进场,锚杆静压桩设备小,操作灵活;施工噪声小,不扰民;压桩力由油压表反映,桩实际承载力值明确,且压桩力可以控制;采用预制桩,桩身质量得到保证。采用250mm×250mm 预制桩,桩长16~18m,经计算,单桩承载力特征值为400kN,偏于安全,压桩力取800kN,为确保桩基质量,采用焊接方法接桩。

3.2.2 加固量

该建筑使用2年以上,建筑南侧沉降逐步缓慢发生。总体判断是:在建筑南侧,原管桩可偏于安全地认为已达极限承载力,桩顶竖向力与桩基极限承载力基本处于平衡状态,这是因为,若桩基极限承载力远小于桩顶竖向力,沉降应较明显。因此,该处管桩的实际承载力特征值约为桩顶竖向力的1/2。加固设计时,计算各桩桩顶竖向力,根据规范要求补足地基承载力即可。为便于计算且偏于安全,取原设计桩基承载力特征值为桩顶竖向力值,取锚杆静压桩压桩力为桩的极限承载力标准值,该楼F轴南侧原有47根管桩,经计算,新增42根锚杆静压桩即能满足要求。设计确定桩位时,还需考虑新增及原管桩重心与上部结构重心基本重合。设计时实际新增锚杆静压桩43根。

图 1 工程平面

3.3 纠偏方案

3.3.1 纠偏方法

该建筑物采用管桩基础,迫降可采用的方法有:①桩端高压射水法迫降在原管桩旁压入ф209×8钢管,使钢管端部达到原桩尖以下0. 5~1m,采用高压水冲射桩端土,使其形成泥浆排出,降低桩端承载力,使桩及上部结构同时沉降;②截桩法迫降将桩顶部截断,使上部结构沉降。前者风险小但沉降速度慢,对桩的承载力有影响。后者风险大,沉降速度快,纠偏后将截断的桩和基础底板重新连接,对桩承载力基本无影响。经前期勘察,该楼基础埋深不大,现场具备截桩条件,且建设方要求的工期紧,综合考虑选择以截桩法迫降为主,桩端高压射水法为辅的方案。纠偏时,对A,B轴处新增桩采用临时封桩措施,使建筑南侧沉降终止,在建筑北侧从M轴处逐步向南截桩,随截桩数量增加,上部结构将以南侧A,B轴为支点(旋转轴)逐步回倾。回倾时,除A,B轴处的桩基本维持静止外,未截断的管桩将随上部结构一同沉降,纠偏至目标值时,这些管桩及基础底板各点的沉降值可以根据线性插值计算。

根据现场条件,北侧第1,2排桩及底板外侧的桩可以截断,底板中心部位的管桩截断比较困难,采用高压射水法使其承载力下降,并随上部结构整体下沉,避免纠偏过程中局部桩承载力过高导致房屋下沉困难或上部结构受损。纠偏完成后,在钢管内压密注浆填实因高压射水掏空的管桩底部空间,恢复管桩承载力,同时将钢管作为工程桩使用,提高地基承载力。

3.3.2 截桩数量确定

考虑以B轴为支点(旋转轴),当未截断桩的总抗力力矩小于建筑上部结构荷载引起的力矩时,建筑开始下沉。桩的抗力取承载力特征值计算时,北侧M,I轴处截桩数约10根时,建筑开始下沉。考虑迫降时,沉降速率最大可达5mm/d,未截断桩随建筑下沉,能达到桩极限承载力值,若取抗力为管桩极限承载力,截断28根桩时建筑开始下沉,I轴截断桩数为6 根,I轴以北管桩22根应全部截断。即截断桩数达10根时,建筑

有下沉趋势,不一定发生沉降,当截断桩数达28 根时,所有桩达极限承载力,建筑开始快速下沉,因此,截桩数量可以大致确定为10~28根。

根据现场实际情况,J轴处除两侧的桩外,其余桩截断有困难,初步确定J轴桩不截断,采用高压射水法处理,高压射水钢管共6根(见图1)。施工时,准确的截桩数应根据沉降观测结果确定,保证信息化施工,动态控制。

3. 4 防护措施

原管桩截断数量逐渐增多,需对上部结构采取防护措施,否则下沉速率很难控制,风险极大。采取防护措施的目的是使不可控沉降转化为可控沉降,确保结构安全。

在截断的管桩附近增设保护桩,使由管桩承担的荷载转移至保护桩,保护桩也采用前述锚杆静压桩,保护桩施工结束后,用钢梁临时封桩。这样,在管桩截断后,上部结构荷载由保护桩承受,上部结构不会突然、快速下沉。当截断的管桩达到预估数量时,通过调节固定钢梁的螺母,使建筑按照预定的速率下沉。

保护桩的数量根据保护桩总的极限承载力(压桩力) 与截断的管桩总承载力特征值相当的原则确定,这样,保护桩能发挥保护作用,同时,保护桩的数量及发生费用也较少。根据这个原则,保护桩数量最终确定为25根。纠偏过程中,保护桩在承受上部结构荷载时也可能发生整体下沉,其极限承载力会有所提高,这也有助于更好地发挥保护作用。纠偏结束后,保护桩承载力可作为地基承载力的安全储备。

桩基工程重点难点范文5

一、工程概况:

本工程为98K歌娱乐综合大楼,位于曹远镇工业园区,工程规划用地面积2324.9,工程占地面积816.08,建筑面积14491.61,钢筋混凝土框架结构,主楼十二层、附楼三层。该工程建筑抗震设防类别为丙类,建筑结构安全等级为二级,抗震设防裂度6度,框架抗震等级三级。主楼基础工程设有32根冲孔灌注桩,其中φ1000桩12根,φ1200桩16根,φ1300桩4根,附楼为预制管桩。本文所表述为主楼基础的冲孔灌注桩。

工程地质情况:根据工程详细地质勘察报告(一桩一勘探)揭示的地层结构比较复杂,土、岩层起伏较大,厚簿不均,土层自上而下分类为:耕殖土、粉土、卵石、石灰岩残积砾质粘性土、强风化石灰岩、-1溶洞(有充填物)或-2溶洞(无充填物)、中风化石灰岩,根据详细勘探报告表明大部分桩遇到溶洞。设计基础持力层为中风化石灰岩,地表水浅。

二、、施工难点:

在冲孔灌注桩成孔过程,主要有二大困难:1、冲孔灌注桩长度超长,32根冲孔灌注桩中最长为88.2 m,最短桩为37 m,平均长度59.13 m。2、桩基平面范围内溶洞边界很不规则,多数溶洞被填充,部分溶洞半填充。溶洞到端桩持力层多在10~30m, 溶洞洞高在1~9.5m。因其岩面起伏较大,岩层倾角大,岩石坚硬,容易出现偏孔或断钻杆、掉钻头事故。

三、工艺流程及质量监督控制点:

工艺流程,主要工序的控制点于下表:

四、质量监督控制实施:

1、质量监督准备阶段

(1)、组织监督组成员认真研究已图审合格的设计施工图,明确设计意图,认真分析已审查合格的详细地质勘察报告,有针对性地学习冲孔灌注桩基施工及验收规范,组织讨论、汇总、掌握本工程桩基监督重点、难点。

(2)、参加、收集技术交底文件作为工作的重要依据之一。

(3)、制定质量监督专项措施,明确监督组成员应做到及时、定时、不定时到位监督检查、巡查、抽查。

(4)、对质量监督控制点详细地向各方责任主体及时交底、签字,明确控制点为必检点。

(5)、检查项目施工及监理机构人员是否按投标条件承诺到位、是否具备相应资格,施工组织设计及专项方案是否已审批。

(6)、严格控制原材料的质量,本桩基工程主要材料是钢筋、商品砼,重点控制钢筋笼质量、钢筋笼吊装质量、砼的塌落度。

2、质量监督实施阶段

(1)、根据《福建省建设工程质量安全动态管理办法》,严格落实“动态”管理。

(2)、与施工、监理机构检查、验收同步,建立“单桩施工过程验收制度”。

(3)、由于本工程超长桩多,地层结构比较复杂,溶洞多且大,施工难度大,在本区监督史上属于“新问题”。因此掌握现场施工实际情况与施工工艺,从施工工艺作为切入点,监督施工过程各工艺节点质量,是有效进行质量监督的重中之重。

其具体实施如下:

1、泥浆要求:施工过程泥浆面应考虑水位变化的影响,应始终保持泥浆面标高(高于地下水位1.5m以上)。

2、护壁设置:本工程护筒采用现浇钢筋混凝土护壁,其内径大于钻头直径200mm。控制护壁中心与桩位中心的偏差不大于50mm。

3、钻机安装:应水平、稳固。控制钻头中心在自由悬吊状态下与桩位中心偏差不大于20mm。

4、成孔:成孔是本工程施工的难点,是质量监督的重点之一:

(1)、尊重施工单位的经验:根据详细地质勘探报告表明,本场地内基岩面起伏较大,倾角大,溶洞边界很不规则,容易发生偏孔的特点。基于施工单位的经验,成孔时保持泥浆相对密度控制在1.25左右基本保持稳定。钻速不宜过快,以形成良好的护壁泥皮,保持孔壁稳定。根据不同土层情况对比详细勘探报告随时调整冲进速度,当冲进至基岩面时,放慢冲进速度,进入基岩后,再高锤碎岩。

(2)、抛填溶洞的措施:依据详细地质勘探报告,同时观察孔内泥浆稠度及颜色变化,判别溶洞情况,决定抛填措施。本工程根据溶洞的不同情况,采取四种不同抛填措施:a、遇溶洞被填充时,采用少量纯黄土抛填,冲击。b、 遇溶洞半填充且洞高小于3m时,采用30%片石(粒径30cm左右)和70%黄土混合抛填。c、遇溶洞半填充且洞高大于3m时,在第2种的基础上,适当提高片石含量抛填。d、遇较大溶洞时,以片石为主抛填。

(3)、成孔垂直度控制:成孔过程中本工程采用在桩位周边成直角的2台经纬仪测量塔尺的倾斜度,及实测提升钢丝绳在重力悬吊下,是否始终于桩孔中心轴线一致,并多次复核、校正。控制桩的垂直度允许偏差<1%,监督时不定时抽查实测的原始记录。

(4)、入岩深度的控制:a. 测绳测定成孔深度与详细勘察深度对比。b.成孔速度变化记录作为参考。c. 捞取渣样与详细勘探标样笔对,由地质专家判定其入岩深度。综合以上3点,确保本工程桩的入岩深度及地基承载力符合设计要求。

5、第一次清孔:逐步调整泥浆相对密度应小于1.25,第一次清孔质量应引起足够的重视,监督时抽查实测记录。

6、钢筋笼质量控制:确保符合设计、施工及验收规范要求,重点监督桩顶加密部分及每2m设置1φ16加劲箍、每节中主筋、箍筋、加劲箍全数焊接质量,焊条应合格证,焊工必须持有效证件上岗,未经验收合格的钢筋笼不得进入吊装工序,其允许偏差见下表:

7、钢筋笼吊装:本工程为分节吊装焊接,每节长9m,每节的主筋搭接采用单面焊(容易调整、节约时间),焊缝长度不小于主筋的10d,每个断面的焊接数量不大50%,焊缝应饱满。吊装后,钢筋笼的垂直度及外形轮廓,应平稳垂直放入孔内,不应碰撞孔壁。钢筋笼的中心偏差可以利用钢筋笼安装时作适当调整,调整幅度≤20mm。

8、导管插入:底管长度不宜小于4000mm,导管连接应平直可靠,密封性好。监督检查导管试压报告,水压为0.6~1.0Mpa,控制导管底至桩孔底的距离在300~500mm内。

9、第二次清孔:本工程为端承桩,清孔工艺为反循环进行孔底清渣为主,控制沉渣允许厚度≤50mm。监督检查孔底50cm以下的泥浆相对密度应小于1.25,含砂率不得大于8%,粘度不得大于28s,是否达到泥浆指标要求,确保沉渣厚度符合规范要求。

10、灌注水下砼:主题是砼质量、连续灌注不间断。并有效防止桩身砼出现断桩、缩颈、夹泥、浮浆、钢筋笼上浮等质量隐患,也是质量监督的重点之一:

(1)、检查商品砼强度等级是否按设计的桩身砼强度执行相应的水下砼等级标准,试块严格实行标养。

(2)、控制水下砼的塌落度(180~220mm之间)、及良好的和易性。

(3)、保证机械设备的完好率,备好备用电源。

(4)、第二次清孔后30min内必须灌注砼,每根桩必须在砼初凝前灌注完毕。水下砼的灌注应连续进行,不间断。

(5)、导管一次性埋入水下砼深度为0.8m以上的砼储量,灌注水下砼过程中严禁把导管底端提出砼面,确保导管底端埋入砼面以下2~6m,以免出现断桩、夹泥。

(6)、实际浇筑混凝土量严禁小于实际理论计算体积,充盈系数(大于1.1),全数检查其原始记录。

(7)、因桩超长,确定桩顶砼面标高为+1.0m以上,以免出现桩顶浮浆。

(8)、控制钢筋笼上浮,本工程采取在钢筋笼顶部与护壁上方对称预留二处φ10钢筋焊接,以防钢筋笼上浮。

五、锤头掉落事故处理:

1:事故基本情况: 本工程30#冲孔桩,桩径1300mm,单桩。由于该孔位地质复杂,溶洞层充填物厚度大,累计15.8m,在冲孔过程中桩锤头卡住孔洞,在提拉锤头时锤头连接插销脱焊使锤头掉落孔底。当时能测量到深度为56m,估计孔底深度已达到56.5m。锤头掉落后,打桩队采用各种办法进行捞取桩锤头,无法打捞上来,后整孔用大块片石为主和黄土填满。重新开孔打捞桩锤头,其中采用扩孔器打捞洗孔,只能扩孔冲洗到深度54m处即碰到原桩锤头,锤头已被挤到一边,无法打捞也无法再往下冲孔。

2、事故解决方案:针对本工程事故基本情况,做出二种处理方案:(1)、变直径待加载判断竖向抗压力,由于进入持力层的孔径只有1000mm,根据设计单桩竖向抗压静载计算,桩锤头不再捞取,该桩采用强度C45砼灌注(其它桩设计强度C30),理论上可以满足要求(设计变更)。(2)、该桩单桩竖向抗压静载试验未能满足设计要求时,采用补桩。

3、变断面钢筋笼搭接:第一节钢筋笼按1000mm孔径制作,以上钢筋笼按1300mm孔径制作。在1300mm钢筋笼距底部0.8 m处设一个1000mm加强筋与下部钢筋笼加强筋焊接。

4、事故处理结果:现在采用1000mm实心桩锤头顺着原桩锤头的柱管往下冲孔,原桩锤头的腰带已经被打断,冲到56m时取样,有部分岩样。继续砍岩冲孔,孔桩深度已到63.3m,进入持力层大于5m,现场取样,岩样与地质勘探标样相符。后该桩单桩竖向抗压静载试验表明符合设计要求。

六、质量控制思考:

成孔前应认真研究详细地质勘探报告,进入溶洞前要根据实际情况,采取有效措施予以处理,遇溶洞可采取抛填法。遇规模较大溶洞时,必要时可考虑下入钢护筒进行护壁。成孔过程中要注意桩锤进尺的异常情况,同时观察孔内泥浆稠度及颜色变化,对照详地质细勘探报告,否则将给后续工序清孔和灌注砼留下隐患。岩面起伏大,岩层倾角大,岩石坚硬等地质现象,也将严重影响冲孔桩施工。详细地质勘察报告对桩基施工的指导作用应得到肯定,但同时也要注意施工过程的实际情况,正确判断桩身入岩时的状况,充分考虑地下状况的复杂性。施工企业对工程质量的有效自控以及监理机构认真检查,是保证工程质量的前提条件应得到充分肯定。

七、结语:

桩基工程重点难点范文6

关键词:钻孔灌注桩;施工工艺;质量控制

中图分类号:TB

文献标识码:A

doi:10.19311/ki.16723198.2017.14.098

1 前言

1.1 提升钻孔灌注桩施工工艺和施工质量的意义

桩基是工程建设的基础,工程建设中的内容都是建立在桩基的基础之上的。钻孔灌注桩的施工主要是地面以下的部分,但是他的最终目的是为了地面以上的上层建筑服务的,并建筑的最终作用还是靠地面以上的部分服务。钻孔灌注桩的性能良好,目前已经被广泛的应用在了各种工程建设的基础部分。钻孔灌注桩因为自身结构的特点,可以稳定可靠的支撑起高层建筑、较大的动载荷以及较大的承载力,是一种非常好的桩基。而且,在使用的过程中还不会出现挤土的现象。具有低噪音和小震动的特点。另外,钻孔灌注桩还不会对周围的建筑物带来影响,凭借自身的特点,可以穿越多种复杂的底层,最终形成稳定可靠的单桩支撑。

钻孔灌注桩可以把水下作业变为水上作业,在水面以上就可以通通过浇筑的方法就可以实现桩基的建设施工。但是随着建筑行业的不断发展,对于桩基的要求也越来越高了。桩基的长度和直径都在不断的增大。因为钻孔灌注桩自身的结构特点决定了钻孔灌注桩的施工难度随着长度和直径的增大而增大。桩基建设完成以后不能通过开挖的办法进行验收,很难确定桩基的质量是否满足设计的要求。一旦质量存在问题,势必会影响上层建筑的质量和使用。所以,提升钻孔灌注桩的施工工艺,保障钻孔灌注桩的质量具有非常重要的意义。施工单位的施工过程是保障工程质量的决定性环节,要从根本上保障工程质量就要从施工的过程抓起,改进施工工艺,做好钻孔灌注桩的质量控制工作。

1.2 钻孔灌注桩施工的现状

从目前的情况来看,钻孔灌注桩的施工工艺和质量检测都是比较成熟的。根据工程中的实际情况反馈,更加适合施工的新的规范和标准都开始出台。目前,在施工中大量采用的规范和规程文本既对工程的施工提供了技术指导也为桩基质量的评定提供了一个依据。这些规范和标准在内容上还包括了一些钻孔灌注桩的技术研究资料。从内容上来看,这些标准的主要侧重点是对于工序的验收,比如钢筋笼的验收、孔深的验收等。这些在对于施工工艺的工序做出要求的同时,在质量控制方面缺存在一定的不足。对于不同工况下的情况,没有给出详细的质量控制要点。具体的来看,对于工程中的质量控制没有详细的总结,对于施工中的具体操作没有足够的针对性。在施工的过程中,施工工艺很难满足质量的要求。最后,钻孔灌注桩属于隐蔽工程,施工的结果不能通过眼睛直观的看到,在不同的地质条件下,尤其是比较恶劣的地质条件,施工的结果还是不能可靠保障的。根绝提到的这些问题,现在急需要提供一个更加注重细节的标准和规范。从细节的方面提出质量控制的要点。

1.3 提升钻孔灌注桩施工工艺的具体内容

对于钻孔灌注桩的研究,要从最基本的开始,对于施工工艺的每一个步骤都要有一个清楚的掌握,多分析一些钻孔灌注桩的案例,找到常见的质量问题,并根据一些理论知识,给出合理的预防和处理措施。把钻孔灌注桩的标准落实到施工的每一个细节中去。

2 钻孔灌注桩的施工工艺

随着技术的不断发展,现在钻孔灌注桩主要分为成孔、清孔、混凝土浇筑等三个阶段。该工程意义重大,设计到的工序多,技术要求比较高,工作量大,而且是比较困难的隐蔽工程,所以需要在每个方面都要认真完成。

2.1 施工前需要做的准备

在施工之前一定要做好充足的准备工作。保障地面的平整,清楚带有危险性的碎石以及浮土。施工现场的道路保障足够的畅通。做完这些工作以后,开始确定钻孔的位置,在中心以外的位置放置好十字控制桩。为了保障中心的稳定,在中心的周围可以放置护桩,并经常进行检查。另外一个方面,钻孔的场地周围需要做好排水的处理,在四周的位置设置排水沟、集水井和沉淀池等设备。为了保障施工的正常进行和事故时的安全处理,在现场要准备一定量的水、黏土以及碎石等材料。

2.2 护筒的埋设

护筒的埋设是@孔灌注桩成孔施工的开端,具有非常重要的意义。在护筒的埋设阶段,要确定好护筒埋设的位置,保障护筒的垂直准确度。在具体的施工过程中,要检查护筒的周围和护筒的底脚的紧密是否合格,不能透水,护筒这个工序会对成孔的质量带来很大的影响。在陆上施工的话难度比较低,在水中施工的话,一般采用的方法有高压水、抓泥等方法。通过加配重的方法让护筒下沉也是护筒埋设常用的方法。