桩基础技术论文范例6篇

桩基础技术论文

桩基础技术论文范文1

桩基础在重要的建筑和高层建筑物的建造中的应用比较广泛,下面主要介绍常用的桩基础进行分析,从而提高桩基础的施工技术。一是人工挖孔桩基础。人工挖孔桩基础是依靠人工完成的,这种桩基础技术具有施工难度小、成本低、承载力低、操作简单等特点,因此被广泛的应用到实际的建筑中。二是静力压桩技术。居民区和高层建筑中对施工环境有较高的要求,而静压力桩技术在施工中对环境的影响比较小,施工中没有噪音、无冲击力、操作简单,因此被广泛的应用到建筑工程的施工中。静力压桩基础是对预制桩施工的技术之一,这种技术是利用静力压桩机的自重和桩架上的配重对预制桩施加力的作用,从而可以把预制桩压入土里。静力压桩的过程中会破坏土层的结构,在施工中尽量的避免中途停止施工,这样可以确保施工的质量。三是预制桩技术。预制桩适用于要求高的建筑中,原因在于预制桩具有强度高、节省材料的特点。预制桩的施工是利用沉桩设备把预制桩压入振土中,在具体的施工中需要注意预制桩顶部的高度以及方向,一旦方向没有确定,在沉桩的施工中就会出现方向的问题。需要对每个桩基础的间距进行控制,防止锤击的时候振幅过大而造成桩基础周围的土变形。四是灌注桩技术。对于灌注桩的施工可以采用冲击法和沉管法。冲击法适应于土质松软的土地,施工的操作简单,但是需要做好防坍塌的工作,而沉管法在施工会将土体挤压变形。在灌浆施工中,需要不仅保证混凝土的施工质量,而且要准确的确定管桩埋入土层的深度,这样才能够延长桩基础的使用寿命。

2建筑工程施工中桩基础技术应用的要点

2.1桩基础技术应用的分析在建筑工程的施工中,桩基础的选择对于确保建筑工程的施工质量具有重要的作用。桩基础的选择面依据建筑环境的变化而变化,确定桩基础的类型需要遵循下列的原则:一是依据土层条件因地制宜。在建筑工程桩基础的施工中,需要考虑土壤的成分、桩端持力层的深度以及地下水的水位等因素,这些因素影响着桩基础的施工质量,因此具体的施工中依据各种桩基础的结构和技术指标来选择合适的桩基础类型。二是基础荷载量的有效控制。基础荷载量是影响单桩的承载力的最主要因素,因此在建筑工程桩基础的施工前需要对建筑上层和基础荷载量进行详细的计算,并且设计出合适的桩基础。三是工程进度的控制。建筑工程的进度是影响建筑工程质量的重要因素,在建筑工程的施工中需要采取措施准确的把握工程的施工进度。如果施工的工期比较短,采用施工速度快的静压力桩的方法进行施工。如果施工的工期比较长,可以利用应用范围比较广泛的人工挖孔桩进行施工。

2.2桩基础技术施工的质量控制桩基础工程是建筑工程重要的部分,桩基础的质量关系到建筑工程整体的质量。桩基础的施工工序复杂,对施工工艺的要求逐渐的提高。在桩基础的施工中出现一些质量问题。例如桩基础的倾斜角比较大、桩位偏差、单桩的承载力低于设计要求值等问题。针对这些问题,建筑施工中需要采取一些提高质量的措施:一是补桩法和纠偏法。补桩法可以利用承台以及地下室的结构承载静压力桩的施工的反力,这样的措施操作简单,而且能够确保施工的质量。纠偏法适用于桩体发生倾斜而没有断裂的情况下,可以利用局部开挖之后使用千斤顶进行纠偏复位。二是扩大承台的方法。在建筑工程桩基础的施工中如果出现桩基础承台平面尺寸不够的情况,就需要扩大桩基础承台的面积。如果设计中单桩的承载力达不到设计的要求,需要考虑桩基础和地荃共同的分担荷载。

3结语

桩基础技术论文范文2

关键词:桩基础;综合检测技术;发展应用

作为工程结构最主要的基础形式之一,桩基础被广泛的应用到市政工程道路桥梁、交通工程以及建筑等多个领域。桩基础成孔质量和桩身质量的优劣以及桩基的承载能力高低,将直接决定着道路桥梁、建筑、交通等工程的质量安全。尤其是大直径混凝土钻孔灌注桩,对桩基础的质量要求非常的高。因此,质量检测室控制桩基础建设工程质量的重要环节,为桩基础工程质量的验收提供依据,受到政府部门、科研机构以及施工和质检部门的高度重视。目前,我们采用的桩基础检测技术主要有超声波、小应变动测、静力载荷试验、大应变动测、钻孔取芯法等。这些方法都各有所长,本文选取几个重点介绍其应用。

一、桩基检测方法分类

目前,国内外常用的桩基检测方法可分为静力测桩和动力测桩两大种类,其中,静力试桩法有静荷载试验法和钻桩取芯试验法。这种方法可靠性大,能够直观显示桩基础检测的结果。但是静力试桩法往往比较耗费时间,操作也很复杂,浪费时间和费用,场地要求也比较高,这些因素都限制静力试桩法的作用。

另外一种方法则是动力试桩法,是一种以振动理论、应力波理论为基础的,采用先进的微电子仪器和信号处理技术的检测方法,其具有轻便、快捷和廉价的特点。一般分为低应变动力试桩法和高应变动力试桩法。高应变动力试桩法又细分为波形拟合法和CASE法;低应变动力则分为反射波法和振动法,主要包括稳态激振的稳态机械阻抗法和共振法、超声脉冲法和动力参数法。通过桩基础的动刚度和动静比系数,低应变动力法可以求得桩的承载力。[1]

二、桩基础结构综合检测技术的应用

(一)超声波法

利用超声波法对桩基础结构进行综合检测,其基本原理是在桩的一侧安装发射探头,通过发射探头将电能转换成为机械能,发出超声波可以穿透混凝土桩,到达桩的另一侧。然后通过接收探头将接收到的超声波接收后再还原成电信号,随后将这个信号放大,就可以在示波器上显示出来。声波传送的时间则是通过数码显示器得到,并可以打印出具体的数值。因为超声波所穿透的混凝土厚度(距离)是已知的,就可以根据超声脉冲发出和到达的时间,算出声波在桩基础中的传播速度,从声速上就可以对桩基础的质量进行判断。一般混凝土越密实,声速的数值也就越大,相反,混凝土越松散,或声波脉冲路径中有孔洞、裂缝或离析等,则声速就会被减小;这种检测方法可以很好的检查桩基础的质量和完整性。因此,超声波检测混凝土桩桩身质量和完整性的理论基础是弹性波波速与媒质特性之间的关系。从声波传送的速度可以推测出所穿透的桩基特性的变化。

(二)高应变动力检测法

根据作用在桩顶的动荷载的能量是否可以使桩—土之间发生一定的弹位移或者时塑性位移,可以将动力测桩法分为高应变动力和低应变动力两种方法,也就是高应反射波法和低应反射波法。高应反射波法是指利用几十甚至几百斤重的重锤来敲打桩基顶部,同时在桩两侧距桩顶一段距离处对称安装力和速度传感器,测定重锤冲击下的作用力和速度信号。这种方法作用在桩顶上的能量较大,应力和应变水平与工程桩的应力应变水平相接近,动荷载使桩克服土阻力产生贯入度,从而使桩土之间产生塑性位移,桩侧和桩尖阻力都得到一定程度的发挥。在桩顶量测的桩土响应信号包含承载力因素,所以高应变动力测桩可以对单桩的承载力进行判断,也可以评价桩身结构的完整性。高应变反射波法所需激振的能量大,费用高常用于桩基承载力的检测,而很少用于结构完整性的检测。[2]

(三)低应变动力检测法

低应变动力检测法事采用低能量的瞬态或稳态激振,使桩基在合理的弹性范围内作低幅振动,根据波动理论和振动来判断桩身缺陷。目前我国低应变动测桩法主要有应力波反射法和振动波法,其中反射波的应用最广泛。然而低应变动测法能否测定承载力在国内还存在一定争议。因为低应变反射波法把桩看做一维弹性均质杆件,当桩头受到冲击时,应力波将会沿着桩身向下传播,当遇到阻碍时发生反射,由桩头的传感器进行接收,然后经过基桩动测仪的采集处理后,记录反射信号,根据实测时域的信号波形的浮动值和相位特征来判断桩底及桩身是否存在问题。

总之,利用科学的检测方法,如超声波检测、高应变动力和低应变动力检测等,进行综合利用可以有效的检测桩基础质量,确保工程的质量安全。

参考文献

桩基础技术论文范文3

关键词:建筑地基基础;桩基础;施工技术;

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:

一、建筑地基基础和桩基础概述

1、地基基础

众所周知,基础是建筑中的基础项目。地基基础是指基础持力层及下卧层,在民用建筑负载时传递给地基之下的结构,起到支撑和负载的作用。要求有极强的稳定性,能承受一定的负荷并不超过控制范围。由于地基基础是保证建筑物坚固、经久耐用的重要组成部分,所以在不同地质条件和地基施工要求下,需要通过地基基础的处理技术做好地基的加固工作,以保证地基基础有足够的强度支撑上面建筑物的荷载。同时,通过该种技术处理也能够有效改善不良的地质条件,使地基土体符合施工要求。例如在膨胀土上修建建筑物时,就需要利用石灰改变膨胀土的土质。

2.分类

地基基础的类型大体可分为以下几种:

1)如果依据使用的材料来划分,则可分为:砖基础、灰土基础、混凝土基础、毛石基础、钢筋混凝土基础。2)如果依据埋置深度来划分,则可分为:浅基础(埋置深度≤5M)、深基础(埋置深度>5M)。3)若是依据受力性能来划分,则可分为:刚性基础和柔性基础。4)若依据构造形式来划分,则可分为:条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。

3、桩基础

桩基础是工业建筑和民用建筑工程中最常用的一种基础。在浅基础无法达到建筑物对地基变形、强度的实用要求时便可将下部坚硬土层和岩层来作为持力层的深基础。在深基础的应用中,常用是桩基础,桩基能将建筑的荷载通过桩传递给埋藏在深处的坚硬土层,或通过桩周边摩擦力传递给地基。同时,因为桩基础具有:稳定性好、承载力高、沉降稳而快、沉降量小而匀以及较好的抗震性能等优点而得到广泛应用,特别适用于软弱地基。

4、桩分类

在施工中通常依据施工方法分为:钢筋混凝土预制桩和灌注桩。

钢筋混凝土预制桩:是指桩在施工现场或者是在构件场预制,通过打桩机而打入土中,并在桩顶浇注钢筋混凝土台。这种桩由于承载力大,又不受地下水位的影响,所以耐久性较好;同时,由于自重较大导致运输和吊装过程都比较困难;另外,在打桩时由于震动大,对周边的民用建筑有较大影响。钢筋混凝土灌注桩根据其使用技术的不同划分为:钻孔灌注桩、套管成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩三种。在建筑施工中,不管桩基础中采用哪一类型的桩,必须在实际操作过程中保证好桩基质量,这样才能使桩基符合设计的要求。在地基处理当中逐步完善和成熟的锚杆静压桩是这一种操作性强、适应空间广阔的新技术,从投入至今,锚杆静压桩技术在各地各类建筑物的托换加固上已取得很好的效果,推动了工程技术的进步,取得了很好的经济效应。经过最近几年的发展,锚杆静压桩技术已在柱基纠偏、房屋增层等多个方面上得到了广阔的运用,可以说,该项技术已在工程技术领域内得到了延伸与拓展,为赢得良好的经济效益创造了更大的空间。

二、锚杆静压桩技术工作机理

静力压桩与锚固螺栓杆两项施工技术有机的组合成锚杆静压桩桩基施工工艺。锚杆静压桩技术工作的基本原理:1)在原基础上凿出或是在基础中提前设有压桩口,于各个压桩孔的两旁,依据不同的压力将四根抗拔锚固螺栓杆进行埋设以用来牢固传力架,以建筑物自重作为反力的源头,利用液压千斤顶进行加力,通过逐段压入的方式,最终把桩段压进地基土之中,满足工程需要的设计压力和深度。2)把基础和桩形成一个综合体,以降低建筑物沉降的概率。

三、锚杆静压桩设计特点

基础结构形式和工程地质情况是锚杆静压桩设计的主要依据,该设计以此依据为基础,对锚固螺栓杆的直径、压桩力等进行相关的确定。依据压桩传力架的构造高度及原有建筑物的室内净高对各个桩段的长度进行确定。

四、施工前的准备工作

1、施工技术方案的组织与准备

组织业主、监理、承包商等参与工程建设的人员结合施工规范、技术规程,对设计图纸进行熟悉,了解和掌握工程项目在施工过程中的质量控制要点。在项目施工之前,压桩施工单位编制实施有效地施工组织方案,经施工单位主要技术负责人审批后报监理审核,审核通过的施工组织方案由监理报业主负责人进行批准,批准后的组织方案可运用于工程实际当中,作为指导性文件。

2、材料进场前的准备

对进场材料(压桩仪表设备、预制桩、锚杆等)的质量进行检查和验证,报验时,审查进场预制桩的企业资质、预制桩原材料质量保证书、预制桩成品出厂合格证件与预制桩砼28d龄期报告、预制桩在桩预制过程中的材料抽检说明及报告。检查、外观评定进场后的成品预制桩,坚决否定不符合工程要求的产品,并提出将其退出施工场地的要求。设计强度达到70%的预制桩方可起吊,而需要运输及压桩的预制桩其设计强度需达到100%。对压力仪表、压桩千斤顶设备等在有效期内的检测合格证明文件进行检查,在施工现场对设备的运转及功效情况进行检查,消除设备带病运转的状况;对进场的接桩材料进行其合格证明文件的检查,根据工程所需,对接桩材料进行抽样,并把抽样材料送检,经检测后达到合格要求的材料方可投入工程运用中。

3、建筑物沉降记录数据分析

分析建筑物沉降的观测记录,而分析的主要项目是察看建筑物的沉降是否为均匀性沉降。

4、建筑物基础承台强度检测

基础承台的砼标号、同一条件下养护砼试件的检测报告及说明均由土建总承包人提供,同时,土建总承包人在施工现场做回弹检查,对基础承台砼强度是否满足设计压桩的标准进行核实与认定。

五、静压入桩施工技术要点

1、入桩线路的选定

选择单向行进为入桩线路,这样选线的主要原因在于:一方面,这样可以有效地避免地基土上溢导致地表抬升的后果:另一方面,可以避免由于土的相互挤压致使一些桩身倾斜的现象。

2、试桩要求及p-S曲线

对试桩的要求:不同地质构造区域的中央范围应为每一个试桩的位置选择地。单桩承载力的确定依据是试桩的P-S曲线。

3、压桩操作注意事项

压桩操作注意事项:保证桩身不存在破坏的现象;压桩机的液压入桩存有所需的垂直行程位移;控制下压速度于l米/分钟上下,确保各层土体的抗剪能力得以正确反映。开启油泵使其向上位移,然后抱桩牢固、稳定的压入,周期性的进行作业。控制桩身的垂直度于初始的头两个行程中应值得引起注意。单节桩以钢制送桩器为工具来协助砼桩无阻碍的压到设计所需标准高度,当下节桩压到桩顶和地面高度达40cm左右时则可暂停两节桩,接着吊人就位于上节桩。下节桩顶的预留孔与上节桩下部伸出的钢筋相对准,采用溶化的热硫磺胶泥进行人工灌浇,直到热硫磺胶泥溢满整个桩顶表面,方可慢慢地插入上节桩,确保上、下桩端接触面5mm~10mm的间距,经过15min~2min的悬粘之后,接着再进行压桩的继续性工作,直至达到设计的标准高度;通过入桩压力值以及入桩行程深度的记录,对桩的承载能力和入桩情况是否正常进行判断;用快凝早强硫磺胶泥来粘结两节以及多节桩,要求桩端面水平度很高的原因是:桩的接触面间空隙的均匀度在极强的入桩压力下无法得到相应的保障;采用上节桩端伸出的钢筋将上下节桩间固定在下节桩顶的提前预制的孔内,值得注意的是,上节桩端伸出的钢筋难免会出现拖地弯折的现象,在上节桩吊起悬空插入下节桩之前都需要利用套管对其进行板直;务必对基础与桩的连接工序谨慎实施,原因是,此项工序乃为全套压桩施工的主要程序之一。经检测后符合施工标准的桩方可进行封堵,封桩之前需做的工作是:处理压桩孔内积水、孔内杂物、交叉钢筋焊接以及桩面的浮浆等。通常情况下,利用C30掺微膨胀早强外加剂砼对封桩进行浇捣。水泥被比例为10%的HEA型微膨胀剂替换,在实施封桩工作时,采用机械震捣对桩帽梁进行震捣夯实,及时对桩帽梁进行洒水养护,养护时间保持在14d以上。

结束语

锚杆静压桩托换的优点具体表现为:受力形象、施工设备容易操作且运行简单、成本不高等;虽然锚杆静压桩托换存有很大的发展潜力,单它也是一种与风险并存的技术性工作,重大的质量事故可能都会因设计和施工过程中的某一处粗心而引起,故此,锚杆静压桩托换技术在不断拓展和加宽其应用空间的同时,需继续对其进行研究和摸索。

参考文献:

[1]薛秋生,沈龙运,聂义军. 后压浆钻孔灌注桩施工技术分析[A]. 中国铁道学会第三届标准计量委员会2008年学术交流报告会论文集.2008

[2]潘祝伟.浅谈民用建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].城市建设理论研究,2011年第12期

桩基础技术论文范文4

关键词:建筑; 桩基; 施工技术;

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

前言

桩基工程因其隐秘性往往被人忽视,但是一个工程的成败最关键的就是桩基。众多的工程事故告诉我们:桩基工程的质量和水平,决定了建筑物工程的成败。桩基工程的微小的失误,就有可能埋下巨大的工程隐患,直接关系着建筑的情况,同时,也关系着人民的生命与财产安全,因此,桩基工程在整个工程建设中的重要意义必须得到重视。桩基在现代工程技术进步的推动下,无论是基础理论、设计方法,还是施工工艺和设备,都有了巨大的进步。种类和形式的多样化,以及当今施工地土质不良情况的普遍化,还有高层建筑等有特殊施工要求的工程的增多,都使得桩基在工程建设中愈发普遍与流行。

一、桩基的实用与选择问题分析研究

对下列建筑工程要求情况, 可以考虑选用桩基础方案:不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要建筑物; 重型工业厂房和荷载过大的建筑物,如仓库、粮仓等;对烟囱、输电塔等高耸高结构建筑物,宜采用桩基以承受较大的上拔力和水平力, 或用以防止结构物的倾斜; 对精密或大型的设备基础,需要减小基础振动、减弱基础振动对结构的影响或应控制基础沉降和沉降速率;软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物,或以桩基作为地震区结构抗震措施。当地基上部软弱而下部太深处埋藏有坚实地层时,最宜采用桩基。如果软弱土层很厚,桩端达不到良好地层, 则应考虑桩基的沉降等问题; 通过较好土层而将荷载传到下卧软弱层,则反而使桩基沉降增加。总之,桩基设计应该注意满足地基承载力和变形这两项基本要求。在工程实践中,由于设计或施工方面的原因, 致使桩基不合要求,甚至酿成重大事故者已非罕见。因此,做好地 基勘察,慎重选择方案,精心设计、精心施工,也是桩基工程施工必须遵循的准则。

二、桩基处理的一般原则分析研究

当桩基发生质量问题后, 若处理不及时,结果给工程留下隐患。为了防止类似问题的发生,处理方法如下:处理前应具备的条件: 事故性质和范围清楚;目的要明确,应有预定处理方案。事故处理应满足的基本条件: 对事故处理方案要求安全可靠、经济合理;对未施工部分应提出预防和改进措施, 防止事故的再次发生。事故应及时处理,防止留下隐患。桩成孔后,应检查桩孔嵌入持力层深度、岩石强度、沉渣厚度、桩孔垂直度等数据必须符合设计要求, 只要有一项不符合设计要求,就应及时分析解决,方能灌注砼、移动钻机,防止类似问题产生造成不必要的浪费。基桩开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料,发现质量上问题,必须经研究后方能挖土, 防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。应考虑事故处理对已完成工程质量和后续工程的质量和后续工程的影响。如在事故处理中采取补桩时, 应考虑会不会损坏混凝土强度和较低的邻近桩。

三、灌注桩的施工技术问题分析研究

1、沉管灌注桩。沉管灌注桩可采用锤击振动、振动冲击等方法沉管开孔。锤击沉管灌注桩的常用直径 (指制桩尖的直径)为 300mm-500mm,桩长常在 20m 以内, 可打至硬粘土或中、粗砂层。对直径340mm 和 480mm 的桩,当锤的质量各为 1t 和2t-3.5t 时,单桩轴向承载力分别约为 250KN-350KN 和 500KN- 700KN。这种施工设备简单,打桩进度快, 成本低,但很容易产生缩颈(桩身截面局部缩小)、断桩、局部夹长、混凝土离析和强度不足等质量事故。其原因是多方面的, 缩颈常发生在软硬土层交界处,或软弱土层处。因此,拔管的速度应该放慢,例如为0.8m/min;管内混凝土量应充足,应达到 1.10-1.15。

2、钻 (冲、磨)孔灌注桩。各种钻孔桩在施工时都要把桩孔位置的土排出地面,然后清孔底残渣,要放钢筋笼,最后浇灌混凝土。直径为 600mm 或 650mm 钻孔桩,常用回转机具开孔,桩长为 l0m-30m,单桩承载力为 1MN-2MN。目前,国内的钻 (冲)孔灌注桩在钻进时下钢套筒,而是利用泥浆保护孔壁, 以防现孔, 常用桩径为 800mm、1000mm、1200mm 等,采用的承载力达 3MN-9MN。

3、挖孔桩。挖孔桩可以采用人工或机械挖掘开孔。人工挖土时, 要挖深 0.9m-1.0m 时 就浇灌或喷射的圈混凝土护壁,上下圈之间插筋连接。达到所需深度时,再进行扩孔。最后在护壁内安装钢筋笼和浇灌混凝土。挖孔桩的直径不宜小于1m, 深度为 15m 者, 桩径应在 1.2m-1.4m以上, 桩身长度宜限制在 30m 内。建筑工程的建筑场地, 如果浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求,而又不适宜采取地基处理措施时, 就要考虑下部坚实层或岩层作为特力层的深基础方案了。深基础主要有桩基础、沉进和地下连续墙等几种类型,但其中还是以历史悠久、广泛选用的桩基应用最为广泛。

4、灌注桩工艺的发展。近年来,我国广泛采用灌注桩,积累了不少设计和施工的经验, 灌注桩基施工工艺技术也有长足的发展。灌注桩在工作条件下的强度计算, 原则上和钢筋混凝土预制桩相同。灌注桩的混凝土强度等级, 一般不得低于 C15, 骨料不大于 40mm, 坍落度一般采用50mm-70mm;以水下导管灌注混凝土,混凝土强度等级不得低于 C20,骨料粒径应小于管内径的1/4, 最大粒径不大于 50mm, 坍落度以160mm-200mm 为宜。当混凝土灌注桩径计算符合要求时, 桩身可不配抗压钢筋。桩顶伸入承台起连接作用的插筋,可视需要而定。桩身按计算需要配筋者,对于轴心受压的桩,主筋的最小配筋率不宜小于 0.2%,受变时不宜小于 0.4%(均对非地震区而言)。如用作抗拔桩时,钢筋应通长配置。当为受变时,主筋长度一般取 4.0/a,a 为桩身变形系数(单位是 1/m)。当桩用上部为软弱土层或可液化土层时, 主筋长度最好超过软弱土层或可液化土层的深度。钢筋混凝土灌注桩的混凝土保护支, 厚度一般不小于 30mm(抗弯计算时取 35mm),采用水下浇灌注混凝土者不得小于 50mm。主筋端部不设弯钩,以利钢套管或导管的提升。箍筋宜采用焊接环或螺旋箍筋, 直径一般不小于 6mm,间距为 200mm--300mm。当钢筋笼长度超过 4m 时, 宜每隔 2m 左右设一道焊接加劲箍筋。钢筋笼在钢套管内埋设者,箍筋宜放在主盘之内, 且钢筋笼外径至少应比套管的内径小 50mm;采用导管浇灌水下混凝土者,箍筋应放在钢筋笼之外, 钢筋笼内径应比导管联接处的外径大 100mm 以上, 其外径应比钻孔直径小 100mm 以上。灌注桩混凝土浇注要把握这样几个要点:砼的连续灌筑、砼的塌落度、导管的埋深等。现代科学技术发展的成就, 尤其是电子技术, 计算机技术参加了土力学和基础工程学的领域研究, 建筑工程基础的桩基施工工艺技术,也在不断发展提高,正向着现代化、机械化、自动化和标准化的方向迈进。

参考文献

[1]黄青海.建筑桩基施工技术研究.[J].商品与质量:建筑与发展2011

桩基础技术论文范文5

关键词:桥梁基础;理论;施工技术;

中图分类号:U445文献标识码: A 文章编号:

前言

桥梁基础是桥梁下部结构的重要组成部分,其承担着桥墩、桥跨结构(桥身)的全

部重量以及桥上的可变荷载,桥梁上部承受的各种荷载,通过桥台或桥墩传至基础,再

由基础传至地基。

随着我国经济的飞速发展和城市建设的需要,桥梁事业也突飞猛进,实现桥梁的

多样化和标准化是最终追求,并在此基础上采用经济使用的工程设计,不断总结经验的

施工基础上提高施工技术水平和质量,最终实现桥梁的建设水平满足经济社会发展要求,

实现高标准、高质量的建桥目标。

1桥梁基础理论的新发展

1.1摩擦型桩沉降理论的新发展

在计算桩基础沉降的理论中,目前采用的传递函数法及弹性理论法都有其缺陷。本文中对上述理论作了改进,主要特点有:考虑了桩-土滑移的影响,引入了在桩侧的非线性弹簧模拟侧阻和端阻的桩-土相对滑移量的关系;利用“线性变形层模型”计算层地基中桩侧及桩端阻力引起空间某点处的土位移;将桩离散成多个杆单元,采用虚功原理求出杆单元上与桩的侧摩阻力等效的节点荷载。

这种方法的优点在于:可以求解非均质土中分段长度不等的桩;适用于复杂介质中的单桩承载力的分析计算,而且提高了计算结果的精度;可以根据静载试验得到的荷载-沉降曲线,反推桩侧土和桩端土的力学参数值,为桩基础设计计算提供非常有价值的理论依据。

在目前使用的各种不同类型的桩基础中,钢管桩主要是靠摩擦力承受上部荷载,而钻孔灌注桩在深径比很大的情况下,也可看成摩擦型桩,由此可见对于摩擦型桩的作用机理和设计理论进行深入的研究有很大的现实意义。

1.2刚性承台的群桩设计理论

本文中将杆系结构有限元法与荷载传递迭代法相结合,形成桩基沉降分析计算的混合法。其特点是:采用一维杆单元模拟单桩的结构特性;节点处的边界条件根据荷载传递迭代法的基本原理引入土弹簧来模拟,形成单桩计算简化模型;根据弹性理论Mindlin方程解答,计算群桩间相互作用的竖向位移影响系数。

采用刚性承台的假设条件分析群桩的沉降,适合桥梁工程中承台的刚度较大的特点。利用此模型进行群桩分析,得出桩身模量与桩周介质的剪切模量之比对群桩基础沉降有影响。而且其比值在相对较低时,增加对群桩沉降减小十分有效;当比值较高时,这一作用相对明显降低。因此,只有当桩周土层的剪切模量较高时,提高桩身刚度,才能更有效地达到提高群桩基础承载力,改善其变形稳定性之目的。

1.3解析法计算矩形地下连续墙理论

目前,虽然有各种有限元工具,但是工程实践中仍需要一种基于理论的,能够比较直观的反映设计参数对地下连续墙设计性能的影响的方法,以便于指导设计与工程实践。

图1解析法计算地下连续墙计算图示

本文提出的解析法计算地下连续墙理论是建立在弹性力学基础上的,其假设条件为:地下连续墙墙底变形很小,近似认为只发生转动,故可简化其边界条件为墙侧边为两端固支,墙底简支,墙顶面自由;由于墙厚与墙体跨度、高度相比小得多,可视地下连续墙为弹性平面薄板;主动土压力按朗肯土压力理论计算,被动土压力按线弹性“m”法计算;内支撑视为弹性杆件。

先从弹性力学能量法角度建立基本方程,带入边界条件,采用半逆解法,最后可得到墙面上任一点的变形。计算简图如图1所示,经推导得出的公式如下:

其中,e0为主动土压力,H为连续墙高度,h为基坑深度,D为地下连续墙抗弯刚度,a1~a4为与H和h有关的函数。

2桥梁基础施工技术

2.1双壁钢围堰无封底砼施工技术

双壁钢围堰的无封底砼施工工艺适合于河床基岩的情况下。在双壁钢围堰的施工中,封底的作用是使施工平台增加接触面积,降低围堰和地基的接触应力,增加围堰的下部重量,降低重心,保证在急流中的稳定性,并创造一个干燥的施工环境。当不存在这方面的因素时,可以考虑省略这些步骤。

其施工工艺仍然是利用双壁钢围堰搭设一个水上施工平台,但是在围堰内没有浇注封底混凝土。它在两层围堰之间的隔仓内浇注混凝土,以达到封水的目的,然后抽水以创造一个无水的施工环境。

其技术特点是:注意在平台搭设时,需要做好钢围堰的精确定位下放工作;做好水下地形的测量,以便能够加工的钢围堰的底面和地形紧密贴合。

2.2基坑围护中的排桩冻结法

冻结排桩法施工方案基本思路是以人工制冷冻结含水地层,形成冻结帷幕墙体作为基坑的封水结构,以排桩及内支撑系统抵抗水土压力。

冻结法的技术特点有:适应性强,该技术可用于地下水流速小于40m/d的任何含水地层;施工结束后,50m内的冻结管可以回收,比较环保;地下水的流速不能过快;对供电要求较高,不仅用电负荷大,而且要保证能够持续供电。

此外,在对土层后进行冻结施工后,会由于冻胀力对基坑产生挤压,应该在冻结帷幕外侧设置泄压孔,孔内填泥浆,使冻胀力对基坑的压力减轻。

应用冻结法的关键之一在于冻土墙厚度设计。冻土墙厚度是评定应用冻结法经济合理性的基本参数,是冻结设计的关键,若设计合理可减少工程造价,缩短工期,否则将导致冻土体积大幅度加大从而造成成本增加,或者造成危险事故。

2.3沉井施工中的活节混凝土褥垫技术

当沉井基础在水中进行下沉工作时,若在墩位周围加打定位桩及挡水墙,可以方便定位和改善下沉时的水文条件,但是会对河床造成冲刷。采用活节混凝土褥垫进行河床防护,可以很好地起到稳定河床和防止冲刷的作用。

在沉井下放的施工过程中,首先由挡水墙和导管桩形成一个防护体系,以阻止水流对沉井下放过程中的冲击。然后进行活节混凝土褥垫下放,以稳定河床,防止河床发生过大的局部冲刷。

过去利用柴排进行河床防护,但是此工作所需时间长,而采用混凝土褥垫可以避免这一缺陷。其铺设需要特殊的装备―混凝土褥垫铺设船。它主要是由两艘船并排排列,中间由一个钢横梁连接,横梁下面悬挂已经连接好的混凝土褥垫节段。褥垫节段由钢丝连接,可以如卷帘一样下放到河床。

2.4旋挖转机施工钻孔灌注桩技术

近年来,旋挖钻机被越来越多地应用于钻孔灌注桩施工。其优点在于:

适应地层能力强,施工中可根据地层地质构造的不同选用适宜的钻头。钻机钻杆直径大,刚性好,导向性可靠,同时配有微机电脑控制系统,保证了钻杆的垂直度和钻孔深度符合要求。深度可达80m,直径2.5m以上。

污染小,占地少。旋挖钻机施工时噪音小、低震动、泥浆用量少,约为正反循环钻进施工工艺的1/20~1/10。一般只有在遇到松散砂层或水下成孔时才需要配制泥浆,以提高水头压力稳定井壁。

孔壁泥皮薄,有利于增加侧摩阻力,保证桩基设计承载力。孔底沉渣少,易于清孔,沉桩质量好。

在旋挖钻机施工中,钻进速度快,需要在泥浆中掺入彭润土等外掺剂。其钻进速度可根据地质情况进行调整,在粘土层内钻机的进尺可快些;在砂土层中,钻机的进尺要减慢,以防坍孔。旋挖钻机结构紧凑、操作灵活方便,自动化程度高,采用伸缩式钻杆,节省了人力和加接钻杆的时间,施工只需要一人操作,劳动强度低。

2.5大型预制基础的应用

大型预制基础可以是沉箱,或者被称为设置基础,是建造长距离、大跨度海上桥梁常用的基础形式。其主要施工工序为:①基础预制;②海底挖掘;③浮运送到预定桥位后再精确下沉到设计位置。

其主要目的是在施工条件恶劣的桥址处尽可能地减少水上施工工作量和作业时间,提高工程质量并缩短工期。当深水的覆盖层内无法选择适当的地基时,可先在深水中打入桩基,然后再在桩基上进行设置基础的施工,而桩基与设置基础之间是不连接的,设置基础仅仅是“放”上去,桩基础起只是到了地基加固的作用。其设计的主要原则是:

在各种不同的外力组合条件下,基底的合力在基底的截面核心范围之内,并满足地基承载能力及水平剪力的要求。

工程完成后地基的总下沉量及可能产生的不均匀下沉量在预计的允许范围之内。

桩基础技术论文范文6

【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