樁基礎施工總結范文

時間:2023-03-24 12:09:03

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樁基礎施工總結

篇1

關鍵詞:黃驊港三期工程;筒倉樁基礎施工技術;鉆孔灌注樁;后壓漿施工

中圖分類號:U415 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)04-0082-03

神華黃驊港三期工程是神華集團十大工程之一,是黃驊港建設“國內第一,世界領先”綜合大港的重大舉措。三期工程中最吸引人眼球的,是24座設計直徑40米、高43米的大型儲煤倉,這是國內首次在煤炭輸出港建設的巨大儲煤筒倉群,在環保節能方面具有突出優勢,實施意義重大。

通過精心組織、科學管理,于10月2日圓滿完成了2860根筒倉樁基礎的施工工作,經靜載檢測、超聲波檢測以及大應變的檢測結果全部合格。

一、工程概況

黃驊港三期工程筒倉采用圓形的現澆鋼筋混凝土結構,共計24座筒倉,筒倉內直徑40m,高度41.95m,基礎采用后壓漿鉆孔灌注樁基礎。每座筒倉基礎樁基119根, 總樁數為2860根(含4根電梯基礎灌注樁)。

灌注樁直徑為1.0m,樁長為50m,樁頂標高為+3.90m,樁底標高為-46.10m。單根樁設計混凝土方量:39.25m3/根(不含超灌量)。設計采用后壓漿形式提高樁基承載力,采用樁端、樁側復式壓漿方式,每座筒倉119根樁基礎中,樁側一道壓漿環的有12根,樁側兩道壓漿環的有107根。

后壓漿總體施工順序與樁基施工順序相同,單個筒倉先進行外圈樁基注漿,即倉壁下部樁基,再進行內部樁基注漿。FY2型灌注樁單樁壓漿順序為先對樁側第二道環(-20m)壓漿,然后進行第一道環(-33m)壓漿,最后進行樁端壓漿;FY1型灌注樁單樁先進行樁側(-20m)壓漿,再進行樁端壓漿。各道壓漿工序間隔時間均不小于24小時。

二、重點、難點分析

(一)樁基數量多、布置復雜,施工難度大

每個筒倉119根樁基礎,布置在直徑40m的圓形范圍內,樁基布置有周圈圓形布置形式和圈內成排布置形式兩種,緊密程度不一,間距大小不一,增加了施工順序安排的難度,對相鄰較近樁施工質量的控制提出了非常高的要求。

(二)后壓漿灌注樁工序繁多,各項檢測穿插其中,相互制約,加大了施工進度控制的難度

后壓漿灌注樁工序多達30多道,每道工序必須檢驗合格才能進入下道工序施工。較以往普通灌注樁增加了后壓漿的多道環節,樁身砼達到設計強度70%后進行超聲波檢測,后壓漿必須在聲測檢驗合格后進行,且承臺相鄰部分樁基的后壓漿受臨近承臺樁基施工順序和快慢的制約,必須統籌考慮,協調施工。后壓漿工藝本身要求各道環之間壓漿尚需停頓一定的時間間隔。后壓漿完成后需要20天才能進行靜載試驗。每個筒倉均需要進行靜載試驗,試驗合格才能進行承臺開挖。由此可見樁基施工各環節制約因素非常多,進度控制難度空前。

三、施工工藝總結

(一)鉆孔灌注樁施工工藝

灌注樁施工工藝主要抓住以下施工控制點:

1.在成孔施工中根據不同的地層適時調整鉆具類型、進尺速度、回轉速度、提放速度、泥漿配比等參數。在砂層分布廣、厚度大的區域選擇回旋鉆機進行施工,加快施工進度的同時降低了塌孔和擴徑的質量風險。在砂層相對薄的區域選擇潛水鉆或磨盤鉆,在施工至沙層時放慢進尺速度、回轉速度、提放速度(控制在正常速度的一半左右);增加泥漿密度等,避免塌孔。

2.鉆機施工前根據地質資料及以往在此地區施工經驗配置泥漿,泥漿比重控制在1.15~1.25,粘度控制在18~25S,循環過程嚴格控制泥漿中的含砂率不得大于6%。并對鉆進過程的泥漿指標及時檢測,對照地質資料分析及時進行調整粘土摻入量,確保泥漿穩定。

3.鋼筋籠在鋼筋加工區分段成批進行加工,每根樁鋼筋籠分三段進行加工,檢驗合格后在現場搭接焊連接。注漿管、聲測管按設計要求固定在鋼筋籠上,注漿管采用絲扣連接,聲測采用套管焊接連接,外包防水膠帶,連接質量可靠滿足施工要求。

4.每次澆筑混凝土前,由施工班組、現場施工員、質量員、監理層層把關,對灌注樁的孔徑、孔深、孔斜及沉渣厚度進行檢查,保證成孔質量符合設計及施工規范要求,當沉渣厚度大于100mm時,進行二次清孔。

5.混凝土采用罐車直接運輸到現場澆注,配備足夠罐車并鋪墊鋼板保持道路暢通,確保連續澆筑。灌注采用導管水下澆筑工藝,過程中導管埋深嚴格控制在2~6m范圍內,施工人員在上拔導管前,認真測量混凝土頂面上升高度,待計算埋管深度后,決定導管拆除節數。

(二)后壓漿施工工藝

1.注漿管、聲測管制作及安裝。壓漿管采用直徑為DN25的鋼管,超聲波檢測管采用DN50無縫鋼管,長度較鋼筋籠長200~300mm,鋼管的連接采用外套粗鋼管焊接連接。注漿鋼管頂端套絲,并用管堵封口。注漿鋼管與鋼筋籠加勁箍用14號鐵絲綁扎固定。注漿管固定于鋼筋籠并對稱安裝。聲測管與鋼筋籠加勁箍點焊固定。

注漿鋼管和聲測管上端高出樁基施工地面20~30cm。樁底注漿管下端安裝壓漿管閥,壓漿管閥底端深入樁底20~25cm,管閥用膠皮密封,以防止樁身混凝土水泥漿液堵塞注漿管。樁側注漿鋼管下端采用套絲安裝三通與樁側壓漿管相連。

在吊放鋼筋籠過程中,嚴禁撞籠、扭籠、墩籠,鋼筋籠應豎直緩慢下放,快到樁底時,鋼筋籠不得扭動,以免管閥在進入土層時受到損壞。

2.水泥漿配制。后壓漿水泥選用32.5礦渣水泥。進場水泥按檢驗批進行試驗檢測,現場水泥堆放均做到下墊上蓋防潮措施。

配制水泥漿液時先在攪拌機內加足水量(350~400kg),然后邊攪拌邊加入水泥,共加入水泥500kg(10袋),攪拌時間不少于3min,攪拌罐上放置格柵,避免水泥結石、水泥袋等雜物混入。水泥漿攪拌完成后,將壓漿管件與樁基壓漿管連接,開始對樁基壓漿施工。

3.注漿設備及注漿管的選擇。(1)高壓注漿系統由漿液攪拌器、帶濾網的貯漿池、高壓注漿泵、壓力表、高壓膠管、預埋在樁中的注漿管和單向閥等組成。(2)高壓注漿泵系統的選型:高壓注漿泵是實施后壓漿的主要設備,高壓注漿泵采用額定壓力16MPa,額定流量75L/min的注漿泵。焊制鐵質儲漿池,漿液出口設置水泥漿濾網,避免水泥團進入貯漿筒后吸入注漿導管內而造成堵管或爆管事件。(3)高壓注漿泵與注漿管之間采用能承受2倍以上最大注漿壓力的加筋軟管連接,其長度不超過50m,輸漿軟管與注漿管之間設置卸壓閥。

4.開塞。成樁2天后實施壓力注漿(時間為預估值,以樁身混凝土強度達到設計70%為準),但不宜遲于成樁30d后。被壓漿樁離正在成孔樁作業點的距離不小于15m,并宜間隔進行。注漿前,為使整個注漿線路暢通,先用壓力清水開塞,用高壓水沖開出漿口的管閥密封裝置和樁側混凝土(樁側壓漿時)。開塞采用逐步升壓法,當壓力驟降、流量突增時,表明通道已經開通,立即停機,防止大量水涌入地下。

5.注漿。開塞后立即進行注漿,開一管注一管,不允許全部開塞。注漿連續進行,壓力由小到大逐級增加。注漿水灰比為0.7~0.8,注漿正常壓力樁端為2.0~3.5MPa,樁側為1.5~3.5MPa。注漿流量為75L/min。FY1型灌注樁單樁總注漿量為4.0t,樁側(-20m)注漿量為1.5t,樁端注漿量為2.5t。FY2型灌注樁單樁總注漿量為5.0t,樁側第一道環(標高為-33m)注漿量為1.0t,樁側第二道環(標高為-20m)注漿量為1.5t,樁端注漿量為2.5t。

6.終止注漿。(1)壓漿總量和注漿壓力均達到設計要求;(2)壓漿總量已經達到設計值的75%,且注漿壓力達到設計注漿壓力的150%并維持2min以上。

本工程需后壓漿灌注樁2856根(4根電梯樁基不需后壓漿),設計壓漿總量為13992t,實際壓漿量為14088t,超壓系數為0.7%。

四、施工技術管理總結

(一)組建測量聯隊,加強聯測,確保測量定位精度

由于本工程樁基礎數量大,間距小,對樁基定位要求很高,為避免各個分部間的測量存在誤差,由測量主管人員成立聯合測量小組,定期組織復核各個控制網點,對由高級點引測的加密控制點進行測量驗收。通過聯測有效避免了系統誤差的產生,確保了筒倉工程整體測量定位的精度滿足規范要求。

(二)抓典型施工,促工藝優化

為了做好后壓漿灌注樁技術管理,總結優化工藝,項目部先后組織了灌注樁典型施工與總結和后壓漿典型施工與總結。各分部根據自身施工機械特點及地質情況,通過典型施工優化工藝流程,調整完善工藝參數,對典型施工中發現的問題進行了深入的分析,找出了切實可行的解決方案。通過典型施工總結會進行了推廣,為后續大面積施工提供了扎實的技術基礎,從根本上保證了施工質量受控。

1.水泥漿水灰比參數優化。后壓漿典型施工過程中,初定水灰比為0.6~0.7,按此拌制發現水泥漿比重偏大,達到1.7,注漿困難。隨后通過加大水灰比進行試拌,當水泥漿水灰比達到0.8時,水泥漿注漿順暢。經與現場監理及設計的同意后,在壓漿水泥總量不變的前提下,將水灰比調整為0.8。

2.樁側壓漿環尺寸調整優化。在典型施工過程中,發現有2根樁的樁側壓漿環沒有打開,分析其原因為:側環位置處于砂層范圍,灌注樁成孔過程此位置形成局部輕微擴孔,混凝土超出樁身直徑將樁側環包裹而無法打開。

對此,經過工藝研討,決定將樁側壓漿環直徑由原來的100cm,優化為105cm,并增加注漿環開孔數量至6個。同時根據地質資料在砂層分布較厚,易發生擴孔現象區域,在成樁2~3d內,用清水開塞,打通樁側注漿環。

3.側環打不開的補注措施。針對典型施工中2根側環無法打開的樁,采取了補注措施,第一道環(-33m)壓漿閥打不開的,由樁端補注壓漿1.0~1.5t;第二道環(-20m)壓漿閥打不開的,由樁側第一道環補注壓漿1.5~2.0t。確保單樁壓漿

總量。

(三)強化技術交底,促工藝落實

鑒于施工人員眾多,素質參差不齊,為嚴格貫徹施工工藝紀律和標準要求,通過強化工程技術交底,對施工管理人員及作業人員進行進場技術培訓和教育,使施工人員明確質量控制和操作的重點,切實將工藝要求落實到操作層,交底覆蓋到操作的每個人員,不留死角。

五、意義

三期筒倉樁基礎共計2860根,在港口建設中首例大面積應用后壓漿工藝提高樁基承載力。根據檢測結果來看,所有試樁的靜載檢測、超聲波檢測以及高應變檢測均達到合格要求。超聲波檢測僅有5根樁為二類樁,其余全部為一類樁。靜載試驗均達到并超過設計承載力,1400荷載情況下,沉降在8~13mm之間(設計允許值40mm),離散系數較小,施工質量穩定可靠。施工過程中未出現任何安全、質量事故,施工進度滿足預定的節點施工安排。為下步承臺施工打下了堅實的基礎,贏得了寶貴的時間。

篇2

(關鍵詞)事故原因防止措施處理原則處理方法

中圖分類號:F253.3 文獻標識碼:A 文章編號:

一、樁基質量取決于勘察、設計、施工等許多因素,稍有不慎,就可能造成質量事故。對質量事故的分析與處理,是否正確,往往影響建筑物的安全使用,工程造價及工期,嚴重的甚至會毀掉整幢建筑物。根據承德地區的地質特性和我近十多年來在現場實踐經驗,并結合工程實例,將樁基礎工程在施工過程中,容易出現的質量事故的原因、預防措施、事故處理原則及處理方法進行總結。

二、樁基礎施工過程中出現的質量事故原因分析及處理:

在樁基礎施工工程中,一般最常見的質量問題和造成的質量事故由以下幾種:

1、測量放線錯誤,使整個建筑物錯位或樁位偏差過大。

2、單樁承載力達不到設計要求。

3、成孔中的質量事故。如鉆孔灌注樁塌孔,卡鉆,持力層達不到要求。

4、灌注樁成樁質量,包括沉渣超厚、混凝土離析、樁身夾泥、混凝土強度達不到設計要求、鋼筋錯位變形嚴重等。

5、斷樁。灌注砼施工質量失控,或者因樁塌孔發生斷樁事故。

6、樁基驗收時因樁位未認真校核或者未設置護筒,鋼筋籠未校整固定出現的樁位偏差過大。

7、灌注樁頂標高不足。常見的有二種,一是施工控制不嚴,在未達到設計標高時混凝土停止澆筑;另一種雖然標高達到設計值,因樁頂混凝土浮漿層較厚,鑿除后出現樁頂標高不足,不能滿足設計要求。

四、為防止發生樁基礎質量事故制定相關措施 :

1.基樁開挖樁間土之前,必須全面檢查成樁記錄和樁的測試資料,發現質量上有爭議或者存在隱患問題,必須意見一致,查清原因后,方能挖土,防止樁基礎樁間土開挖后,再來處理樁的質量缺陷,造成不必要的麻煩。

2.樁成孔后,應對照地質報告及設計要求檢查樁孔嵌入持力層深度,持力層強度及持力層厚度。沖孔灌注樁沉渣厚度指標應符合下列規定:端承樁≤500mm,摩擦端承或端承摩擦樁≤100mm,摩擦樁≤300mm。樁孔垂直度、樁位移、鋼筋籠制作偏差等數據必須符合規范及設計要求,只要有一項不符合規范及設計要求,應及時分析及解決。符合設計及施工規范要求的樁,經監理單位、建設單位等代表簽字認可后,方能灌注砼、移動鉆機,防止以后提出復查等要求而產生不必要的浪費。

3.水下灌注混凝土必須具備良好的和易性,配比應通過試驗確定;坍落度宜為180~220mm;水泥用量不少于360kg/m3。為了改善砼和易性和出現緩凝現象,水下澆筑混凝土宜摻外加劑,但是必須通過實驗室進行實驗試配。

4.澆筑水下混凝土應遵守下列規定:

(1)開始澆筑混凝土時,為使隔水栓能順利排出。管底部至孔底的距離宜為300~500mm,樁徑小于600mm時,可適當加大導管底部至孔底距離。

(2)應有足夠的混凝土儲備,使導管一次埋入混凝土面以下0.8m以上。

(3)導管埋深宜為2~6m,嚴禁導管提出混凝土面,應有專人測量導管埋深及管內外混凝土面的高差,填寫水下混凝土澆筑紀錄。

(4)水下混凝土必須連續施工,每根樁的澆筑時間按初盤混凝土的初凝時間控制,對澆筑過程中的一切故障均應紀錄備案。

(5)控制最后一次灌注量,樁頂不得偏低,應鑿除的泛漿高度必須保證暴露的樁頂混凝土達到強度設計值。

五、發生樁基礎質量事故后的處理原則:

當樁基發生事故后,若處理不及時,結果給工程留下隱患。為了防止類似問題的發生,我總結歷年來處理鉆孔灌注樁基事故的一些經驗,供同行參考。

1.事故處理的基本原則:

(l)對事故處理方案要求安全可靠,經濟合理,施工期短,方法得當。

(2) 處理過程及結果不會對建筑或結構造成影響。

(3)對未施工部分應提出預防和改進措施,防止事故的再次發生。

2.處理前應具備的條件:

(1)造成事故的愿因要分析清楚。

(2)事故性質和范圍要清楚。

(3)目的要明確,應有預定處理方案。

(4)參加人員意見一致,有關人員簽字認可。

3.應考慮事故處理對已完工程質量和后續工程方面的影響。如在事故處理中采取補樁時,會不會損壞混凝土強度還較低的鄰近樁。

4. 選用最佳處理方案。樁基事故處理方法較多,但對方案要進行技術經濟比較和論證,選擇安全可靠,經濟合理和施工方便的方案。

六、樁基礎質量事故常用的幾種處理方法:

通過十幾年來的施工經驗總結,針對樁基礎施工工程中,對經常出現的樁基礎質量事故的常用處理方法,與同行共同分享。 常用方法有接樁,補樁,補強,擴大承臺(粱),改變施工方法,修改設計方案等。下面結合事故發生的原因分別介紹幾種方法的應用情況。

1. 接樁法:當成樁后由于樁頂標高不足,常采用接樁法處理,方法有以下二種:

(1)開挖接樁:挖出樁頭,鑿去混凝土浮漿及松散層,并鑿出鋼筋,整理與沖洗干凈后,再將樁鋼筋接長,然后再澆混凝土至設計標高。

(2)嵌入式接樁:當成樁中出現混凝土停澆事故后,清除已澆混凝土有困難時,可采用此法。采用此方法時,要制定嚴密可行的技術處理方案,并經設計及監理、建設單位代表同意,方可進行施工。

2. 補樁法

樁基承臺(梁)施工前補樁,如鉆孔時孔位偏差,使樁距過大,不能承受上部荷載時,可在樁與樁之間補樁。按此方法處理時,必須由樁基礎原設計單位出設計變更文件,或者有經設計單位簽字蓋章同意的處理方案。并且,在樁基礎竣工圖上標注清楚。

3.鉆孔補強法

此法適應條件是樁身混凝土嚴重蜂窩,離析,松散,強度不夠及有效斷面不足,樁底沉渣過厚等事故,常用高壓注漿法來處理,但此法一般不宜采用。

篇3

[關鍵詞]樁基礎;混凝土;配合;控制

1.緒論

在我國的歷史記載上,出現得比較早的關于記載“樁基礎”的在浙江河姆度河原始社會居住遺址里被人們發現出來。一直發展到了我國宋朝,“樁基礎”技術得到了很大發展,日趨走向成熟。而“營造法式”一書記載了關于如何臨水筑基。后來到了明清兩朝,“樁基礎”技術日益發展完善。如今,在我國現代化建設進程中,鋪路修橋,天塹變通途,交通運輸就如國民快速發展的大動脈。要發展,就要優先發展交通,交通的建設需要鋪路修橋,而鋪路修橋則需要筑根基,根基穩則需要打“樁基礎”。因此,“樁基礎”是施工建設的關鍵基礎,必須把“樁基礎”打牢。如二十世紀七八十年代,我國發生過大地震,采用“樁基礎”技術的施工通常損害較小。說明了“樁基礎”在抗震中具有很好的穩定性。

“樁基礎”作為一項比較遠古的建筑形式,“樁基礎”技術已經歷經長歷史的發展。不管“樁基礎”的原料與“樁基礎”類型,亦或“樁基礎”的機械與“樁基礎”的施工均得到快速發展,成為現代化建筑建設的重要組成部分。但是,我們在施工中也遇到一定的技術難題,就是在“樁基礎”施工中如何控制混凝土的配合比例,減少施工原料的消耗,提高施工效率。下面結合我們在日常施工中的工程實際,就“樁基礎”施工中混凝土配合比的控制進行淺析。

2.“樁基礎”的基本概況

2.1什么是“樁基礎”

“樁基礎”是由“基樁”與連接樁頂的“承臺”構成。如果“樁”整部埋在土里,“承臺”的最下邊就會跟土壤接觸,這種情形就叫做“低承臺樁基”。如果“樁”有部分露出地表且“承臺”的底位高于地表,這種情形就叫做“高承臺樁基”。依據“樁基礎”的受力,可以將其分成“摩擦樁”與“端承樁”。依據施工方式,能夠把其分成“預制樁”與“灌注樁”。目前,用得比較多的樁類型為“預制鋼筋混凝土樁”、“預應力鋼筋混凝土樁”、“人工挖孔灌注樁”、“沖孔灌注樁”以及“鋼管樁”等等。

2.2材料的認識

第一,混凝土。“混凝土”通常采用“粗細集料”當做骨架,而采用“水泥凈漿”制作成的膠凝材料當做混合料。一般情況下“粗細集料”的體積大概是整個混凝土體積的百分之七十?;炷疗鋸娪捕仁艿剿嗯c水灰的配合比、集料等因素的影響和制約。第二,水泥跟水灰的配合比例?;炷恋闹陵P重要的原料為水泥,因此,水泥的強度最先影響并制約著混凝土的強度。此外,水泥石所形成的抗壓強度由其毛細孔占據空間的數量和凝固物占據的數量來決定。如果所使用的水泥相同,那么混凝土的強度由水灰比的多少來決定。通常情況下,水灰比越少,水泥石的強度就越高,其跟骨架的粘合力就越大,混凝土強度也就越高。

3.“樁基礎”施工中混凝土配合比控制要求

“樁基礎”所采用的“混凝土”通常是在水下、土壤里、泥漿里等隱蔽的環境下進行施工,因此,在這種特別的環境下,為了保障“混凝土”能夠凝結、硬化,必須確保“混凝土”的強度達標,并使得“混凝土”性能良好,這就要求所用來配制“樁基礎”的“混凝土”必須達到一定的標準要求。

3.1強度

“樁基礎”由于長埋地下,在施工的過程中,“混凝土”就不可避免地要受到地下水跟環境水等的制約,這樣,原先配制好的混凝土混合物在施工中不可避免地受到水量增加的影響,往往會使得水灰比例發生改變,會影響與制約著最終形成的混凝土強度。所以,在“樁基礎”施工過程中必須事先根據施工環境及因素控制好“混凝土的配合比”,確保混凝土在施工以后能夠取得良好的強硬度。

3.2黏性

在混凝土的施工過程中,施工人員應當盡可能地去減少原料的“離析”、“分層”等,以確?;炷恋酿ざ龋沟米罱K形成的混凝土黏度優質,能夠與材料高效地黏聚在一起。。

3.3流動性

“樁基礎”所采用的混凝土通常情況下是在混合料自身自重力的作用下形成流動。而混凝土自身自重量的流動是在混凝土的密實和整平過程中完成的,通?;炷恋奶涠葢敯逊秶刂圃谑死迕椎蕉迕字g,采用的適宜的水灰比應當把范圍控制在零點五到零點六之間。只有這樣才能確?!皹痘A”所使用的混凝土具有良好的流動性能,才能確保施工的質量。

3.4耐久性

“樁基礎”所采用的“混凝土”施工一段時間后會凝結并硬化,最終還要長期經受住各種負荷。因此,施工中應當對“混凝土”的水灰比例與用量進行嚴格把關控制,確保“混凝土”具有良好的使用壽命期。

4.“樁基礎”施工中混凝土配合比的控制

在符合一般的、基礎的混凝土條件下,關鍵環節就在混凝土的配制了,我國的“公路橋梁施工技術規范”對“樁基礎”施工過程中的“混凝土原材料”與“混凝土的配合比”作了明確的技術標準規范,通常日常的施工項目圖紙的設計也會對施工要求作出規定。本文結合多年來于高層建筑樁基礎施工過程中的一些親身經歷,總結歸納為如下:

4.1關于水泥

能夠用于“樁基礎”施工的水泥可以為“火山灰水泥”、“礦渣水泥”、“粉煤灰水泥”以及“普通水泥”等。但是,對于最少水泥使用量標準規定為每立方米的混凝土不應當少于350千克。對于“水泥的初凝”時限不應當少于二個半小時。對“水泥的強度”等級不應當小于三十二兆帕。此外,如果使用的是高強度等級的水泥,其用量不應當相應減少,也不能夠使用“早強劑”。

4.2關于粗細集料

對于“粗集料”應當選取碎石或者卵石,而“粗集料”的粒徑最大范圍不應該超過四厘米。如果采用的是碎石,這個時候就應當提高約4%的含沙率,而混合料的含沙率通常需要控制在40%到50%之間為佳。對于“細集料”應當選取級配較好地中沙,而且級配必須符合標準并且符合設計的要求規范。

4.3關于強度、耐久性

“樁基礎”施工中的“混凝土的強度”以及“混凝土的耐久性”兩者是緊密相關的。通常狀況下,“混凝土強度”越高則“混凝土的耐久性”越高,而“混凝土的強度”往往由“水灰比”、“水泥的強度等級”、“水泥的使用量”、“粗細集料的種類”、“有無摻用外加劑”等因素來決定。經過在“樁基礎”施工過程中的長期實踐得出:“樁基礎”施工中的“混凝土的強度”其實比別的混凝土的強度要低得多,通常會低五成到九成左右,所以在“樁基礎”施工過程中要特別注意,控制好“混凝土”的配合比就相當重要。

4.4如何控制混凝土的配合比

以上圖表數據統計是在“樁基礎”施工中混凝土配合比控制效果比較好的十個方案,從數據統計中,我們可以得出以下一些關于如果控制“樁基礎”施工中混凝土配合比的一些方法。

首先,一般情況下,在“樁基礎”施工中的“混凝土強度”要超過設計的強度要求。尤其是在配制“基礎混凝土”的過程中,應當把“混凝土的強度”調高于設計強度的25%左右。其次,在“樁基礎”施工過程中“混凝土”中的“水灰比”應當盡可能地取最小量值。因為比較高的“水灰比”會直接或間接影響到最終的混凝土的強度、均勻度以及密實度等。接著,在“樁基礎”施工過程中所使用的膠凝材料和它們的使用量應當符合施工要求。這將對“樁基礎”是工作的“混凝土的耐久性”具有很大的影響與制約。最后,在“樁基礎”施工過程中“混凝土”應當適量地提高含沙率與漿體的使用量。這將在“粗細集料”中顯得非常重要,尤其是碎石的選用上最能體現出來。此外,還要充分考慮“粗集料”粒徑的大小,建議最好選用小口徑的,這將對混凝土的流動性產生很大的影響,而流動性就直接關系到混凝土的施工質量問題。

參考文獻

[1]盧遠芳.淺談樁基礎施工中混凝土配合比的控制[J].混凝土世界,2011,(11).

[2]高華,莊永,白偉,朱雪鋒.淺談樁基礎施工中混凝土配合比的控制[J].遼寧交通科技,2000,(08).

篇4

關鍵詞:樁基礎施工;地基土;影響因素;應用分析

1 建筑施工中樁基礎的分類

建筑施工中樁基礎按照一定的分類標準分為不同的類型,分類方法不同,名稱不同。使用功能為分類標準進行分類分為四種:豎方向的抗壓力樁,豎向的抗拔樁,水平方向的受荷載,負荷受荷載。按照樁身材料不同進行的樁分類:混凝土類型樁,鋼結構樁,木結構樁,組合結構樁。此外,還有根據承樁方法進行的樁分類等等,分類標準不一,樁基礎名稱也不同。

2 樁基礎施工中基礎土的影響因素分析

在樁基礎的施工中,影響基礎土的因素比較多,影響作用比較復雜。常見的有地質條件、水文條件、地基條件等,這些環節中的任何一個細節之處都將影響到樁基礎的施工,進而影響到整個工程的施工質量。因此在進行樁基礎施工中要針對基礎土的影響因素進行科學規劃與分析,確保施工環境的安全。下面我們針對影響地基土的多種因素進行具體分析。

2.1 持力層的深度、強度與其他特性的影響

首先我們看一下持力層的強度影響,強度最強的是硬度巖嵌巖樁,在進行施工中時一般要借助沖擊鉆。在深度方面,如果持力層過深,直接影響到人工的挖孔樁作業。通風性能低,成本大,作業比較困難。無法正常發揮預應力管樁的優勢作用,對于施工安全也是比較大的考驗。持力層的特性也會影響到基礎土,特別是在巖石風化物漫水軟化時,在預應力管樁的選擇上就要重點選用閉口型管樁。

2.2 地層結構的影響因素分析

地層結構的影響主要體現在決定著樁的類型與成樁方式兩方面。在卵石、礫石存在的情況下,尤其是卵石在100mm,成孔的效率十分低,對于施工安全威脅很大。在卵石粒為地質報告粒徑的三倍就需要重點考慮這方面了。

持力層以上存在軟弱土層情況。如果存在較大的軟弱層,進行沉管灌注樁與人工挖孔樁施工極為不利,需要采取一定的輔助防護措施。此外,如果存在流沙層,施工中應該盡量避免挖空樁施工。在持力層以上沒有硬夾層,具有零星的孤石分布,不可使用預應力管樁與鉆、沖灌注施工方式。

2.3 地下水位的變化影響分析

地下水位直接影響到施工多個方面。鉆、沖孔灌注樁的埋設工作與此息息相關。面對地下水文條件較為復雜的情況,我們應該對其進行充分的分析,掌握其分布規律,在進行施工作業之前先進行詳細的地質勘查,在具體施工時要對地下水源有整體清晰的把握,充分考慮到地下水對樁基礎施工的影響程度,在運用反循環鉆孔進行施工時,要保證護筒的頂端高度在最高水位線的2米以上方可。切實避免因為地下水豐富的情況下而造成樁基礎澆筑質量不達標的現象發生。如果存在滲流水,在采用灌注樁時容易產生大量的泥漿,造成踏孔,在踏孔的情況下,鋼筋籠無法正常達到底部,柱底部形成厚厚的泥夾層引發事故。在出現超出地表2米左右承壓水的情況下,灌注樁施工困難,直接影響到混凝土的澆筑。

2.4 復雜地質條件的影響分析

除了上面提到的三個方面,復雜的地質條件也會影響到樁基礎的正常施工。特別是在一些灰巖分布的地區,在這樣的地質中,土層往往會因為水分的影響導致原有的強度喪失,而產生這一現象的主要原因就是灰巖地區殘積層具有良好的滲透性能,將外界的水滲透到土層的深處。除了具有強大的滲透功能,灰巖的地質條件下更容易發育溶洞、地下暗河、孤石等,這些特殊情況對于樁基礎的施工都是不小的挑戰,很大程度上影響到土層的穩定性,影響到樁基礎施工的安全性。因此,在進行施工前,要做好區域地質的勘查與分析,制定出完善的施工計劃,最大限度的避開既有的特殊地質情況,在無法避開的情況下,樁基礎的下落部位最好選擇為溶洞的上層,這是因為溶洞的上層如果厚度不夠,對于樁基礎施工的負面影響是無法估量的。

3 樁基礎施工中相關工藝的施工指導分析

在建筑施工中廣泛采用的是樁基礎類型的預應力管樁、鉆、孔灌注樁及人工挖空作業。對這些基礎性的作業工藝進行施工技術上的指導,可以有效的保證施工工程的安全、工期與質量。

3.1 預應力管樁的施工應用分析

預應力管樁特別適用于樁頂端持力層比較厚的情況,能有效的對抗強度風華巖石、全風化巖石與粘性土層等基礎土類型。使得土層管樁進入一定的深度,轉化為摩擦端承樁,發揮其強度上的優勢。

施工時排樁建議從中間向兩頭施工,或者是采用分段施工的方式。在進行群樁的施工時建議從中央向四周進行擴散式地施工。當遇到周圍有大型建筑物時,應考慮從建筑物的側面向無建筑的方向施工。對于持力層較厚的地段要先施工,接著施工較淺的地段。在進行施工時要重點做好淺基坑的施工,先進行打樁工序,再開挖基坑,這樣施工能有效的保證基坑施工的安全,有效避免施工浪費。

3.2 鉆、孔灌注樁的施工應用分析

一般鉆、孔灌注樁的適應性比較強,能有效地對抗承壓水或者地下水的情況,但是施工起來比較困難,需要采取其他配套輔助措施。在施工時先完成持力層的確認。一般根據鉆進中獲取的渣成分與標準巖土層表對照,施工時結合地質剖面圖與柱狀圖,保證持力層確認的準確。在后期施工中如果遇到卵石,選用回轉鉆進,除了卵石還有其他硬石的情況,選用反循環鉆。當出現較大的塊石時,兼顧采用錘式抓頭,特大孤石需要爆破后再作業。如果施工中發現嵌巖深度大,要選用沖擊鉆施工。在情況比較復雜的施工環境下,我們可以考慮多種方法的混合使用,針對不同的地質條件與施工難題進行靈活分析,選取幾種最合適的施工作業方法。

4 結束語

樁基礎施工中基礎土的影響因素是多樣的,不僅受地質條件的影響,還受水文條件地制約。要想保證施工作業的按時、保質、保量,首先要做好樁基礎施工中基礎土的影響因素分析,對于常見的影響因素進行分析,制定科學的施工方案,最大限度的保證施工中意外情況地發生。

在日常的分析中,要總結經驗,制定科學合理的勘測調查報告,詳細記述工程施工地段的地質條件、水文情況與其他相關參數,為施工提供參考與依據。在編寫總結施工段勘測調查報告的過程中要本著認真、詳實的記錄原則,對工程施工的每一個環節進行深入分析,確保施工安全。建筑施工無小事,建筑質量直接影響到萬千群眾的利益,在認識上引起重視,在行動上做好落實,才能做好樁基礎的施工工作。接著進行水下的灌注,在進行混凝土的灌注時要保持集成排水水位的穩定,動水對灌注的質量影響十分明顯。在完成灌注之后進行后期的護筒填埋,在進行護筒埋設時要保證護筒頂部高出普通水位2米以上,以此來保證成孔工藝的正常開展。需要注意的是粘性土進行埋設時需要將埋設深度控制在1米以下,護筒埋設要深入到不透水層。

參考文獻

[1]張貴義.樁基礎施工中常見質量問題及對策[J].黑龍江科技信息,2010(22).

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關鍵詞:基坑開挖;樁基礎圍堰技術;樁基礎圍堰施工工藝

水中基礎的施工,常規的施工方較多,如較常見的工藝較復雜的有:雙壁鋼圍堰、鋼板樁圍堰、吊箱圍堰,工藝較簡單施工較方便的有土石圍堰、草袋圍堰。這幾種施工工藝在常規水中基礎、深水基礎施工中均能夠起到經濟合理、施工方便的作用。在特殊地質條件下,如基礎位于水中,基底位于河床以下,河床為純卵石土層或者是基底因各種原因需埋入巖層中,或者埋入巖石中因外界原因的影響無法進行水下爆破施工,則各種鋼圍堰施工工藝將很難進行施工,土石圍堰和草袋圍堰則因施工成本和工藝效果的原因無法采用。

比如:在XX工程XXX特大橋12#墩承臺施工中遇到如下情況:設計要求承臺開挖使用雙壁鋼板樁圍堰,承臺底位于施工期間常水位以下7.5米,承臺高4.5米,承臺所在位置處一半為河床山體巖石,一半為河床卵石層,在此承臺大里程(溫州方向)側有一自來水管道(供應XX縣城自來水主管道)離承臺垂直距離2.3米,經過觀察水管基礎處巖石有較多深層裂縫,若選擇進行開挖承臺處巖石,需進行水下爆破,勢必威脅水管安全。所以考慮以上情況,承臺基坑開挖時,選擇其他經濟合理的方案成為該特大橋基礎施工的重點。

1無法使用其他圍堰施工技術原因分析

1.1地質情況決定雙壁鋼板樁圍堰、鋼板樁圍堰、土袋圍堰等常用的圍堰方案無法使用。

在XX工程XXX特大橋12#墩承臺所處位置為一半在河床山體巖石內,一半在河床卵石層,設計要求承臺開挖使用雙壁鋼板樁圍堰,承臺底位于施工期間常水位以下4米多,承臺高4.5米,在此承臺大里程側有一自來水管道(供應XX縣城自來水主管道)離承臺垂直距

離2.3米,經過觀察水管基礎處巖石有較多深層裂縫,若選擇進行開挖承臺處巖石,勢必威脅水管安全,其次小溪水流量及流速均較大,開挖難度較大。若使用爆破技術處理承臺處巖石,因有水管及水管基礎處深層裂縫,會有較大風險及后期承臺施工存在較大危險。在此情況下,若使用常規處理技術如雙壁鋼板樁圍堰、鋼板樁圍堰等均無法達到承臺開挖的要求。因承臺底所處位置與河床巖石坡度成斜切狀態,雙壁鋼板樁與鋼板樁均無法正常插入,也無法進行封底處理,更無法開挖到位,也就無法達到承臺開挖的目的。

1.2選用樁基礎圍堰的客觀原因、優勢

12#墩基礎為樁基承臺基礎,根據施工樁基礎的施工經驗總結,地下連續墻的構想,在基礎施工時采用鉆孔樁基礎圍堰進行施工。首先其他圍堰方式經過分析無法達到或者滿足現場承臺開挖的施工要求,其次就是樁基圍堰可以有效解決其他圍堰無法解決的上述問題;樁鉆孔樁打入巖石內,同時樁與樁之間進行有效咬合可以防止樁圍堰周圍及底部滲水進圍堰,通過樁圍堰(靠近水管側)大里程側樁基可以有效割斷自來水基礎與開挖承臺處巖石聯系,樁圍堰本身起到自來水管道基礎抗滑樁的作用,在承臺開挖、施工過程中有效的保護了人身、機械、材料的安全,也解決了流水急導致的安全及效率的問題,這樣所有難題也就迎刃而解;在使用其他圍堰方式施工過程中容易產生一些不確定性,如鋼圍堰封底混凝土無法保證本身封底的完整性和可靠性,加固過程中是否會發生加固不到位產生安全問題等等。

1.3樁基礎圍堰技術及施工工藝

1.3.1鉆孔樁圍堰施工設計

XXX特大橋12#承臺位于河內,其中一側靠公路,承臺尺寸為12.2×15.8×3.5m,加臺尺寸為6.7×11.5×1m。承臺樁基共計18根,為水下樁基,設計樁長為14m。12#承臺大里程方向約2.3m,有1.25m自來水管一根。

12#位置處有較厚的卵石土,卵石下部有巖石(強風化晶屑凝灰巖)。樁基礎的施工采用土石圍堰筑島施工,經測量,土石圍堰頂標高為10.3m,樁頂標高為5.762m,承臺基坑挖深為6.538m。根據開工后的觀測,河水最低水位為6.7m,最高水位大于10m。

根據鉆孔地質參數統計表,進行樁基圍堰施工工藝的設計。

1.3.2樁基礎圍堰施工工藝

由于在承臺基坑范圍內均為卵石土或巖石,卵石土透水性強,較容易坍塌。若采用常規的鋼板樁圍堰、或雙臂鋼圍堰,則存在鋼板樁插打困難甚至打不進去或鋼圍堰下沉困難,或下沉不了,對施工安全及工期有較大的影響,在開挖靠近水管處巖石時有很大可能會對水管基礎產生不可預見的后果。所以采用樁基礎圍堰,承臺基坑的施工采用鉆孔樁進行維護施工,施工鉆孔樁時,采用鉆孔樁相互咬合進行堵水,并在薄弱環節進行注漿防滲漏。在施工過程中總結一條若一個隔一個樁施工,再進行中間一個樁施工難度較大,所以樁圍堰施工過程中依次施工較為方便。樁圍堰施工時,嚴格按照計算坐標進行放樣施工,以減小鉆孔樁施工時存在的誤差而達不到相互咬合的目的。

圍堰需保證承臺基礎施工安全,鉆孔樁基圍堰樁徑選擇為1.0m,考慮到基礎施工工作面,樁基圍堰內側設計為比承臺基礎尺寸大1.0m,共計64根,樁長按照入巖2.5m進行設計。單根樁基的長度可根據現場實際入巖深度進行確定,但不小于2.5m。樁頂標高按照8.0m進行控制。在所有樁基施工完成后,為保證樁基不致傾覆,沿樁頂澆筑混凝土圈梁并設內支撐,內支撐采用雙拼I40a工字鋼。樁基圍堰采用沖擊鉆鉆孔樁施工工藝。

1.3.4施工工藝結果

在樁圍堰施工完成后,基坑內除局部有孔洞漏水進行了注漿處理外,基本滿足水下基礎的施工要求,并且最終還起到了施工安全防護作用。

1.4樁基圍堰工藝總結

1.4.1基坑局部孔洞漏水注漿處理分析:

局部漏水的原因為:因樁間距未按設定的工藝參數,和工藝設計計算坐標進行放樣施工,導致樁與樁之間的間隙過大?;娱_挖后,卵石土層松散特性導致了樁基間的孔洞。并且卵石土自身的透水性,在沖刷之后決定了基坑的局部漏水。總之,因施工工藝未嚴格執行,導致了基坑局部漏水。

1.4.2施工工藝執行可根據樁基圍堰的設計樁徑合理選擇樁間距,樁間距過小,沖擊鉆施工困難,因為混泥土凝固后,沖擊鉆鉆孔時會形成一定的偏壓。過大會導致樁基圍堰施工完成后形成孔洞,造成大量漏水。

1.4.3漏水時,應及時處理,可采用注漿處理措施,可達到很好的止水效果。

1.5適用范圍

綜上所述可以總結如下:在上述環境條件下可以充分發揮樁基礎圍堰的優勢,也就是說在不考慮施工成本的情況下考慮本方案可適應任何地質環境施工(可使用沖擊鉆鉆機),換句話說就是在比選各類圍堰施工時,若安全風險大于施工成本時均可以考慮該方案。

1.5結束語

隨著各類工程的快速發展,圍堰施工將在更加寬廣的范圍內實施,針對類似工程的特殊地質環境情況下使用該方案可有效解決施工過程中的重點與難點問題;通過分析了各類圍堰施工的優缺點,結合工程實踐對該方案的技術和工藝進行了研究,提出了該方案并對該方案的施工工藝進行了闡述。

對圍堰工程中的處理問題應特別重視,要不斷的研究并改進相關技術,滿足實際工程的需要,達到承臺等工程需開挖基坑的科學、安全、經濟的目的。

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【關鍵詞】長短組合樁;室內;建筑設計

隨著現代計算機技術的高速發展與普及,數值分析法逐步替代了傳統的室內模型試驗和現場測試法,成為了現代化室內建筑設計的主要方式和途徑。有限元法作為一種新型的數值計算方法和設計措施,在目前建筑結構中的各類數值計算和分析得到了較為廣泛的應用。但是由于在組合樁樁基計算過程中,樁基涉及到的因素較多,數值較為復雜且計算量較大,因此在目前的計算與設計中很少用大群樁基工程的設計來進行嚴格分析與探討。一般而言,應用有限元法進行群樁共同作用分析,并對它的原理和工程實際措施進行研究有著深刻的意義。近三十年來,隨著國際市場上各種計算措施和方法的完善,長短組合樁的應用與設計方法也較為完善,成為現代化建筑工程項目應用的主要重點,尤其是在巖土工程界應用更為廣泛。

一、長短組合樁復合地基概述

長短樁組合樁復合地基是近年來在建筑土木工程領域實踐總結發展起來的一種新型的復合地基結構。這種地基結構的主要形成原理在于通過長樁與短樁相結合的方式使得短樁能夠對地下基礎工程的軟弱土體進行夯實和加固,從而提高土層的承載能力,而長樁則主要是通過將樁底落在承載能力較好的土層上,從而控制土層的沉降量,以此來提高結構荷載能力。一般在當前的設計工作中,主要是通過相關的施工標準來確定設計方案和施工措施。在目前工程項目中短樁都是采用柔性樁為主,而長樁則是多采用剛性樁,通常都是以混凝土灌注樁、鋼管樁等結構為主。同時為了避免在施工的過程中出現承載臺脫空現象,充分發揮樁間土層的承載力度,一般都是在承載臺下設置相關的墊層結構,通常都是鋼筋混凝土為主進行樁基施工的過程,而在這種施工過程中,對于樁基礎的控制較為嚴格,從而形成一種由短樁、長樁以及墊層組成的復合地基結構,這種地基結構在目前被廣泛的應用在軟土地區工程項目中,同時多以多層和小高層建筑結構為主。然而就目前的施工結構現狀分析,其長短樁組合地基與長樁短樁復合地基之間還存在著一定的差異與差別,其主要的結構差異表現在以下幾個方面:

首先,長短樁復合地基在本質上仍然是一種地基結構形式,其在設計方法與計算方法的選擇中仍然是采用常規的復合地基計算方法為主,而對于長短樁組合基礎則是一種新型的樁基礎結構形式,也是現階段建筑工程項目中最為常見的結構,是不通過在施工中設置相關墊層來直接進行工作的樁基礎結構形式之一。這種結構之中,長樁與短樁結構都是以剛性樁為主。

其次,兩種樁結構在設計與施工中其出發點與適用面之間存在著一定的差異。長短樁復合地基主要是針對淺部土層承載力不足而從而采用深層基礎加固作為主要的處理措施和方法,而柔性樁則主要是對地基結構進行加固,從而消除地基土層之中存在的隱患問題。在這種結構項目中,一般都是在上部結構荷載計算前設置相關的墊層,以此對土壤層進行加固和處理,從而控制基層的沉降量。兩外,由于其端莊結構中不僅對淺部土層的加固有著一定的影響,同時在加固后對于地基承載力也存在著一定的影響模式。

再次,長短組合樁基礎在遇到地基土中存在兩層或者多層的情況下,可以通過樁端持力層情況來進行分析,但是其短樁基礎承載力的變形卻無法滿足承載要求。而采用全長樁基礎則表現出施工難度大,投資成本高,因此為了減少這種現狀下的土層分布情況,通常都是以基礎形式作為主要的結構基礎被廣泛應用,從而滿足高層建筑結構施工內在要求。

二、設計原則

在實際工程設計與分析中經常會遇到地基土存在兩層或多層可作為樁端持力層的情況,其淺層持力層承載能力良好且埋深不大。當上部結構荷載較小時,采用坐落于淺層持力層的短樁基礎可以滿足建筑物對承載力和變形的要求。當上部結構荷載較大時,采用短樁基礎能基本滿足承載力要求但不能滿足變形要求。在這種情況下,為滿足沉降計算要求,設計時往往不考慮淺層持力層承載能力,統一將所有的樁穿過淺層持力層,樁端坐落于深層持力層上。

眾所周知,實際工程設計中使用樁基的目的不外乎兩個:或是因為天然地基承載力不夠,或是因為基礎的沉降變形過大。合理的樁基設計應該根據使用樁基的不同目的而對樁加以不同的利用。

三、室內設計應用

在樁基工程中,由于進行群樁或單樁的原型試驗需要花費大量的人力、物力和時間,或因場地條件及其他因素的限制無法進行原型試驗,在這種情況下,模型試驗成為研究、探索和解決問題的一種有效方法。樁的模型試驗是根據樁基的實際工作狀態,進行合理全面地構思,建立與原型具有相似性規律的模型,借助科學儀器和設備。人為地控制試驗條件,研究樁基在某一或某些情況下的受力變形特性的試驗,在樁基工程技術的研究中占有重要的地位。

1、模型設計制作

為研究長短樁組合樁基礎中基樁樁身軸力、側摩阻力沿深度的分布特性,本次試驗在模型樁上安裝應變量測儀器,再將測得的應變值轉化為應力值。因此模型樁的設計原則是在滿足相似要求的前提下,使樁體便于應變測量,應變片粘貼容易且能真實地反應樁的受荷狀況。

2、設計要點

目前應變片的接線方式主要有全橋接法、半橋接法、單點單片接法等。本次試驗采用全橋接法,由測試樁上的兩個應變片和補償樁的兩個應變片組成一個全橋,補償樁與測試樁一起埋入(但相距較遠,互不影響)。試驗證明,這種接線方式能有效地減少環境溫度對試驗結果的影響。

3、相關設計要點

就以某工程為例進行分析,其主要的設計要點有:

(1)樁周土體的準備。本次試驗采用人工篩選天然風干河砂模擬樁周土,在試驗前將砂先通過2.5mm篩子過篩,用來除去較大顆粒及其他雜質,從而模擬均勻土體。

(2)樁周土體裝填。由于試驗室條件限制,即將砂按質量均等地分成12次裝入到模型槽中去,要求均勻對稱地裝砂,并進行密實,經密實后每層砂的厚度控制為10cm,且要求砂的上平面為.COM水平。

(3)模型樁的設置.目前有兩種方法,即埋置入式和壓入式。采用埋置式主要用來模擬現場非擠土樁的施工,且不考慮施工對周圍土體產生的影響,方法為先將砂填到預定樁端高度,再將模型樁放入并固定,繼續將砂裝到預定樁頂高度即可。

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關鍵詞:樁基礎 消除濕陷性 黃土地區

中圖分類號:TU473 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)02(c)-0085-01

我國濕陷性黃土主要分布在山西、陜西、甘肅的大部分地區。濕陷性黃土是一種非飽和的欠壓密土,具有大孔和垂直節理,在天然濕度下,其壓縮性較低,強度較高,但遇水浸濕時,土的強度顯著降低,在附加壓力或在附加壓力與土的自重壓力下引起的濕陷變形,是一種下沉量大、下沉速度快的失穩性變形,對建筑物危害大。

下面就具典型特點工程實例總結一些濕陷性黃土地區高層建筑樁基礎設計心得。

1 工程實例概況

其中黃土②褐黃色,硬塑。具大孔、蟲孔,可見蝸牛殼殘片、鈣質結核及黃色銹斑。具濕陷性。層位穩定,分布連續。層厚6.50~8.40 m,層底埋深7.20~8.90 m。

由于本工程荷載較大,常用濕陷性黃土地區地基處理方法諸如灰土擠密樁、換填墊層不能滿足上部荷載要求,結合場地工程地質條件及本地區工程施工經驗,擬建建筑物的基礎采用樁基礎。

2 樁基礎設計討論

3 樁基礎方案分析選擇

由于擬建場地屬自重濕陷性場地,根據《GB50025-2004》規范第5.7.5條,采用樁基礎方案時,除不計自重濕陷性黃土層內的樁長按飽和狀態下的正側摩阻力外,尚應扣除樁側的負摩阻力。本場地濕陷性土層厚度較大,若扣除樁側的負摩阻力,其樁長將會很大而不經濟。

根據地區常用施工經驗,經由設計、技術經濟反 復比較,擬建建筑宜先進行地基處理消除地基土的濕陷性,處理方法可采用素土擠密樁法,應將黃土②全部處理。處理完第②層黃土濕陷性之后再采用樁基礎。由于第②層黃土擠密之后所帶來的沉樁困難,可通過引孔等施工措施解決。當采用高強砼管樁型,造價較高,周期較長時,可采用鉆孔灌注樁。

4 結語

濕陷性黃土場地廣泛分布于我國東北、華北、西北、華中等大部分地區,它在我國的工程地質具有典型代表意義。此類場地往往具有地基承載力低、地震烈度大等特點。其常用消除濕陷性地基處理方法有:墊層法、強夯法、擠密法、預浸水法。上述方法在消除濕陷性的同時也可以提高地基承載力,但提高程度有限。在一般性低矮建筑中可以滿足要求,在高層建筑中只采用單一方法即顯局促。因此,如本文論述的樁基加地基處理的實例具有較典型意義。

參考文獻

[1] 濕陷性黃土地區建筑規范(GB50025-2004)[S].中國建筑工業出版社,2004.

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關鍵詞:高層建筑;樁基礎;設計方法;改進對策

中圖分類號:[TU208.3] 文獻標識碼:A 文章編號:

隨著高層建筑物的涌現,地基基礎類問題就變得越來越復雜,而在高層建筑物的規劃設計及施工建設中,也如其他的建筑物形式相同,可采用多種基礎形式,而樁基礎是使用的較為普遍的一大類基礎形式,但在具體的應用過程中需要設計人員進行全方位的考量,進而選擇技術上更先進、可靠性更高且經濟作為合理的最佳方案,并且要重視樁基礎設計中常見問題的改進對策的落實。

高層建筑常見樁基礎形式的設計方法

剛性樁基礎設計

傳統的剛性樁基礎是在高層建筑的基礎工程內使用的較為普遍的設計方法,在具體的設計工程中要綜合建筑物的結構特點、工程現場的地質條件、施工作業的外部條件等,進行樁基類型及參數的確定。首先要進行承臺的埋深及尺寸的確定,然后進行樁基類型、數量以及平面分布狀況的確定,最后是進行樁基中各個單樁體的荷載有沒有超出單樁的承載力特征值的驗算,如果有必要還要進行群樁基礎沉降量及地基強度的驗算,最后實施承臺的設計。樁的數量要嚴格的綜合承臺所傳遞給它的豎向荷載及單樁的承載力特征值進行確定,樁與樁之間的距離多設定為樁徑的3至4倍,現在普遍采用的設計方法是假定承臺面及其以上的荷載將完全的經由群樁傳遞至地面下的持力層中,對樁與樁之間的土層所分擔的荷載將不再做考慮。

減沉樁基的設計

在高層建筑施工設計領域中,將基礎承載力要滿足基本的設計要求、沉降量相對較大,但設置的樁基數量相對較少從而實現地基沉降減小的樁基被稱之為減沉樁基。減沉效果的實現是采用減少地基內的荷載來達到的,正是因為減沉樁在設置的數量上進行著合理的減少,造成減沉之后的地基沉降量依然要比單樁體達到極限承載力時所發生的沉降量要大的多,某些時候的最終形成的沉降量甚至可以達到160mm甚至更大,在常規狀態下單樁體在達到極限承載力時所發生的沉降量也僅是幾毫米,最為特殊的狀態下也僅是有可能超出30mm,因此說,減沉樁基多數情況下均會達到其自身的極限承載力。在常規狀態下減沉樁基的設計密度的大小值將會直接影響到地基的沉降量,減沉樁間距大、密度小,使得地基所要承受的荷載隨之增大,地基的沉降量就會增大;相反減沉樁的間距減小、密度變大,地基的所要承受的荷載相應的減少,最終使地基的沉降量減少。

軟土地基的設計

軟土地基是建筑工程施工建設中常會遇到的一類不良的地基,因為軟土質本身所具有的強度低、透水性差及壓縮性強等特點,進行軟土質之上的建筑物的修筑中,要特別注意進行地基變形及穩定性問題的處理,而相應的處理最為主要的目的便是進行軟土地基強度的提升、軟土壓縮性的降低及地基穩定性的確保等,經常選用的處理方法有減少附加應力、超載預壓及水泥等灌漿深層攪拌法等;而當軟土地基的厚度相對較大時,可選用各種類型的鋼筋混凝土進行樁基礎的深埋處理;如果軟土地基中的含水量及空隙相對較大,可以選用石灰樁、擠密砂樁、堆載預壓及化學灌漿等方法進行設計處理,相應的處理方法都具有其固定的針對性,在進行樁基礎設計處理的過程中,處理方法選擇的合理性將直接的影響到高層建筑物的安全性及技術上的可行性等。

高層建筑中樁基礎設計施工中問題的改進對策

由于高層建筑的施工環境不可避免的可能遇到地質條件復雜及其他的多種因素的影響,在樁基礎的設計及施工過程中難免存在各種問題,進行相應問題的及時發現及改進對策的制定與落實將顯得非常重要。

1.高層建筑中單樁豎向的抗壓承載力的特征值確定

例如在進行山東黃金昌邑大廈一類高層建筑物的樁基礎設計中,常常在初步的設計階段,依據地基土的物理特性以及與承載力之間的特定關系等,進行單樁體的豎向抗壓承載力特征值的估算,但估算值與實際值之間常常存在較大的誤差,這是樁基礎設計中的常見問題,具體的改進對策是由專門的估算公司來進行估算,并采用靜載試驗樁或者是試打樁來實施調整。

靜載試驗樁。就高層建筑物的施工圖紙的設計過程中,多選擇靜荷載試驗的方法進行樁承載力以及其他的設計參數的確定,該種方法在等級為甲等、地質條件相對復雜的管樁基礎類工程的設計處理中使用較多。

試打樁。在正式的開始進行施工作業之前,多采用試打樁并配合以高應變動的測試方法進行預應力承載值的確定,試打樁方法較為適用于已經使用管樁時間相對較長,且設計施工經驗相對豐富的地區中,主要包括地質條件相對而言并不是太過復雜,且設計等級要求在甲級的管樁類基礎工程中。試打樁進行預應力承載值的確定要比采用靜荷載試驗方法的費用低,并且測試的時間相對較短,但需要進行測試的樁體的數量相對較多。

設計出的基礎樁長與實際的樁長不相符的處理

在進行高層建筑物的樁基礎設計施工中,如果一旦發現設計的樁長與實際打出的樁長不相符,應該立即停止打樁進行原因的細致查詢,常見的原因及處理辦法有以下幾種。

持力層所存在的起伏性相對較大,使得具體的施工環節中現場施工的雙控工作較難落實;勘察手段選用的不夠合理、樁與樁之間的距離設定的過大等,造成持力層的起伏不明確現象的出現;在施工過程中施工單位常常對此較難把握,使得設計控制不到要求。地質勘探報告中存在的某些錯誤,勘察單位提供的參數相對較高,使得施工單位按照相關的參數設計出的樁基礎出現單樁承載力與實際的承載力之間較大的差距。也有可能是土層本身的原因,例如飽和砂土或者是空隙水壓力所導致的無法進行樁基的壓入,該種原因則需要采用具體的施工措施進行解決。進行施工工序的合理設定,選用跳打方式先使之前施工中形成的孔隙水壓得以消失之后再實施接下來的施工;在進行靜水壓樁的施工過程中,必須要選擇使用樁力強度符合要求的機械設備進行施工,避免抬機現象的發生;還可選擇使用引孔或者是進行排水孔設置等多種處理措施進行空隙水壓力的減小處理,以此同時要密切關注壓樁擠土中的作用力給周邊的建筑物等造成的影響。

總結:

高層建筑物的樁基礎設計是個相對復雜嚴禁的過程,需要設計及施工人員重視樁基礎的試樁及工程樁檢測,進行樁體的實際承載力的最終確定,保障高層建筑物的安全性與技術可行性。

參考文獻:

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[2] 翟亞敏.高層建筑結構樁基礎設計淺析[J].新建設:現代物業上旬刊. 2012(06)

篇9

[關鍵詞]巖溶 樁基礎 施工

中圖分類號:U445.551 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)14-0029-01

1.工程概況

貴州省甕安至江口的高速公路存在一段16?30+1?40米的高架橋,被稱之為K140+240銀盞高架橋,總共5聯;將肋板臺運用于下部的結構橋臺,而采用柱式墩來做橋墩,除了第3聯運用的是預應力砼簡支T梁,在上部的結構當中基本都采用預應力砼連續T梁;擴大10#-16#的基礎,其余的都運用樁基礎,21米為最大的樁的長度,1.8米為樁基直徑。通過實際調研以及鉆孔探測,4#-7#墩存在溶洞,這種情況通過與設計院進行溝通研究,為了橋梁結構得到安全保障及樁基底部能夠進入完整圍巖,建議穿越溶洞要采取延長樁長度等措施。

2.巖溶地質特點

2.1 基巖頂面起伏不平

由于受到地下水和地表水的侵蝕,石灰巖的巖面普遍會出現犬牙交錯的形態,也經常發生巖面突變的現象。如此便會造成基巖面的起伏不平,一般突變后的高度相差1~5m,甚至有的地段能夠達到20米左右的差距。這種情況下,樁基在施工過程中容易引起質量以及安全問題,如斷樁、卡鉆、偏孔以及垂直度過大或偏差等,給樁基施工造成極大的麻煩。

2.2 淺層溶洞

淺層溶洞為基巖面以下2m~15m內的溶洞,溶洞內部一般存在填充物,其呈現出一種軟塑―流塑的狀態。由于溶洞發育具有無法預測性、形態復雜性,所以在樁基施工中,樁位進入溶洞的位置以及溶洞的高度都會嚴重影響到樁基的承載力以及成孔,給橋梁帶來嚴重的安全隱患。

2.3 軟土

軟土存在于石灰巖溶洞地區的基巖表面,具有軟塑―流塑狀態,薄厚不一的特點,在樁基礎施工過程中,這種軟土層會帶來很多施工質量問題,如斷樁、縮頸等;另外,由于軟土層具有較大的壓縮性,容易降低樁基的有效承載力并對其產生負摩擦的現象。

3.溶洞探測方法

3.1 地質鉆探法

在工程地質鉆探技術中主要運用地質鉆探法。該方法主要是在柱狀圖上標注出樁位所處的溶洞、溶槽以及溶溝等。由于其對于樁基礎的設計非常重要,所以其重要性不能忽視。

3.2 施工探測法

確定溶洞位置的方式有很多種,施工探測法就是其中一種,它是在鉆孔施工過程中,利用沖擊響應(鉆頭處)、漏漿的位置以及反饋等來確定溶洞的位置。該種方法對于經驗和技術的要求不高,但必須對施工過程中人員的安全情況進行重點關注。施工探測法能夠初步分析溶洞的大小、形狀以及柱狀高度等。

3.3 地質雷達探測法

地質雷達探測法運用于施工前,利用高頻電磁波的發射,然后由雷達接收效果圖來判斷溶洞的具體情況,這是由于不同介質中電磁波的傳播速度以及損失存在不同,那么雷達接收的效果也就不同。該方法能夠對溶洞的發育情況以及位置、大小做出比較準確的斷定,是目前最為便利的溶洞探測法。

4.溶洞處置方法

4.1 溶洞高度1米到3米的處理方法

1米到3米之間的溶洞高度,其溶洞范圍較小,溶洞內是否存在半填充或全填充的填充物都能夠在地質報告中顯示出來,另外,漏漿現象是否在鉆孔過程中存在,這些都能夠對是否采應在鉆孔過程中取特殊處理措施進行有效判斷,如果這些情況都不存在,那么可按照常規樁基礎進行施工。銀盞高架橋1#、2#墩就是屬于這種情況,我們針對溶洞較小且洞內有填充物的特點,僅僅是放慢沖擊速度,減少進尺等措施進行處置,安全穿越溶洞。

如果溶洞內不存在填充物,而漏漿現象嚴重,那么就要根據漏漿的位置并結合地質報告來進行以下處理:(1)漏漿現象如果發生在溶洞或者其地層被嚴重破碎時,需要在孔內混合投入黏土、片石以及水泥,然后進行持續的沖擊,以達到穩固孔壁的目的。最后在水泥強度達到2.5mpa后再進行溶洞的穿越施工;(2)漏漿現象發生在鉆進巖層過程時,應在孔中投入黏土塊,該土塊的含砂量不應過高。下圖為高度在1米到3米之間的溶洞處理圖:

4.2 溶洞高度3米到5米的處理方法

1米到5米之間的溶洞高度,具有教小的多層溶洞間距,如果回填法無法將漏漿現象制止住,那么建議進行鋼護筒穿越的處理方法。首先進行開孔、擴孔,然后將鋼護筒振沉至溶洞底部。銀盞高架橋4#、7#墩經探測發現為三層溶洞,溶洞高度較大,該橋才用了鋼護筒安全穿越溶洞。

4.3 壓力注漿方法

對于溶洞裂隙比較多的工程情況,在樁基礎施工過程中,壓力注漿處理法也可以用來處理漏漿、塌陷等安全情況。壓力注漿法一般是在樁基周圍設置鉆孔布,然后再施加壓力進行水泥漿的灌注,最后固結溶洞填充物。針對較大的溶洞,可增加注漿孔的數量,注漿壓力為0.3~0.5Mpa,漿液的水灰比在0.8:1~1:1之間。

5.巖溶地質樁基礎施工質量控制措施

5.1 鉆孔灌注樁

5.1.1漏漿、塌孔

將質量較好的黏土及片石準備齊全,在孔口出現漏漿現象時,能夠將黏土以及片石及時拋填到里面進行處理。而溶洞上部的護臂壓力受到泥漿滲漏的影響造成塌孔現象,針對這種情況,應確保一定的沉渣或者一定的泥漿濃度,然后封堵溶洞的裂隙,以防止出現塌孔現象。

5.1.2卡鉆和埋鉆

造成卡鉆與埋鉆的主要原因是碎石在填充過沖中的下落,以及對鉆頭用力過猛。對這種情況的處理措施為:(1)當鉆已經進入溶洞位置時,應減少進入的尺度,對其速度進行有效控制,同時注意調高泥漿比重,如向孔內拋填黏土等,如此能夠防止碎石下落;(2)對于埋鉆的情況,應該事先準備一些拖拉設備以及鉆機撤離準備,將鋼絲繩系好,最后進行鉆孔。

5.1.3斷樁

預防斷樁安全隱患的具體措施為:(1)及時供應灌裝混凝土,維持兩輛以上的罐車在現場;(2)在混凝土灌注過程中,要對砼頂面高程進行及時測量,保持5m左右的導管長度;(3)如果存在漏漿現象,則隨漿面將導管同時下放,將導管進行深埋處理;(4)如果存在混凝土面不上升以及大量超灌的現象,則可暫停片刻再繼續灌注;(5)通知混凝土拌合站在進行灌孔之前應保證混凝土的及時供應。

5.2 挖孔灌注樁

(1)對于較大的溶洞來說,為了防止出現護壁坍塌砼漫流以及斷樁等安全隱患,應采用片石進行砼填充處理;(2)對于較小的溶洞來說,可以采取封堵澆筑砼護壁的處理方式;(3)當挖孔至樁底設計高程時,為了保證樁基的結構安全,要在孔底進行鉆孔或釬探。

五、結束語

綜上所述,巖溶地質具有復雜的特性,其樁基礎施工更是具有很多條件限制,只有在施工之前對其地質進行詳細勘察,然后根據地質勘察報告,采取相應的預防以及處理措施,才能夠確保樁基礎施工的質量,以避免地質原因帶來的安全隱患。

參考文獻

[1] 劉洪洋.巖溶地區樁基礎施工[J].廣東公路交通,2013-08-30

篇10

關鍵詞:建筑;樁基礎;質量控制

樁基礎質量會對建筑結構質量和安全產生直接且重要的影響,所以,在樁基礎施工過程中,應制定和實施有效的質量控制措施,從而保證樁基礎質量。

1.樁基礎的分類

樁基礎屬于一種常見的深基礎,可按照不同條件進行不同分類。從制作工藝來說,制作樁身時所采用的方法主要分為三種,一是預制樁,二是灌注樁,三是攪拌樁[1]。預制樁是指先預制成型,然后借助施工設備將其沉入土中;灌注樁是指先在設計樁位上進行成孔操作,再植入鋼筋籠,最后再澆灌混凝土;攪拌樁主要有兩種常見類型,一是水泥攪拌樁,二是水泥粉體噴射攪拌樁。

2.建筑施工中樁基礎質量控制措施

2.1加強施工管理

在管理人員方面,項目經理為主要負責人,成立施工質量管理小組,設定明確的質量監督標準,安排經驗豐富的專職質檢人員負責質量監督和管理,按照相關的質量體系文件嚴格落實質量管理工作,在施工的各個環節嚴格執行具體的管理制度,從而確保整個工程能夠保質保量地完成。不僅要加強施工組織檢查工作,同時還應重視監理工程師質量檢查工作,并將二者有機統一起來,尤其是經后者檢查,確認合格之后,才可以進入后續工序的施工,如果發現結果不達標,則應該根據施工規范進行相應處理,尤其要做好對隱蔽工程的驗收工作[2]。

2.2技術方法上保證施工質量

2.2.1防止樁身斷裂的質量控制

樁身在施工時發生較大彎曲,受反復集中荷載的影響,當樁身無法承受抗彎強度時,便會出現斷裂[3]。在施工過程中,一旦發現斷樁,應立即同設計人員一起研討補救措施,參考上部荷載等因素,采用適宜的補樁方法。對于條基補一根樁的情況,可采取軸線內、外補的做法,如果是補兩根樁,可采取斷樁兩側補的做法[4]。對于柱基群樁的情況,補樁可采用兩種方法,一種是承臺外對稱補樁,另一種是承臺內補樁。

2.2.2沉樁不達標的質量控制

有些情況下,沉樁沒有滿足設計給出的要求。一方面,勘探點過少或者勘探資料太過粗略,對建筑工程地質缺乏足夠的了解,特別是持力層起伏標高不準確,造成設計過程中未能準確把握持力層標高,另外,設計標準過高,導致施工設備無法滿足或者樁身混凝土無法達到設計強度[5]。另一方面,在勘探過程中,采用以點帶面的做法,對局部硬夾層等相對特殊的部位沒有進行透徹了解和把握,特別在偏于復雜的工程地質環境中,往往會受到地下障礙物帶來的不良影響。打樁操作時碰到該類問題,便有可能出現沉樁不達標的情況。將新近代砂層用作持力層時,由于該層結構不穩定,同一層土也可能存在明顯的強度差異,樁進入該層的過程中,需要達到一定深度才能獲得貫入度。然而在群樁施工過程中,砂層將會越擠越密,最終有可能遇到無法繼續下沉的狀況。樁錘選用不合適,導致樁沉不滿足設計提出的控制標高,樁頂碎裂或者樁身斷折,造成樁無法繼續打入。尤其是柱基群樁,布樁相對緊密,彼此擠實,施打順序容易安排不當。如果碰到硬夾層,比較常用的施工方法有三種,一是植樁法,二是射水法,三是氣吹法[6]。樁若沉不下去,可采用大能量的樁錘進行打擊,并對緩沖墊層進行適當加厚。選擇樁錘時,應遵循重錘低擊的原則,如此方便貫入,還能降低樁的受損率。安排科學的打樁順序,如按照“之”字形順序進行打樁。對樁基進行正式施打之前,應進行工藝試樁,以檢驗勘探以及設計是否合理,在有需要的情況下,還需要做荷載試驗樁,以檢驗其是否符合設計標準。

2.2.3防止接樁處松脫開裂的質量控制

接樁部位接受錘擊之后,有可能發生松脫開裂等問題,其原因包括下述方面:1)連接部位表面的清理工作不到位,留有包括雨水和油污在內的一些雜物;2)通過焊接進行連接時,連接鐵件平整度不好,存在一定間隙,導致焊接不牢;3)焊接質量不達標,焊縫不連續或者不飽滿,焊肉內甚至存在焊渣等雜物;4)接樁方法不當。采用硫磺膠泥進行接樁時,硫磺、膠泥兩種材料的配合比不合理,沒有嚴格按照相關操作規程進行熬制等,導致硫磺膠泥未能滿足設計強度,受錘擊影響而出現開裂。5)兩節樁沒有保持一條直線,在接樁部位出現曲折,錘擊操作時接樁部位局部出現較大應力集中而導致連接受到破壞。6)上下樁對接作業時,沒有按規定進行嚴格的雙向校正,兩樁頂間留有一定的縫隙。

接樁處理前,應對連接部位進行徹底清理,務必保持干凈。對垂直度進行嚴格的檢查和校正,并于兩樁間縫隙設置適宜厚度的薄鐵片,在有需要的情況下,還應焊接牢固,焊接作業時應采用雙機對稱焊,并盡量一氣呵成,經檢查且確定焊接質量合格,待冷卻之后再進行施打,防止焊接部位發生變形。檢查連接部件的牢固性、平整度是否滿足設計標準,如果不滿足,則需要予以相應修正,待合格之后方允許進行后續施工。接樁作業時,應保證兩節樁處于同一軸線上,焊接預埋件應保持足夠的平整服貼,焊接結束之后,應錘擊數下以檢驗其質量,如果發現開焊等不良現象,則應及時采取針對性的補救措施。

2.3不合格樁基的處理

對于不合格樁基,應做好其處理工作,因為樁基質量會對建筑工程整體質量以及工期產生直接且重要的影響。如,對樁位超偏進行處理時,在樁基開挖過程中,不僅要做好現場巡視檢查工作,與此同時,還應落實實測實量工作,一旦檢查到樁位偏差大于設計標準許可,則應該和設計人員討論適宜的處理方案,如局部加大承臺截面等。在處理過程中,應真實且準確地做好包括隱蔽工程在內的相關記錄,并按要求保存影像資料。對于嚴重不合格且無法補救的樁基,應執行事故處理程序,找出原因和確定責任對象,以便后期總結以及明確責任[7]。

3.結束語

總而言之,樁基礎具有諸多優勢,不僅適應性強,而且施工簡便,再加上具有成本適中等特點,因而在現代建筑工程中得以廣泛且良好地應用。樁基處于建筑工程結構的最下面部分,同時又屬于典型的隱蔽工程,其質量高低會對上部建筑主體結構的質量產生直接且重要的影響,所以,為保證樁基質量能夠滿足建筑工程的設計以及實際要求,在建筑施工中重視和做好樁基礎質量控制工作便顯得尤為重要了。

參考文獻:

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[3]文石命,張建書,武景慧. 某工程樁基礎質量事故分析與加固處理[J]. 工程質量,2011,08:59-61.

[4]潘磊,高文君. 建筑施工中樁基礎質量控制措施探討[J]. 現代商貿工業,2012,22:177-178.

[5]李金鳳. 建筑工程樁基礎施工技術探討[J]. 科技創新與應用,2013,05:242.