(韶關(guān)市華源水電建設(shè)有限公司,廣東,韶關(guān),512026)
【摘要】樁基專(zhuān)業(yè)施工是工民建筑工程體系各項(xiàng)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)中的一部分。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),它是深基的一種基礎(chǔ)常用形式,具備的承載性能較好、穩(wěn)定性較高,從而使基礎(chǔ)沉降量能夠控制在設(shè)計(jì)要求或標(biāo)準(zhǔn)范疇內(nèi),保障了工民建筑工程的整體結(jié)構(gòu)性能。所以,對(duì)建筑企業(yè)而言,樁基作業(yè)的施工質(zhì)量完全能夠有效促進(jìn)工民工程投產(chǎn)后的運(yùn)營(yíng)效益變現(xiàn)?;诖?,文章以樁基作業(yè)施工技術(shù)作為研究課題,對(duì)樁基專(zhuān)業(yè)技術(shù)涉及到的機(jī)械種類(lèi)、樁基選擇、以及相關(guān)技術(shù)等問(wèn)題進(jìn)行了探討研究。
【關(guān)鍵詞】樁基;施工技術(shù);工民建筑工程
隨著建筑市場(chǎng)的全面對(duì)外開(kāi)放,工程基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)施工所擁有的先進(jìn)工藝、施工技術(shù)不斷涌現(xiàn)而出,尤其對(duì)建筑工程基礎(chǔ)作業(yè)的應(yīng)用工藝、技術(shù)等而言,不論其是在技術(shù)理論上還是在相關(guān)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐過(guò)程中,都取得了相當(dāng)程度的顯著成果。其中,樁基的在不良土體、地層構(gòu)造上的應(yīng)用更為廣泛、普遍與實(shí)用。所以,樁基作為工程建筑的一種基礎(chǔ)形式,其對(duì)建筑工程的基礎(chǔ)構(gòu)造安全與結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性能得以可靠發(fā)揮所具備的現(xiàn)實(shí)意義與導(dǎo)向作用很大。
1 打樁機(jī)械種類(lèi)分析
目前,實(shí)用價(jià)值較高的常用樁機(jī)設(shè)備根據(jù)其使用特性劃分主要有七種,即落錘、單動(dòng)氣錘、雙動(dòng)氣錘、柴油樁錘、振動(dòng)樁錘、射水樁錘七大種類(lèi)。其具體應(yīng)用功能以及使用范疇如下說(shuō)明:
1.1 落錘。落錘的定義很直觀形象,即這種樁錘基本質(zhì)地是以木、剛作為樁架制成的樁錘,通常會(huì)以人力或者卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)備將其拉起進(jìn)行自由落體形式的落錘運(yùn)動(dòng);待落體后則由重夯工藝使其樁頂深入土體。其具體作用對(duì)象則是用于尺寸相對(duì)細(xì)長(zhǎng)的混凝土樁或者基本打木樁;適用土體地質(zhì)則是以粘土地質(zhì)為主或者是沙礫粒度適中的土體結(jié)構(gòu)中都可運(yùn)用。
1.2 單動(dòng)氣錘。單動(dòng)氣錘的工作原理是利用蒸汽壓力或者將空氣進(jìn)行高度壓縮來(lái)完成錘頭的上舉或下沖運(yùn)動(dòng),而上舉和下沖的目的則是保證其夯實(shí)效果的力道可觀。具體實(shí)踐時(shí),則是將錘頭放于樁頂表面,利用導(dǎo)柱固定其位置,并通過(guò)與重錘緊密相關(guān)的活塞桿去完成滑行沖擊。一般而言,其沖擊次數(shù)每分鐘能夠達(dá)到40-70遍,且適用較多種類(lèi)的樁;此外,其常用的配套工藝則是利用套管法去完成灌注混凝土樁。
1.3 雙動(dòng)氣錘。雙動(dòng)氣錘工作原理同單動(dòng)氣錘一樣,都是利用蒸汽壓力或者將空氣進(jìn)行高度壓縮來(lái)完成錘頭的上舉或下沖,進(jìn)而才能自由落體作用于樁頂。不同時(shí)的是,雙動(dòng)氣錘能夠打斜樁,且空氣壓縮形式的雙動(dòng)氣錘能夠完成水下打樁。其本身也是也用于多種打樁方式。
1.4 柴油打樁。柴油打樁主要利用的是燃料爆破、活塞運(yùn)動(dòng)、錘頭夯擊來(lái)完成打樁。一般它有兩種作業(yè)方式,即導(dǎo)桿式與筒式兩種。此外,柴油打樁一般設(shè)施相對(duì)齊全,帶有樁錘、樁架、包括用來(lái)拉舉的卷?yè)P(yáng)機(jī)等設(shè)施。具體適用的打樁對(duì)象則是鋼板樁、木樁等,能夠完成軟地基20cm以下的打樁活動(dòng)。
1.5 振動(dòng)樁錘。其主要工作原理是利用偏心輪去引起激振,并以具備剛性的樁帽傳遞到樁本身。當(dāng)進(jìn)行沉樁時(shí),要把樁頭套入振動(dòng)器且要同樁帽或液壓夾樁器內(nèi)固緊,然后啟動(dòng)振動(dòng)箱,使樁在振動(dòng)和自重下沉入土中。如遇硬土下沉過(guò)慢,可加壓下沉或?qū)堵蕴岣咭稽c(diǎn),然后重新快速下沖。沉樁機(jī)需要的激振力根據(jù)土的性質(zhì)、含水性及樁種類(lèi)、構(gòu)造而定,約為100-400KN。這種錘設(shè)備適用于打鋼板樁、鋼管樁、長(zhǎng)度在15 米以內(nèi)的打入式灌注樁;適用于粉質(zhì)粘土、松散砂石、礫石和密實(shí)的粘性土地基。
1.6 射水沉樁。利用水的壓力完成錘擊、夯擊形式的打樁活動(dòng)。通常它會(huì)與錘擊法一起使用。其適用的打樁對(duì)象則是體積截面較大的混凝土樁與空心管樁。適用的土體結(jié)構(gòu)則是砂礫土為主、或者是相對(duì)堅(jiān)硬的土質(zhì)結(jié)構(gòu);不適用質(zhì)地很硬的粘土層、泥炭層、以及粗卵石等土體。
1.7 靜壓力樁。
采用液壓樁或利用樁架自重及附屬設(shè)備和重量,通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)的牽引傳至樁頂。將樁逐節(jié)壓入土中。采用該方法沉樁且樁機(jī)已經(jīng)就位時(shí),要先利用鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)至樁架前方,其目的是對(duì)準(zhǔn)前方樁位進(jìn)行鉆進(jìn)工序。在鉆進(jìn)時(shí)要控制好鉆桿的均勻旋轉(zhuǎn),避免卡鉆現(xiàn)象發(fā)生。當(dāng)鉆至作業(yè)所需的基本標(biāo)高時(shí),方可清孔提鉆,完成樁基的導(dǎo)軌定位;吊樁插于孔中施打,一般鉆孔深為8-10 米,其余長(zhǎng)度用打樁機(jī)打入,鉆孔后半小時(shí)插樁施打,避免塌孔。這種樁適用于軟土地基及打樁振動(dòng)影響鄰近建筑物或設(shè)備的情況及可壓截面60mm×60cm 以內(nèi)的鋼筋混凝土和直徑60cm 以下的空心管樁。
2 樁基適用的土體、土層結(jié)構(gòu)
樁基的選擇是工民建樁基工程基礎(chǔ)作業(yè)實(shí)施的關(guān)鍵,對(duì)完成樁基作業(yè)來(lái)說(shuō)其導(dǎo)向作用與意義重大。具體而言,它主要根據(jù)不同樣式的土體結(jié)構(gòu)、以及不同種類(lèi)的項(xiàng)目專(zhuān)業(yè)工程去選擇當(dāng)時(shí)作業(yè)所需求的樁基??傊瑧?yīng)立足實(shí)際去因地制宜的按照工程設(shè)計(jì)要求或標(biāo)準(zhǔn)去對(duì)樁基作出合理選擇。
2.1 重型工業(yè)廠房或者是基礎(chǔ)承受載荷相對(duì)較大的一些建筑項(xiàng)目,如大型庫(kù)房、糧倉(cāng)或者是鍋爐房煙囪、電力塔等的高聳建筑結(jié)構(gòu),則需要承載性能較強(qiáng)的樁基。這是因?yàn)槠湟笊习瘟退搅Χ寄芡旰冒l(fā)揮,且需要樁基能夠穩(wěn)定建筑結(jié)構(gòu)傾斜。因此可予以選用樁基。
2.2 如果是需求精密程度高的基礎(chǔ),就要控制基礎(chǔ)的振動(dòng)、能夠?qū)⒄駝?dòng)帶來(lái)的負(fù)面影響降至最低,此時(shí)應(yīng)選擇基礎(chǔ)沉降、和均速率沉降、沉降性能相對(duì)穩(wěn)定的樁基。
2.3 已經(jīng)確定其動(dòng)工場(chǎng)地是軟土基或者是一些相對(duì)特殊的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行建筑施工,則需要以樁基基礎(chǔ),以保證建筑物的抗震性能。
2.4 地基上部處的土體相對(duì)軟弱但下部深埋部分的土層結(jié)構(gòu)還相對(duì)堅(jiān)硬時(shí)則可以采用樁基。如果發(fā)現(xiàn)軟土層厚度比重較大,樁端不能作用于相對(duì)優(yōu)質(zhì)的土層時(shí),應(yīng)當(dāng)周全考慮樁基沉降問(wèn)題,確保其優(yōu)質(zhì)土層的載荷能夠傳遞到下臥軟層。
3 灌注樁施工技術(shù)研究
3.1 挖孔樁。挖孔樁通常會(huì)采用人力進(jìn)行作業(yè)開(kāi)孔,必要時(shí)也會(huì)利用機(jī)械設(shè)施進(jìn)行挖孔。當(dāng)利用人工方式進(jìn)行挖土?xí)r,當(dāng)挖至0.9m—1.0m之間時(shí)完成澆筑、混凝土護(hù)臂等作業(yè)工藝。當(dāng)挖至作業(yè)所需要的深度時(shí),要完成擴(kuò)孔工藝,然后才能完成護(hù)臂內(nèi)的鋼筋籠安裝、包括護(hù)臂內(nèi)混凝土灌注。值得指出的是,挖孔直徑應(yīng)當(dāng)確保大于1m,深度控制在15m;通常樁徑控制在1.2m—1.3m左右,且樁身長(zhǎng)度控制在30cm內(nèi)。
3.2 沉管灌注樁。一般其會(huì)運(yùn)用錘擊振動(dòng)、沖擊形式對(duì)沉管開(kāi)孔。值得注意的是,錘擊灌注樁的樁尖直徑應(yīng)控制在300mm—500mm范疇內(nèi),樁長(zhǎng)限制在20m內(nèi);對(duì)于直徑為340mm 和480mm 的樁,當(dāng)錘的質(zhì)量各為1t 和2t—3.5t 時(shí),單樁軸向承載力分別約為250KN 和700kN。這種施工設(shè)備簡(jiǎn)單,打樁速度快,成本低,但很容易產(chǎn)生縮頸(樁身截面局部縮?。?、斷樁、局部夾長(zhǎng)、混凝土離析和強(qiáng)度不足等質(zhì)量事故,原因是多方面的,縮頸經(jīng)常會(huì)發(fā)生在軟硬土層交界部位。因此管的速度應(yīng)該放慢,例如為0.8m/min;管內(nèi)混凝土量應(yīng)充足。
結(jié)語(yǔ):
民工建筑樁基作業(yè)施工時(shí),應(yīng)關(guān)鍵控制好上部載荷能夠有效的傳導(dǎo)到持力層,這是重點(diǎn)亦是難點(diǎn),這樣才能完好發(fā)揮出樁基的使用性能。同樣,樁基施工階段對(duì)樁基的質(zhì)量控制也必須要到位,應(yīng)及時(shí)根據(jù)地質(zhì)情況去周全考慮好施工的意外問(wèn)題處理措施,并要合理安排施工工藝、加強(qiáng)人力組織管理、按照設(shè)計(jì)要求等進(jìn)行施工,進(jìn)而才能使樁基作業(yè)順利進(jìn)行。
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