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(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 太原 030006)
隨著我國城市化建設(shè)的不斷加快,民用建筑的數(shù)量進一步增加,而建設(shè)工程的施工質(zhì)量也受到全社會的廣泛重視。樁基是保障工程質(zhì)量的基本條件,具有沉降均勻、承載力高等特點,能適用于復(fù)雜的地質(zhì)條件,特別是適用于軟地基、黏土、沿海地區(qū)疏松土層上的大型建筑工程。但是,在樁基施工中也容易產(chǎn)生質(zhì)量問題,本文就樁基的選型與應(yīng)用問題進行探討,并對樁基施工要點進行歸納總結(jié)。
每種樁型都有相應(yīng)的適用條件,如果在施工過程中對樁基的適用范圍未引起足夠的重視,會造成工程質(zhì)量問題或埋下安全隱患,甚至發(fā)生重大事故。
選擇樁基應(yīng)遵循以下原則:
(1)注重外加載荷,因為上部建筑結(jié)構(gòu)的荷載是確定樁基具體承載的重要指標。
(2)重視地質(zhì)條件,根據(jù)建筑工程的水位狀況、場地條件、樁端深度等具體因素,通過計算多種不同的技術(shù)結(jié)構(gòu)、承載力以及經(jīng)濟指標,來確定樁基的類型。
(3)重視環(huán)境條件,即重視樁基施工過程中對周邊環(huán)境的影響。例如在打樁過程中,應(yīng)重視噪聲、油污、振動對環(huán)境的影響;而在護壁泥漿鉆孔樁的施工過程中,應(yīng)當重視對泥土、泥水的處理,避免對環(huán)境產(chǎn)生不利的影響。
(4)重視機械等因素,即重視建筑工程所在區(qū)域的機械樁工設(shè)備,一旦確定從其他區(qū)域借用機械設(shè)備時,則應(yīng)考慮整體的工程造價,判斷其是否符合經(jīng)濟性要求。
(5)重視工期條件,當出現(xiàn)工期緊張而環(huán)境條件復(fù)雜的情況時,可采用人工挖孔與預(yù)制樁打入相結(jié)合的方式來加快施工進程。
目前,在各種建筑形式中樁基得到了廣泛應(yīng)用,如倉庫、糧倉等大型工業(yè)廠房、荷載超大的建筑工程以及高層建筑等,對不均勻沉降均提出了嚴格要求,因而多選擇樁基。對于精密設(shè)備或大型設(shè)備的建筑基礎(chǔ),因要求其基礎(chǔ)應(yīng)減少振動,以免對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響,同時為嚴格控制基礎(chǔ)沉降值,往往采用樁基方式。高聳建筑如煙囪、輸電塔等工程,通常采用樁基來抵消產(chǎn)生的上拔力與水平力,消除高層建筑易傾斜的不利影響。對于特殊土體或軟弱地基上的建筑物,常以樁基充當?shù)卣饏^(qū)結(jié)構(gòu)抗震的構(gòu)件,如果地基下部地層堅實而上部地層軟弱,盡量采用樁基形式,一旦軟土層的厚度較大,而樁端沒有進入堅實的地層,應(yīng)當注意樁基的不均勻沉降,即通過軟弱層的土層把荷載直接傳遞到堅實的土層。總之,建筑工程樁基的設(shè)計應(yīng)滿足地基變形與承載力的要求,在實際施工中,由于勘察或施工等方面的因素,可能導(dǎo)致樁基不滿足要求,因此要做好地基勘察,選擇合理的樁基方案。
樁基是采用鋼材、混凝土、木材等材料制成樁體形狀后,通過沉樁機械設(shè)備將其壓入、打入至堅實的土層中,也可以通過先打孔后澆筑混凝土的方式將混凝土澆成柱狀,從而提升地基的承載力。影響樁基質(zhì)量的因素較多,包括建筑工程的地質(zhì)勘查是否滿足實際需求,樁基的設(shè)計尺寸是否滿足功能要求,樁基施工是否符合規(guī)范等,在施工過程中施工人員應(yīng)注意發(fā)現(xiàn)并消除隱患,以保證樁基質(zhì)量與建筑項目的安全。
首先,在混凝土攪拌過程中,如果未采取集中攪拌的方式,可能會導(dǎo)致混凝土達不到理想的和易性,在混凝土運輸與澆筑過程中出現(xiàn)泌水、離析,在混凝土灌注過程中不能保持良好的流動性。其次,在混凝土澆筑過程中,如果導(dǎo)管的密封性不好,會造成導(dǎo)管在吸水過程中發(fā)生漏水、脫節(jié)。第三,在混凝土初灌過程中,如果澆筑導(dǎo)管的擺放位置不當,將不能把管中的混凝土徹底排出。第四,一些建筑工程在樁基澆筑過程中沒有專人負責(zé)協(xié)調(diào),導(dǎo)致混凝土澆筑間斷甚至混凝土運輸發(fā)生中斷。因此,為了保證樁基混凝土澆筑質(zhì)量,應(yīng)組織專人對混凝土攪拌、運輸、進場、澆筑進行檢查與督導(dǎo)。在混凝土進場時,施工人員應(yīng)檢查混凝土的坍落度與均勻性,技術(shù)人員應(yīng)對混凝土配合比以及坍落度進行檢測。在混凝土澆筑中,材料員應(yīng)當測量罐車混凝土的上升高度,通過檢測數(shù)據(jù)來判斷混凝土澆筑的情況。此外,應(yīng)防止混凝土局部初凝,在樁基表面設(shè)置合理的施工縫,以確保樁基質(zhì)量。
在樁基打樁中,如果未采取合理的施工方法,通常會發(fā)生斷樁、樁身傾斜、接頭分離等問題。如果打樁過程中局部土體發(fā)生隆起或因入土距離不足而將樁基上抬時,技術(shù)人員應(yīng)采取補樁、補沉措施。若樁基發(fā)生傾斜但未發(fā)生斷裂,這是由于開挖基坑地層處理不當造成的。對于這種情況,僅僅通過開挖局部基坑進行糾偏是不夠的,還應(yīng)采用千斤頂進行復(fù)位調(diào)整。如果設(shè)計制作的承臺尺寸不符合規(guī)范明確的構(gòu)造要求,其樁基的極限承載力可能不滿足建筑功能要求,一些技術(shù)人員在考慮擴大承臺尺寸的同時,未考慮樁基自身質(zhì)量分布不均勻以及天然地基承受的上部建筑荷載。在沉樁過程中,時常會遇到不規(guī)則且堅硬的障礙物,導(dǎo)致樁身出現(xiàn)傾斜,施工單位通常采取二次沉樁,通過調(diào)整樁基的尺寸,將預(yù)制樁調(diào)整為預(yù)應(yīng)力樁,但往往不調(diào)整相應(yīng)的沉樁設(shè)備,一旦沉樁深度沒有達到設(shè)計要求可能引發(fā)斷樁事故。對此應(yīng)適當縮短樁身長度,提高管樁數(shù)量,選擇粉砂層充當?shù)鼗某至?,并調(diào)整沉樁與樁型參數(shù)進行控制。
在樁基施工過程中,應(yīng)當有專人負責(zé)抽查水泥、砂漿、鋼筋、石子等原材料的質(zhì)量,如對水泥進行稠度、安定性、凝結(jié)時間以及抗壓強度等檢測,對鋼筋進行冷彎、拉力等測試,對砂石應(yīng)檢測其級配、含水量等,對商品混凝土應(yīng)檢測其水灰比,以滿足施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件。
在鉆孔之前應(yīng)該對樁位標高進行計算,計算樁孔的深度、直徑以及沉漿密度,根據(jù)地質(zhì)勘探報告,復(fù)核設(shè)計持力層的實際深度。在施工過程中,一旦發(fā)現(xiàn)地質(zhì)發(fā)生變化或持力層深度不符合要求,應(yīng)適當加深持力層0.8~1.2 m,以確保樁身的設(shè)計承載力。
在施工過程中,施工人員應(yīng)對鋼筋籠的焊接、下籠、搭接長度等進行系統(tǒng)檢測。鋼筋籠的制作長度根據(jù)其整體長度、剛度、原材料長度、起重設(shè)備(吊機有效起吊高度與吊重)及運輸方式等綜合因素,合理確定分節(jié)段長度。鋼筋接頭應(yīng)盡量錯開焊接,同時鋼筋的軸心處于平行狀態(tài)。為消除鋼筋籠上浮與灌注導(dǎo)管掛籠的情況,建議將籠底鋼筋制作成喇叭形狀,對于終端的配筋樁,如果籠頂標高低于地面,通過焊接吊筋保證牢固。
目前,樁基的種類、形式、制作工藝以及設(shè)計理論已經(jīng)形成成熟的體系,在土質(zhì)較差的區(qū)域建設(shè)工程項目,樁基已成為應(yīng)用最廣泛的基礎(chǔ)之一,獲得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。但在樁基施工過程中,由于地質(zhì)條件千差萬別,如果遇到突發(fā)情況,應(yīng)與監(jiān)理單位、設(shè)計單位共同協(xié)商處理,在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范與使用功能的情況下方可施工,以保證整個建筑物的質(zhì)量與安全。
參考文獻:
[1] 張鵬.對某高層建筑工程樁基施工的實例分析[J].西部探礦工程,2009(7):45-46,49.
[2] 梁麗敏.工業(yè)與民用建筑工程樁基施工技術(shù)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2012(30):135.
[3] 賴英豪.深厚軟土地層PHC管樁浮樁處理施工技術(shù)[J].廣東科技,2011(16):153-154.
[4] 張新.淺析建筑工程樁基檢測中存在的問題與對策[J].中華民居,2012(3):89.
[5] 孔向軍,魏建華,黎良杰.某工程樁基施工中的問題及其處理和預(yù)防[J].巖土工程技術(shù),2006,20(2):107-109.