摘要:樁基工程作為建筑工程的基礎(chǔ)其施工質(zhì)量對(duì)建筑工程整體質(zhì)量有著重要的影響。如何在建筑工程施工過(guò)程中對(duì)其實(shí)施科學(xué)的技術(shù)控制與管理,保障建筑工程樁基施工質(zhì)量已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑工程施工企業(yè)面臨的首要問(wèn)題。文中就現(xiàn)代建筑工程樁基工程施工技術(shù)控制要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要論述。
關(guān)鍵詞:高層建筑;樁基施工;質(zhì)量控制
1、前言
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程不斷提升,城市人口越來(lái)越多,城市用地也越來(lái)越緊張。高層建筑工程的建設(shè)使城市土地使用率大大提高,在一定程度上解決了城市發(fā)展過(guò)程中土地用地的缺少問(wèn)題。由于樁基工程是建筑工程的基礎(chǔ),它是高層建筑工程施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵,其施工質(zhì)量對(duì)于高層建筑整體質(zhì)量有著十分重要的影響。如果在樁基施工環(huán)節(jié)中出現(xiàn)任何問(wèn)題,都將會(huì)直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量及進(jìn)度,嚴(yán)重的將會(huì)給投資者造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。
2、樁基施工特點(diǎn)
樁基施工是工程建設(shè)的基礎(chǔ)工程。樁基施工跟其它工程施工相比,有其自身的特點(diǎn):
⑴作業(yè)場(chǎng)地狹小,用電機(jī)具較多,地面潮濕泥濘,安全用電要求高;
⑵排渣清漿量大,地處鬧市,毗鄰繁華,與物流人流一墻之隔,安全、環(huán)保難度大;
⑶地層情況變化大,地下管線縱橫交錯(cuò),地下障礙物及地質(zhì)情況復(fù)雜;
⑷施工周期短,流動(dòng)性大,設(shè)備笨重,穩(wěn)定性差,裝卸頻繁,吊車使用頻率高,機(jī)械傷害的機(jī)率高;
⑸用人周期性強(qiáng),苦臟累活多,人員流動(dòng)大,培訓(xùn)教育滯后,員工對(duì)安全生產(chǎn)的關(guān)注度低;
⑹多工序,多工種,多樁型,地下、地面、空中立體交叉作業(yè),露天施工無(wú)遮無(wú)攔,住宿簡(jiǎn)陋,條件艱苦。
3、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
3.1傳統(tǒng)剛性樁基設(shè)計(jì)方法
現(xiàn)行樁基設(shè)計(jì)步驟一般是:首先根據(jù)建(構(gòu))筑物的具體情況、基礎(chǔ)施工條件和工程地質(zhì)條件,確定樁的類型和尺寸,初步確定承臺(tái)埋深和尺寸,然后確定樁的根數(shù)和平面布置,最后驗(yàn)算樁基中各樁所受的荷載是否超過(guò)單樁承載力特征值,必要時(shí)驗(yàn)算群樁的地基強(qiáng)度和沉降,繼而進(jìn)行承臺(tái)設(shè)計(jì)。
樁的根數(shù)按承臺(tái)的豎向荷載和單樁承載力特征值確定,當(dāng)軸心受壓時(shí),樁數(shù)n應(yīng)滿足:
n≥(N+G)/Pa ①
式中N為作用在承臺(tái)上的軸向荷載;G為承臺(tái)及承臺(tái)上的土的重量;Pa為單樁軸向承載力特征值。
驗(yàn)算各樁所受的荷載時(shí),對(duì)于軸心受壓的樁基,各樁所受的荷載P應(yīng)滿足:
P=(N+G)/n≤Pa ②
樁間距一般取3~4倍樁徑?,F(xiàn)行的設(shè)計(jì)方法是假定承臺(tái)底面以上的荷載完全通過(guò)群樁傳遞給地基土,沒(méi)有考慮樁間土直接分擔(dān)荷載。
3.2減沉樁設(shè)計(jì)方法
減沉樁的原意是承載力滿足設(shè)計(jì)要求,而沉降量過(guò)大,因而設(shè)置較少量的樁以減少沉降,因而稱之為減沉樁。但必須進(jìn)一步明確的一個(gè)基本觀點(diǎn)是減沉只有通過(guò)減少土中應(yīng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于減沉樁設(shè)置的數(shù)量相對(duì)少,而減沉之后地基沉降仍是較單樁達(dá)極限時(shí)的沉降量大的多,有的最終沉降甚至可達(dá)150mm,而一般短樁的極限荷載時(shí)對(duì)應(yīng)的沉降一般為數(shù)毫米,最大也不可能超過(guò)5Omm。因而減沉樁一般都能達(dá)到極限荷載。
3.3按變形控制進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)和處理
軟土地基是一種不良地基。由于軟土具有強(qiáng)度較低、壓縮性較高和透水性很小等特性,因此,在軟土地基上修建建筑物,必須重視地基的變形和穩(wěn)定問(wèn)題。在軟土地基上的建筑物往往會(huì)出現(xiàn)地基強(qiáng)度和變形不能滿足設(shè)計(jì)要求的問(wèn)題,因而常常需要采取措施,進(jìn)行地基處理。處理的目的是要提高軟土地基的強(qiáng)度,保證地基的穩(wěn)定,降低軟土的壓縮性,減少基礎(chǔ)沉降和不均勻沉降。
目前對(duì)軟基處理,國(guó)內(nèi)已有換土法、超載預(yù)壓法、減少附加應(yīng)力法、排水固結(jié)法、水泥深層攪拌和高壓噴射注漿法、振動(dòng)碎石樁法等處理方法,都是行之有效的。對(duì)厚度較大的軟土地基一般采用各類鋼筋混凝土樁進(jìn)行處理,對(duì)含水量和孔隙比較大的軟土地基一般采用砂樁、石灰樁、化學(xué)灌漿或堆載預(yù)壓等方法處理。各種處理方法都有較強(qiáng)的針對(duì)性,處理方法選擇是否合理,直接影響到建筑物的設(shè)計(jì)是否安全和節(jié)約。
4、樁基施工常見(jiàn)問(wèn)題和解決方法
樁基施工是用鋼筋混凝土、鋼、木材等制成柱狀樁體后,用沉樁機(jī)械打入或壓入地層內(nèi)直至堅(jiān)實(shí)土壤,或先成孔后再澆筑成混凝土柱狀樁體,借此加強(qiáng)樁承臺(tái)承載力的工藝。影響樁基施工質(zhì)量問(wèn)題的因素有很多,如:地質(zhì)勘查報(bào)告是否詳盡、設(shè)計(jì)取值是否合理、施工過(guò)程是否嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行等等,只有在施工中及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理相關(guān)隱患,才能確保樁基施工的質(zhì)量與建筑結(jié)構(gòu)的安全。
4.1樁基施工安全問(wèn)題
目前樁基施工大多是集團(tuán)作戰(zhàn),每個(gè)項(xiàng)目多則十幾臺(tái)設(shè)備,加上混凝土、鋼筋籠制作等輔助工作,在項(xiàng)目上施工有上百人左右。常見(jiàn)的安全隱患包括:觸電事故、物體打擊事故、機(jī)械傷害事故、高處墜落事故、孔內(nèi)垮塌事故等。所以要加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),建立安全管理網(wǎng)絡(luò)體系。項(xiàng)目成立后,應(yīng)建立以項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制的安全網(wǎng)絡(luò)體系,一名副經(jīng)理主抓施工安全,設(shè)立專職安全員,根據(jù)工程的具體情況,建立并完善各項(xiàng)規(guī)章制度,使安全工作每個(gè)環(huán)節(jié),每道工序有人管有人抓,縱向到底,橫向到邊,形成一個(gè)安全網(wǎng)絡(luò)體系,貫穿于整個(gè)項(xiàng)目施工中。
4.2樁基混凝土施工方面的問(wèn)題
⑴混凝土采用攪拌站集中拌制,混凝土要有良好的和易性,運(yùn)輸和灌注中無(wú)明顯離析、泌水,灌注時(shí)保持足夠的流動(dòng)性,砼運(yùn)輸車運(yùn)輸,吊車配合灌注。
⑵要保證導(dǎo)管的密封,防止提管時(shí)吸進(jìn)水造成缺陷,要確保導(dǎo)管不脫節(jié)、不漏水。
⑶初灌時(shí),導(dǎo)管下口位置不可太高,要加砂袋或隔離球,保證砼完整地排除導(dǎo)管中的泥漿。
⑷混凝土運(yùn)至灌注地點(diǎn)時(shí),必須檢查其均勻性和坍落度,如不符合配合比的要求必須進(jìn)行更換。
⑸保證混凝土連續(xù)灌注不得間斷,要有專人負(fù)責(zé)指揮,罐車的運(yùn)送依次連續(xù)到達(dá),不可中斷。防止下部混凝土初凝,在接觸面產(chǎn)生施工縫,影響成樁質(zhì)量。在澆注過(guò)程中,對(duì)每車砼上升的高度都要進(jìn)行及時(shí)測(cè)量,以實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)推斷砼澆注情況。
4.3打樁施工過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題
在打樁過(guò)程中,常常會(huì)出現(xiàn)樁傾斜過(guò)大、斷樁、樁接頭斷離、樁位偏差等問(wèn)題,要采取科學(xué)合理的糾正方法。
⑴當(dāng)預(yù)制樁入土深度不足或打入樁因土體隆起將樁上抬的情況下,可采用補(bǔ)沉法。
⑵當(dāng)樁身傾斜,但未斷裂,且樁長(zhǎng)較短,或因基坑開(kāi)挖造成樁身傾斜,而未斷裂,可采用局部開(kāi)挖后用千斤頂糾偏復(fù)位法處理,這屬于糾偏方法。
⑶當(dāng)原設(shè)計(jì)的承臺(tái)平面尺寸滿足不了規(guī)范規(guī)定的構(gòu)造要求,或單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,需要擴(kuò)大承臺(tái)并考慮樁與天然地基共同分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載,以及樁基質(zhì)量不均勻,為防止獨(dú)立承臺(tái)出現(xiàn)不均勻沉降,提高抗震能力,都應(yīng)擴(kuò)大承臺(tái)。
⑷可改變樁位,如沉樁中遇到堅(jiān)硬的、不大的地下障礙物,使樁產(chǎn)生傾斜,甚至斷裂時(shí),可采用改變樁位重新沉樁;可改變樁型,如預(yù)制方樁改為預(yù)應(yīng)力管樁等;可改變沉樁設(shè)備。當(dāng)樁沉入深度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí),可采用大噸位樁架,采用重錘低擊法沉樁;可改變樁入土深度,例如預(yù)制樁過(guò)程中遇到較厚的密實(shí)粉砂或粉土層,出現(xiàn)樁下沉困難,甚至發(fā)生斷樁事故,此時(shí)可采用縮短樁長(zhǎng),增加樁數(shù)量,取密實(shí)的粉砂層作為持力層。在上述情況下這要通過(guò)修改樁型或沉樁參數(shù)的方法來(lái)控制。
5、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,現(xiàn)代建筑工程樁基工程施工技術(shù)控制要點(diǎn)的科學(xué)設(shè)置與實(shí)施對(duì)樁基工程施工質(zhì)量有著重要的影響,是現(xiàn)代建筑工程施工企業(yè)管理工作的重點(diǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1]王誠(chéng)鏈.淺談樁基施工中安全生產(chǎn)和文明施工的要求[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2009,(15).
[2]柳孝榮.樁基工程施工安全技術(shù)[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2005,(S1).
[3]陳君祥.淺談如何確保樁基的施工質(zhì)量[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì),2008,(08).