陳克哥
樁基基礎(chǔ)中的預制樁施工原則與技術(shù)
陳克哥
樁基基礎(chǔ)是建筑的根本,樁基質(zhì)量好壞在很大程度上決定著建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在樁基施工過程中,預制樁是必不可少的一部分,各單位均應當給予高度重視。本文將對預制樁施工原則進行分析,并在此基礎(chǔ)上就施工技術(shù)方法,談一下筆者的觀點和認識,僅供參考。
樁基基礎(chǔ);預制樁;施工原則;施工技術(shù);研究
目前國內(nèi)高層建筑工程施工建設(shè)過程中,樁基礎(chǔ)是根本,對建筑物起到承載作用。預制樁是常見的一種樁基礎(chǔ),應用優(yōu)勢非常顯著,在國內(nèi)建筑行業(yè)應用廣泛。
樁基基礎(chǔ)中的預制樁施工,即從預制樁制作起吊、運輸堆放,到打樁、沉樁。整個過程。在具體施工過程中,所堅持的基本原則包括以下幾個方面:
1.1 制作原則
制作預制樁時,應遵循以下原則:①短樁在預制廠制作,長樁在露天預制。在方樁現(xiàn)場預制過程中,通常采用疊澆法進行制作。重疊層數(shù)決定于地面荷載、施工條件,一般不超過四層。②制作預制樁時,場地應當平整、堅實,而且沉降要均勻。③樁間布設(shè)隔離層,確保鄰樁間、底模與樁間接觸面不粘結(jié)。在上層樁、鄰樁澆筑過程中,應當確保下層樁、鄰樁混凝土強度設(shè)計至少30%,此時方可澆筑。④因鋼筋骨架以及樁身尺寸存在著一定的偏差,超過偏差范圍就會導致預制樁打偏,所以樁預制時應當與打樁順序保持對應,實現(xiàn)養(yǎng)護時間縮短之目的。在混凝土澆筑過程中,應當嚴格按照自樁頂位置向樁尖方向連續(xù)施工作業(yè),另一端應當避免積聚砂漿過多問題發(fā)生。
1.2 起吊原則
在起吊預制樁時,應當在確?;炷翉姸鹊燃壋^70%時,方可施工作業(yè)。運輸預制樁,打樁過程中,應當在強度達標以后方可進行。實踐中,若需提前吊運,則應當及時采取有效的措施予以應對,并對其進行嚴格驗算。合格后方可進行吊運作業(yè)。起吊時,合理選擇吊點,以免起吊時因過彎而導致預制樁受損。如果吊點不超過三個,則吊點位置應當嚴格按照正負彎矩相等原則計算和確定;如果吊點數(shù)量超過三個,則吊點位置應當嚴格按照反力相等原則計算和確定。一般而言,樁基基礎(chǔ)預制樁的長度在20~30m時,建議選用三個吊點。
1.3 堆放運輸原則
在打樁作業(yè)前,應當從制作場地講預制樁運輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場,嚴格按照要求的順序隨時打樁、運輸。如果距離較短,則可利用起重機吊運樁;如果距離較長,則可利用輕軌的小平臺車運輸。需要強調(diào)的是,在場地推拉樁體現(xiàn)象,一律禁止。當預應力管樁長度超過20m時,可采用四吊點法;當節(jié)長不超過20m時,可采用兩點捆綁法。預應力管樁運輸過程中,應當確保兩點起吊法的應用位置合理,為避免滾動可加墊楔形掩木,而且墊木間不出現(xiàn)錯位。堆放樁地面必須平整、堅實,墊木間距與吊點位置保持一致,不同層墊木應當在同一垂直線上,堆放層數(shù)不超過四層。對于預應力管樁而言,應當滿足設(shè)計強度要求,達到兩周齡期方可沉樁。
1.4 打樁沉樁基本原則
打樁時預制樁影響土體擠密度,后入樁會影響先入樁,并對其產(chǎn)生水平擠推力,以致于樁位發(fā)生偏移,或者形成垂直擠拔力,最終出現(xiàn)浮樁問題。在該種情況下,后入樁無法滿足標高以及入土深度要求,土體隆起或者擠壓。實踐中,為了能夠有效保證樁基施工質(zhì)量,避免對周圍環(huán)節(jié)以及建筑物造成影響,在群樁打樁施工前,應當嚴格按照圖紙要求確定樁基軸線,將樁位測設(shè)于地。同時,還要綜合考慮樁的規(guī)格、長短、密集度、基礎(chǔ)標高以及地形條件和施工土質(zhì)情況,根據(jù)這些因素對打樁順序進行確定。
常見的打樁順序主要是:自一側(cè)單一向施工作業(yè)、自中間向兩側(cè)對稱施工作業(yè)以及自中間向四周施工作業(yè)。如果基坑不大,則課選用后兩種方式打樁施工作業(yè)。如果基坑較大,則應當講基坑分段,在各段分別打樁。如果選用第一種方式打樁,推進方向均逐排改變,以免造成某方向土壤擠壓不勻等問題。在大面積樁群處理過程中,建議選用后兩種作業(yè)順序,以免土壤因擠壓而導致樁無法打入。若樁基礎(chǔ)標高存在差異,打樁時應當先深后淺。如果樁規(guī)格存在區(qū)別,打樁過程中應當按照先大后小、先長后短的順序施工作業(yè),以此來避免樁偏斜或者出現(xiàn)位移現(xiàn)象。實踐中,為了能夠有效降低擠土產(chǎn)生的影響,應當嚴格按照以下基本原則進行沉樁作業(yè):自中向周圍進行逐漸沉設(shè),從近到遠逐漸沉設(shè),先沉設(shè)深入土樁位,從大到小依次沉設(shè)。
對于預制樁而言,其施工技術(shù)和方法主要表現(xiàn)在以下兩個方面,即預制樁打樁技術(shù)以及預制沉樁施工技術(shù)。
2.1 打樁技術(shù)
預制樁打樁過程中,可采用輕錘高擊以及重錘低擊方式進行施工作業(yè)。做工情況相同的情況下,上述兩種方式下的施工作業(yè)效果存在差異。對于輕錘高擊施工方法而已,需要較小的動量,但因樁錘對樁頭的較大沖擊力影響,所以會產(chǎn)生較大的回彈,可能會將很多一部分能量消耗在樁錘回彈上,導致錘頭受損,樁很難打入土層之中。重錘低擊則與之相反,所需要的動量比較大;樁錘對樁頭的沖擊力非常的小,回彈也相對較小,不易講樁頭打碎,多數(shù)能量用于克服樁身與土壤的摩阻力、樁尖阻力。對于重錘低擊而言,其落距非常的小,可提高錘擊頻率,打樁效率比較高。在粘土、砂土密實土層總,可輕松穿過??傮w而言,打樁過程中采用重錘低擊技術(shù)和方法比較合適。
2.2 沉樁技術(shù)
對于預制樁沉樁而言,其可采用的技術(shù)和方法主要有錘擊法、靜力壓樁法以及振動法等。采用錘擊法進行施工時,主要是采用樁錘沖擊的方式克服土對樁的阻力,確保樁可以沉至預定持力層,這是一種比較常見的沉樁方式。
樁錘作為錘擊法應用過程中的基本設(shè)備之一,主要有落錘、汽錘以及柴油錘等幾種類型。落錘由生鐵鑄成,經(jīng)卷揚機提升,并利用脫鉤設(shè)備、松開卷揚機剎車方式,讓錘頭自由墜落至樁頭,將樁逐漸打入土中。落錘構(gòu)造非常的簡單,而且具有重量輕、利用方便以及故障少等特點,打樁速度慢;對于柴油錘而言,其燃料是柴油,點燃爆炸時產(chǎn)生較大的壓力,以此來將錘頭抬起,在自由下落以后沖擊樁頂。汽缸內(nèi)溫度的不斷上升以及空氣壓縮,汽缸中柴油因燃燒而爆發(fā),將汽缸快速上拋,落下時擊樁,然后擊樁循環(huán)。循環(huán)往復,將樁打入土層之中;對于汽錘而言,其動力是蒸氣,主要包括單動、雙動兩種汽錘,二者沖擊分別是汽缸、活塞。其中,前者將活塞固定在樁頂之上,后者則將氣缸固定在樁頂處。對于單動汽錘而言,講錘固定于樁頂位置,通過鍋爐閥門、軟管連接在一起,將蒸氣引至汽缸活塞空間,蒸氣壓力使汽缸上升。氣缸到頂端位置,停止供汽并排出汽體,讓汽錘自由下落擊樁,然后循環(huán)往復將樁打入土層之中。對于雙動汽錘而言,應當通過調(diào)解閥讓蒸氣進入活塞下部位置,并且利用蒸汽將活塞推動上升;當活塞達到頂端位置時,在壓差影響下調(diào)節(jié)閥自動改變其位置,而下部位置的氣體排出以后,循環(huán)打入樁中。
綜上所述,樁基基礎(chǔ)中的預制樁是常見的一種樁基礎(chǔ)類型,在現(xiàn)代建筑工程施工建設(shè)過程中應用非常的廣泛。尤其在高層建筑工程施工建設(shè)過程中,為確保建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性,應當確保地基強度達標,合理應用和控制施工技術(shù),遵循預制樁制作、運輸以及起吊和打入原則,而且施工人員應當準確把握預制樁的應用特性,確定樁間距、保證預制樁的密實度,以此來提高建筑施工質(zhì)量。
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TU753
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1004-7344(2016)25-0314-01
2016-8-19