建设工程中桩基施工技术的应用探究.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 84 建设工程中桩基施工技术的应用探究 陈衍兵 王序红 肥城市环境卫生管理服务中心，山东 肥城 271600 摘要：摘要：现代城市发展中，高层建筑数量越来越多，这对建设工程基础施工提出了更高的要求。桩基施工技术是基础工程施工非常厂家的技术，其施工质量与建筑物的稳定性之间有密切的关系。如果桩基施工存在问题，那么必然会给予后期施工带来诸多影响。在这样的情况之下，需要真正理解和认识到桩基施工技术应用的重要性，采用科学的方法与措施，满足新时代下人们对建筑质量所提出的要求。有鉴于此，文章对桩基施工技术进行了简要介绍，并结合某工程实际状况对桩基施工技术的应用要点进行探究，以期能够为类似工程提供参考借鉴，不断提高施工技术水平。关键词关键词：建设工程；桩基施工；旋挖灌注桩；技术要点 中图分类号：中图分类号：TU7 桩基施工是建设工程重要的基础工程，能够改善地质结构，强化地基承载力，为上层建筑施工提供可靠的承载力，保证施工安全性以及建筑物结构稳定性。如今随着施工技术水平的不断提升，催生出多种桩基施工技术，为强化建设工程地基质量提供了更多可能。在实际施工中应充分分析施工现场地质情况并开展严谨的工程设计，遵循施工技术标准落实各项施工工艺流程，保证桩基施工质量。1 桩基施工技术概况分析 1.1 桩基施工技术含义 桩基施工技术主要就是对土层和岩石上进行钻孔，之后在其中设置承重平台或者是桩体，确保建筑物与地面进行充分连接，避免二者出现分离问题。桩基施工技术的应用与建筑物稳定性之间有着密切的联系，同时，也是建筑施工当中核心部分与环节。此项技术的合理使用，主要依靠自身填充材料的硬度，大幅度提高地基的安全性、稳定性，防止出现地基沉降或者是其他严重的问题。现如今此项技术已然在现代建筑当中得到重视以及广泛应用。1.2 类型与特点 钻孔灌注桩、人工挖孔桩、沉管灌注桩是使用最频繁的类型。当工作人员在进行桩基施工技术选择的过程当中，首先会对施工现场的地质环境进行认真勘察，因为地质条件的不同，所使用的桩基施工技术也会有很大差异，结合地质条件，确保选择出来的桩基施工技术更为合适与恰当。总而言之，在选择时，需要对几方面内容进行认真的思考，其一：桩基施工技术的承载力是需要深入思考的主要内容，其承载力必须能够承担起建筑物的总体压力。其二：分析此项技术加入到使用过程当中去，现有的地质条件下是否可以确保建筑物不会出现沉降或者是其他严重的问题。其三：将建筑物的抗震能力也加入到自己的考虑范围当中去。其四：桩基施工需在高岩层上面操作与进行，这样做可以保证建筑不会出现倾斜或者是其他的问题。1.3 桩基施工技术的重要性 新时代下的人们对于建筑物的质量、美观性等多个方面都非常关注，并提出诸多的要求。高层、超高层建筑出现在人们的面前，应该用怎样的方法，才能够确保建筑物的稳定，一直是相关工作人员深入思考的问题。做好建筑施工当中桩基施工技术与建筑物的总体质量、人们的生命财产安全之间都有密切的联系和关系。将桩基施工技术加入到建设工程项目当中去，可以确保建筑整体降低对地质条件所带来的影响，并且还能够降低建筑物自身对地面所产生的压力，这样建筑物出现裂缝、倾倒的可能性就会明显下降。不仅如此，在具体施工当中，通过合理应用桩基施工技术，还可以有效延长建筑物具体的使用时间，也能够减少后期维护当中所支出的费用，呈现出来的经济价值极为明显。2 桩基施工中的关键技术 2.1 常见的桩基施工技术（1）人工挖孔桩机施工技术。人工挖孔桩机施工中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 85 技术最明显的特点就是无需投入更多的成本，主要应用人工操作，所以灵活性非常的强，周围环境并不会对具体施工带来较为严重的影响。（2）静力压桩施工技术。静力压桩施工技术的原理为：因为桩的自身有一定的重量，所以可以利用这一优势，与桩架和抑制桩之间所产生的反作用力完成压桩。静力压桩施工技术最大的特点就是应用期间噪音较小、冲击小。抑制桩压入时并不费力，特别轻松，所以此项技术备受相关工作人员的关注和青睐。（3）振动沉桩施工技术。振动沉桩施工技术是紧随时代发展脚步所呈现出来的一种全新的施工技术。主要原理为：应用电动机产生的振动，电动机垂直力的影响之下，最终实现地基土层紧实的目标。2.2 定位测量与成孔技术 为了保证桩基施工能够有序的进行，还需要做好定位测量工作。结合施工图纸当中内容以及水准基点，进入到测量工作当中去，保证定位测量不会有偏差问题的出现。技术工作人员将施工现场与图纸方案进行比较，之后进入到分析过程当中去，及时解决施工当中所出现的问题，防止施工误差的出现。孔位测量定位工作结束之后，由施工人员在孔口，做好护筒掩埋工作，结合设计方案的内容与要求，将护筒设置在已经预定好的位置当中。在正常的情况之下，护筒内径需要大于钻头直径 200mm。还需要做好数据的记录工作，起到提高工程质量的目的。冲孔作业展开时，一定要保证冲孔桩机不会出现失稳问题，因为如果冲孔桩发生位移的情况，必然会对施工质量的等个方面带来非常严重的影响。因此，施工人员需要应用科学的方法，将这一问题有效解决。当上述工作结束之后，采用低垂密击的方式，保证开孔过程中钢绳处在放松的状态当中。2.3 清孔与灌浆技术 冲孔工作结束之后，下一步的操作就是清孔与灌浆。将二次清孔方法加入到清孔工作当中去。第一次清孔采用混浆方法，高压泵发挥出了自己的作用，针对孔隙进行认真的清理，下一个主要“角色”是泥浆泵，将浓度正好的泥浆，以注入的方式加入到孔隙当中。此项工作结束之后，采用水文测锤，针对沉渣的实际厚度进行认真测量。如果测量的结果完全满足相关要求，则代表第一次清孔工作已经正式完成，可以顺利进入到二次清孔过程当中去。工作人员首先进入到测量桩孔底部沉渣厚度工作当中去，其次采用导管注浆法置换钻孔内部的泥浆。泥浆置换工作结束之后，则代表着第二次清孔已经正式完成。3 桩基施工技术应用要点 3.1 工程概况 某建筑项目占地面积为 15235.68m2，建筑面积为145128.37m2。该项目整体工程量大且结构复杂，为保证整体结构稳定性，多方主体结合项目地质情况及现场设计情况，明确桩基施工工艺，从而确保工程项目质量能够达到设计预期。3.2 工程设计及桩基施工工艺 3.2.1 工程设计 该工程施工特点可总结为如下几点：桩基数量较多，施工工程量大。桩基施工总工期为 60d，施工工期紧张。现场地质情况相对复杂，加大了施工难度。施工现场禁止搭建临时设施，施工管理难度大。3.2.2 桩基设计计算（1）选桩。综合上述基本资料，确定桩基施工方案为旋挖灌注桩施工，将中风化或微风化花岗岩作为持力层。结合建筑物上部荷载，经计算桩身直径为800mm。（2）桩身强度计算。该工程单桩承载力的理论值(Q)为 2000kN，为保证施工质量，Q 值应满足轴心受压值，关系公式如下：式中：Ap 一桩身面积；fc 混凝土轴心抗压设计值(取值 143Nmm2)；一工作条件系数(取值 06)。经计算，Apfc2000kN，桩身强度满足设计要求。（3）配筋率计算。在设计规范中明确规定灌注桩桩身的配筋率应在 O20.65间。该工程实际配筋率经由下列公式计算：配筋率=式中：n 一单桩钢筋数量；d 一桩身钢筋直径；A一桩身截面积。经计算配筋率为 O.63，位于 O.2O.65间，符合设计规范要求。3.2.3 桩基施工工艺（1）施工前准备。旋挖灌注桩施工前，对施工图纸予以再次核验，对各项参数指标予以检查，保证图纸内容准确无误。cfcApQccAdn/2/2中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 86（2）测量放线。依据桩基设计方案对桩位及轴线予以测量放线，利用全站仪等设备明确桩体位置。将钢筋桩或者木桩打入到既定的桩位点中，埋设深度控制在 30cm。对桩体垂直度进行检查，若出现桩体偏斜则及时予以纠正，确定桩位中心并以“十字栓桩法”对桩芯位置予以标注。（3）护筒埋设。护筒在旋挖灌注桩施工中的应用价值主要体现在以下几点：明确并固定桩孔位置。以免地下水流入孔内。对钻头地钻进方向形成引导。规避塌孔问题出现。护筒埋设工作随测量放线工作完成后进行，可对放线结果形成保护。该工程桩基护筒为厚度 4mm8mm 不等的钢板材料，保证护筒内径较桩孔的设计直径(800mm)稍大，将护筒埋设深度控制在 2m4m 之间。明确护筒中心埋设位置后，在护筒底部以十字线做标注，在出现位移后能够及时调整，使孔的中心和护筒中心完全叠合。为避免护筒出现结构倾斜，对护筒边缘予以均匀回填并夯实。完成护筒埋设工作后，保证护筒最顶部高出地面3050cm左右，在护筒上方设置 2 个溢浆孔。（4）泥浆制备。泥浆在旋挖灌注桩施工中具有重要作用，泥浆材料及配比是否合理将影响着旋挖成孔质量。在泥浆作用下能够在桩孔内表面形成泥浆护壁，发挥其低渗透性、高密度、高黏性等特点，使孔壁更加稳定，降低塌孔风险，使旋挖成孔开展的钢架有序。该工程制备泥浆材料包括水、粘土和添加剂，对泥浆制备材料的性能指标有着较高的要求，如下表 1所示。表 1 泥浆材料性能质量要求 泥浆材料 材料性能质量要求 水 弱碱性且水中无其他杂质 黏土 黏土粒径在 0.005mm 以下，塑性指数在 25以上且相对密度在 1.1-1.5g/cm3 之间 添加剂 包括纯碱等无机添加剂，能够使泥浆性能更加分散；丹宁液等有机添加剂，调节泥浆粘度 考虑到若泥浆性能不符合标准，在成孔时将影响到成孔速度，易引发穿孔、埋孔或孔壁坍塌等不良问题。在清孔时，孔底的泥渣含量远超技术标准，加大施工难度。水下混凝土浇筑后，易出现断桩问题，使桩基施工质量受到直接影响。因此，为强化泥浆制备质量控制，该工程于制备前进行配比试验，明确最佳泥浆配比，根据地层情况不同，泥浆的性能参数也会不同。该工程施工时对每台旋挖钻机各配置一个循环池和沉淀池，泥浆池容积为 18m3。（5）旋挖成孔施工。旋挖成孔前再次检查机械设备性能、钻头规格以及磨损程度。对有严重磨损或规格不符的钻头予以更换。就泥浆制备情况予以检查，泥浆制备合格且钻机就位后准备开展旋挖钻孔施工。控制每次钻进深度在O.6m上下，控制钻机轻压、满转。（6）清孔施工。该项目分两次进行换浆法清孔，在钻孔成孔后进行首次清孔，清孔后泥浆参数符合施工标；隹安排下放钢筋笼。在安装固定好钢筋笼后进行第二次清孔施工，第二次清孔主要清理安装钢筋笼或导管时掉落的泥皮。施工所用的清孔设备为 Z一200 型泥浆分离器，将沉渣厚度控制在 50mm 以下。在空压机作用下，以反循环的排渣方式清理掉孔内多余的泥浆。泥浆分离器能够将清浆液循环至孔内，直至泥浆符合施工标准。该项目于水下混凝土施工前，将孔内泥浆参数控制在下列范围内：相对密度在 1.051.20kgm3间；含砂率95：黏度在 2028s 间。（7）钢筋笼施工。钢筋笼施工严格以施工设计图纸为依据。检查质量合格后对其进行焊接连接或机械连接。制作完成后进行钢筋笼的装工序，钢筋笼起吊，以“扁担起吊法”将钢筋笼吊起，将主筋与上部钢筋的连接处作为吊点，通过逐步调整，使吊起后保持对称，起吊至孔口位置后，以套筒实现机械连接。钢筋笼入孔，调整钢筋笼中心与桩孔中心相对应，保证垂直缓慢下放，实现平稳入孔。钢筋笼下放，入口后不可随意转动钢筋笼，严格控制下放过程力度应匀称，不可高提猛落。该项目于钢筋笼施工中在起吊、入孔、下放等环节均由专人监督，在发现偏差时能够及时予以指正。依照桩基施工方案，钢筋笼下放至指定位置后，对安装质量予以检查并在孔口位置做好固定，完成钢筋笼施工。（8）水下混凝土施工。水下混凝土浇筑以导管法进行施工。导管法工艺流程：导管安装就位：埋设并安装隔水栓；灌注水下混凝土；切断隔水栓连接绳，使其落入导管底部；随着混凝土灌注，缓慢提升导管；混凝土浇筑后及时撤出导管及护筒。控制混凝土浇筑超出桩顶设计标高 60cm，将桩顶的浮浆去除，予以合理养护措施，减少干缩裂缝。4 结语 综上所述，建设工程桩基施工决定着建筑物稳定中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 87 性及施工安全，所选取的桩基施工工艺应充分考量现场实际情况及地质情况。本文结合某工程项目施工实际，对项目桩基工程施工技术的应用要点展开分析与探讨，从而为工程施工建设提供良好的基础保障。参考文献 1贾丽芳.桩基施工技术在矿山建设工程中的应用J.世界有色金属,2022(19):40-42.2郑历群.建设工程土建施工中的桩基础施工技术探讨J.四川水泥,2021(10):199-200.3刘宝军.桩基施工技术在道桥施工中的应用J.科学技术创新,2020(21):144-145.4贾世珣.公路桥梁桩基施工与检测技术分析J.居舍,2020(08):67-25.5张东硕,王东,赵艳丽.建设工程中桩基的施工技术及应用J.技术与市场,2017,24(02):38-40.