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桩基础技术论文集锦9篇

时间:2023-03-25 10:43:40

桩基础技术论文

桩基础技术论文范文1

关键词:地基;施工技术;分析

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

土建工程施工中的基础施工是该建筑结构的核心所在,因此做好土建工程中的地基基础与桩基础施工是保证整个建筑工程施工质量的关键。实践中,要做好土建工程的地基基础与桩基础施工,除掌握相关的施工技术外,还要对施工人员的专业知识、职业素养以及工程管理水平等进行全面的提升,只有这样才能保证土建工程的施工质量。

1 地基概念及其基础的土建施工技术

地基基础和桩基础作为建筑物的基础施工工程,相关单位和人员必须全面了解其施工技术,才能保证地基的力学强度和承载力,保证施工质量。通过本文对地基基础概念及其处理技术,桩基础概念及其施工技术,以及桩类型和施工方式的论述,使我们全面了解了地基基础和桩基础的相关知识。不仅有利于为地基施工工程提供系统而全面的理论基础,也有利于为做好地基基础和桩基础的施工工作。

1.1 地基概念

地基是建筑结构最下层的一部分支撑基础结构,实践中可以看到,地基的基本构成元素是土体、岩体等。从地质学的角度来看,地基实际上就是在建筑结构的施工建设过程中,对岩土中的某一范围内原有应力予以适当的改变,而该部分由建筑结构荷载所引起的应力变化岩土,通常被人们称为是地基。据调查显示,在当前国内土建工程地基构成过程中,按照地基自身的内部构造,可将其分成人工地基、天然地基两种类型,但在土建工程实际建设与地基应用过程中,如果天然的地基难以满足建筑结构的实际施工建设之需求,则应当通过人工补偿的形式对天然地基进行弥补,以保证其满足施工建设要求。

1.2 地基基础的处理技术

由于地基基础是保证建筑物坚固,经久耐用的重要组成部分。所以在不同地质条件和地基施工要求下,需要通过地基基础的处理技术做好地基的加固工作,以保证地基基础有足够的强度支撑上面建筑物的荷载。同时,通过该种技术也能够有效改善不良的地质条件,使地基土体符合施工要求。例如在膨胀土上修建建筑物时,就需要利用石灰改变膨胀土的土质。下面将具体分析一下处理地基基础的几种常见技术手段。

1.2.1 换土垫层,分层填土

由于某些土体的承载力较小,具有湿润性和膨胀性等土质特性,严重影响地基基础的强度和稳定性。这就需要换掉原来的浅层软土,用强度、稳定性较高的材料替代,以提高地基基础的承载力,减少土层沉降问题。在此项工程中,通常采用换土垫层,分层填土的方式。简单说,就是用符合施工条件的土体代替原来的浅层土,且要分层实施,以保证土体的密度,避免出现缝隙和孔洞现象。

1.2.2 碾压夯实

碾压夯实技术的主要作用是通过各种途径产生的强大夯击力,将地基中的松软土体碾压或夯实,进一步提高土体的强度,降低土体的压缩性。这样才能保证建筑物竣工后,基地具有最低的沉降量。

(1)机械碾压法

顾名思义,就是利用压路机、推土机等重型机械对地基土层进行压实工序。在分层填土工序中,每填一次土就需要利用机械碾压几遍,尽量保证地基土地的夯实程度。由于该种方式需要使用重型机械,耗费大量的物力与财力,因此比较适用于大型的建筑工程。

(2)振动夯实法

振动夯实法,是指通过电动机振动而产生的巨大垂直力作用于地基。由于震动时间较长,振动效果好,所以对地基土体的作用效果也非常好。

1.2.3 固结土壤

由于土体具有液化性能,是土层必然含有一定程度的水分。所以,需要通过排水的方式排除土体中的水分,使其失水后自动固结,达到提高土质抗剪强度,降低土层沉降的效果。该种方式简单、易操作、费用较低,既经济又实用。因此,在许多民用建筑施工中得到广泛地应用。

1.2.4 化学加固法

简单地说,化学加固法就是向土体中加入化学物质,通过一系列的化学反应将土体粘结在一起并改善土体性质,进而增强地基的承载能力。

(1)灌浆法

灌浆法的实质是把某些能够固化的浆液(水泥浆、碱液、丙烯酸铵等)注入土体中,利用气压、液压或电化原理,改善土体中各种介质的物理力学性质。能够有效地降低土质的渗透性、减少渗流量、提高抗渗能力、降低空隙压力,从而提高地基土体的力学强度和变形模量。

(2)喷浆法

首先在地基的指定位置上钻洞,且在钻杆下端安装一个喷射装置,然后等到孔洞具有一定深度时,使钻杆匀速旋转上升,同时向周围土层喷射浆液。当浆液与土体固结在一起时,遂达到加固地基的效果。

(3)深层搅拌法

深层搅拌法是将水泥浆等固化剂注入深层土体中,通过搅拌机的搅拌功能将土体和水泥浆充分混合,使地基深层形成复合地基而具有连续强度。能够充分降低地基沉降,提高地基的承载力。

2 桩基础概念其土建施工技术

2.1 桩基础概念

桩基础由基桩和连结于桩顶的承台共同组成的深基础。它是一种既古老又在现代高层建筑物和重要建筑工程中被广泛采用的基础形式。当地基浅层土质条件不佳,采用浅基础不能满足建筑物级低强度、变形及稳定性方面的要求时,往往需要采用桩基础。该种地基基础形式,具有较强的承载能力,且地层沉降量小,是基地加固的重要方法之一。

2.2 土建施工技术

2.2.1 静力压桩施工技术

静力压桩施工技术是通过静力压桩机以压桩机自重及桩架上配重作反力将预制桩压入土中的一种沉桩工艺。由于静压桩是挤土桩,在压桩过程中极容易破坏土层结构,产生产生超孔隙水压力。所以,静压沉桩工艺不宜中途停顿。该种施工技术具有无噪音、无振动、无冲击力,且工艺简明、质量可靠、造价低、检测方便等优点,使其在高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层中得到广泛应用。

2.2.2 振动沉桩施工技术

振动沉桩施工技术是通过桩顶部的固定振动器,使桩在自身重力和振动效果的作用下沉入基地土层。该种技术的设备装置简单、重量轻、体积小,且打桩效果好。不仅能够有效降低地基工程的施工成本,也能够降低劳动强度,提高施工效率。

3 桩基础类型及其施工方式

桩基础类型大致包括预制桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩、树根桩等四种类型。由于类型不同,其施工方法也将会有所不同。下面将针对不同类型的桩基础,具体讨论其施工方法。

3.1 预制桩

通常情况下,预制桩的外形是圆形或方形,其直径或边长约在300mm-600mm之间,长度约在7m-26m之间,采用焊接法或硫磺胶泥锚接法进行接桩。

3.2 沉管灌注桩

沉管灌注桩的直径约在350-550mm之间,长度约在23-27m之间。该种打桩方式,是振动沉桩施工技术的具体表现形式。其主要利用桩顶部的振动器将带有固化剂的钢管桩打入地基土层,在振动过程中逐渐拔出钢管而形成灌注桩,适用于粘性土和砂性土地基。

3.3 钻孔灌注桩

钻孔灌注桩的直径约在65cm-160cm之间,长度可根据工程实际要求而定。它是利用钻机在地基土层中钻出孔洞,再通过灌注法将水泥浆压入钻孔而形成的。值得注意的是,在钻孔的过程中需要时刻注意保护钻孔孔型,避免出现坍塌的情况。

3.4 树根桩

树根桩的直径约在80mm-260mm之间,长度可根据工程实际要求而定。实际上,树根桩是一种小型钻孔灌注桩。除了桩直径有一定区别,其在施工技术和方式等方面并无其他明显区别。

4 结束语

近年来,随着我国社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快,建筑地基基础与桩基础土建工程施工技术也有了很大的进步。土建工程施工过程中的土石方工程、地基基础与桩基础土建工程、砌体工程、钢筋混凝土工程、屋面工程以及结构安装工程和装饰工程等分项工程施工质量,关系着整个土建工程项目的施工质量,尤其是地基基础与桩基础土建施工技术显得更为重要,因此应当加强重视。在基础设施建设迅速发展的当代,其复杂的地质条件使得建筑物的地基基础和桩基础的承载力面临着严峻的考验。为了保证建筑物基础工程的质量与安全,使其承载力满足建筑物自身的要求,促进现代化建设进程的加快,有必要进一步论述地基基础的处理技术和桩基础的土建施工技术。

参考文献:

[1] 薛秋生,沈龙运,聂义军. 后压浆钻孔灌注桩施工技术分析[A]. 中国铁道学会第三届标准计量委员会2008年学术交流报告会论文集[C],2008 .

[2] 宋进良,陆凤虎. 钻孔灌注桩施工技术和质量控制[A]. 矿山建设工程技术新进展——2009全国矿山建设学术会议文集(下册)[C],2009 .

[3] 孙健,吴迪. 浅谈民用建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J]. 科技资讯, 2011,(23) .

[4] 张丰川.关于工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术的几点研究[J].建筑与文化,2012,(12).

桩基础技术论文范文2

关键词:土建地基;施工技术;初探

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:

地基基础和桩基础作为建筑物的基础施工工程,相关单位和人员必须全面了解其施工技术,才能保证地基的力学强度和承载力,保证施工质量。通过本文对地基基础概念及其处理技术,桩基础概念及其施工技术,以及桩类型和施工方式的论述,使我们全面了解了地基基础和桩基础的相关知识。不仅有利于为地基施工工程提供系统而全面的理论基础,也有利于为做好地基基础和桩基础的施工工作。

1 地基概念及其基础的土建施工技术

1.1 地基概念

地基是指建筑物下面支撑基础的土体或岩体。在工程地质学中,指的是由于建筑物的兴建,导致岩土中某一范围内原来的应力发生了改变,而这部分由建筑物荷载引起应力变化的岩土就叫做地基。其分为人工地基和天然地基两种地基。当天然地基不能满足建筑物施工需要的时候,则需要通过人工改造其地质条件使其符合地基施工要求。

1.2 地基基础的处理技术

由于地基基础是保证建筑物坚固,经久耐用的重要组成部分。所以在不同地质条件和地基施工要求下,需要通过地基基础的处理技术做好地基的加固工作,以保证地基基础有足够的强度支撑上面建筑物的荷载。同时,通过该种技术也能够有效改善不良的地质条件,使地基土体符合施工要求。例如在膨胀土上修建建筑物时,就需要利用石灰改变膨胀土的土质。下面将具体分析一下处理地基基础的几种常见技术手段。

1.2.1 换土垫层,分层填土

由于某些土体的承载力较小,具有湿润性和膨胀性等土质特性,严重影响地基基础的强度和稳定性。这就需要换掉原来的浅层软土,用强度、稳定性较高的材料替代,以提高地基基础的承载力,减少土层沉降问题。在此项工程中,通常采用换土垫层,分层填土的方式。简单说,就是用符合施工条件的土体代替原来的浅层土,且要分层实施,以保证土体的密度,避免出现缝隙和孔洞现象。

1.2.2 碾压夯实

碾压夯实技术的主要作用是通过各种途径产生的强大夯击力,将地基中的松软土体碾压或夯实,进一步提高土体的强度,降低土体的压缩性。这样才能保证建筑物竣工后,基地具有最低的沉降量。

(1)机械碾压法

顾名思义,就是利用压路机、推土机等重型机械对地基土层进行压实工序。在分层填土工序中,每填一次土就需要利用机械碾压几遍,尽量保证地基土地的夯实程度。由于该种方式需要使用重型机械,耗费大量的物力与财力,因此比较适用于大型的建筑工程。

(2)振动夯实法

振动夯实法,是指通过电动机振动而产生的巨大垂直力作用于地基。由于震动时间较长,振动效果好,所以对地基土体的作用效果也非常好。

1.2.3 固结土壤

由于土体具有液化性能,是土层必然含有一定程度的水分。所以,需要通过排水的方式排除土体中的水分,使其失水后自动固结,达到提高土质抗剪强度,降低土层沉降的效果。该种方式简单、易操作、费用较低,既经济又实用。因此,在许多民用建筑施工中得到广泛地应用。

1.2.4 化学加固法

简单地说,化学加固法就是向土体中加入化学物质,通过一系列的化学反应将土体粘结在一起并改善土体性质,进而增强地基的承载能力。

(1)灌浆法

灌浆法的实质是把某些能够固化的浆液(水泥浆、碱液、丙烯酸铵等)注入土体中,利用气压、液压或电化原理,改善土体中各种介质的物理力学性质。能够有效地降低土质的渗透性、减少渗流量、提高抗渗能力、降低空隙压力,从而提高地基土体的力学强度和变形模量。

(2)喷浆法

首先在地基的指定位置上钻洞,且在钻杆下端安装一个喷射装置,然后等到孔洞具有一定深度时,使钻杆匀速旋转上升,同时向周围土层喷射浆液。当浆液与土体固结在一起时,遂达到加固地基的效果。

(3)深层搅拌法

深层搅拌法是将水泥浆等固化剂注入深层土体中,通过搅拌机的搅拌功能将土体和水泥浆充分混合,使地基深层形成复合地基而具有连续强度。能够充分降低地基沉降,提高地基的承载力。

2 桩基础概念其土建施工技术

2.1 桩基础概念

桩基础由基桩和连结于桩顶的承台共同组成的深基础。它是一种既古老又在现代高层建筑物和重要建筑工程中被广泛采用的基础形式。当地基浅层土质条件不佳,采用浅基础不能满足建筑物级低强度、变形及稳定性方面的要求时,往往需要采用桩基础。该种地基基础形式,具有较强的承载能力,且地层沉降量小,是基地加固的重要方法之一。

2.2 土建施工技术

2.2.1 静力压桩施工技术

静力压桩施工技术是通过静力压桩机以压桩机自重及桩架上配重作反力将预制桩压入土中的一种沉桩工艺。由于静压桩是挤土桩,在压桩过程中极容易破坏土层结构,产生产生超孔隙水压力。所以,静压沉桩工艺不宜中途停顿。该种施工技术具有无噪音、无振动、无冲击力,且工艺简明、质量可靠、造价低、检测方便等优点,使其在高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层中得到广泛应用。

2.2.2 振动沉桩施工技术

振动沉桩施工技术是通过桩顶部的固定振动器,使桩在自身重力和振动效果的作用下沉入基地土层。该种技术的设备装置简单、重量轻、体积小,且打桩效果好。不仅能够有效降低地基工程的施工成本,也能够降低劳动强度,提高施工效率。

3 桩基础类型及其施工方式

桩基础类型大致包括预制桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩、树根桩等四种类型。由于类型不同,其施工方法也将会有所不同。下面将针对不同类型的桩基础,具体讨论其施工方法。

3.1 预制桩

通常情况下,预制桩的外形是圆形或方形,其直径或边长约在300mm-600mm之间,长度约在7m-26m之间,采用焊接法或硫磺胶泥锚接法进行接桩。

3.2 沉管灌注桩

沉管灌注桩的直径约在350-550mm之间,长度约在23-27m之间。该种打桩方式,是振动沉桩施工技术的具体表现形式。其主要利用桩顶部的振动器将带有固化剂的钢管桩打入地基土层,在振动过程中逐渐拔出钢管而形成灌注桩,适用于粘性土和砂性土地基。

3.3 钻孔灌注桩

钻孔灌注桩的直径约在65cm-160cm之间,长度可根据工程实际要求而定。它是利用钻机在地基土层中钻出孔洞,再通过灌注法将水泥浆压入钻孔而形成的。值得注意的是,在钻孔的过程中需要时刻注意保护钻孔孔型,避免出现坍塌的情况。

3.4 树根桩

树根桩的直径约在80mm-260mm之间,长度可根据工程实际要求而定。实际上,树根桩是一种小型钻孔灌注桩。除了桩直径有一定区别,其在施工技术和方式等方面并无其他明显区别。

4 结束语

由于我国幅员辽阔,地质条件十分复杂。在基础设施建设迅速发展的当代,其复杂的地质条件使得建筑物的地基基础和桩基础的承载力面临着严峻的考验。为了保证建筑物基础工程的质量与安全,使其承载力满足建筑物自身的要求,促进现代化建设进程的加快,有必要进一步论述地基基础的处理技术和桩基础的土建施工技术。

参考文献:

[1] 薛秋生,沈龙运,聂义军. 后压浆钻孔灌注桩施工技术分析[A]. 中国铁道学会第三届标准计量委员会2008年学术交流报告会论文集[C], 2008 .

桩基础技术论文范文3

【关键词】房屋建筑桩基础工程;施工技术;施工要点;选择原则

城市化建设的快速推进,使得高层建筑日趋增多,而高层建筑的基础多采用桩基础,因此,如何选择合理的桩基础施工方法,对于保障房屋建筑工程安全起着重要的作用。

1 房屋建筑桩基础工程的施工技术

1.1人工挖孔桩施工技术。人工挖孔桩技术主要是依靠人完成的,其特点主要有成本低,质量好,并且制作流程简单,并且也不会对周围的施工环境及生态环境造成应影响,因此在土建工程中常常说人工挖孔桩技术是一种环保健康、经济的技术。在施工的过程中,首先应该对已挖桩底进行扩孔,其扩孔的大小根据水流量进行控制,在透水层应该注意适当进行布置环状钢筋圈,然后进行回填混凝土,在混凝土施工后,应按照设计的直径进行开挖穿过透水层。对于桩孔护壁混凝土应该保证每挖一节就应该立即进行建筑混凝土,然后捣实,其中混凝土的强度应该控制在C20,坍塌度应该控制在100mm,以保证其稳定性。

1.2静力压桩施工技术。静力压桩施工技术以压桩机的自重及桩架上的配重对预制桩作反力,将其压入土中的一种沉桩工艺。由于静压桩是挤土桩,其在压桩的过程中极易破坏土层的结果,产生超空隙水压力。因此,在使用静力压柱施工技术时,不宜中途停顿,应持续进行。该技术不仅具有无振动、工艺简明、无冲击力、质量可靠、造价低廉、无噪音、检测方便等优点,同时还能节约混凝土和钢筋,降低建筑工程成本,因此,非常适用于高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层区建筑。

1.3钻孔灌注桩施工技术。灌注混凝土的桩孔的形成是靠机械设备来完成的,即为钻孔灌注桩技术,它是一种按方法定义的桩类型。与打入桩方式不同,钻孔灌注桩是先成孔后成桩,通过面向桩体方向移动的土体从而对桩产生动态压力,采取适合的桩距以防止坍孔和缩径。成孔的垂直精度是验证灌注桩的顺利实施的主要指标,可利用扩大桩机的支撑面积使桩机稳固、定期核实钻架和钻杆的垂直度等措施以保证其精度,成孔后必须及时拆掉钢筋前作井径、井斜超声波测试等设备。控制护筒中心与桩位中心线偏差不超过50 mm,并检查回填土是否严实,以避免漏浆现象的发生。同时为精确把握钻孔深度,可在桩架固定后实时记录底梁和桩具之间的长度,根据钻杆在钻机上的多余长度来确定成孔的实际操作深度。而当钻孔钻至设计预期值时,必须利用钻杆在原位进行一定次数的清孔以保证桩基工程的质量,并且清洗操作最好在混凝土灌注前进行。

1.4振动沉桩施工技术。振动沉桩主要是通过电动机的振动而才产生的巨大垂直力作用于地基,使地基土层达到密实状态。由于振动时间较长,且振动效果好,因此对地基土体的作用效果也很理想。在施工中首先要在桩顶安装固定的振动器,通过震动器的振动,在桩自身重力与振动效果的共同作用下,将桩沉入地基土层,从而带动土层受迫振动,产生收缩和位移,这个过程就是利用了振动沉桩施工技术。在采用振动沉桩施工技术时,要注意的是开始打桩时,先采用小距离轻度锤击,再进行连续锤击,直到将桩打入要求的深度。

2 房屋建筑桩基础工程的施工要点

2.1桩基础施工前的要点分析。施工前应做好现场踏勘工作,做好技术准备与资源准备工作,以保证打桩施工的顺利进行。桩基础施工前的一般准备工作包括以下几个方面:(1)施工现场及周边环境的踏勘。在施工前,应对桩基施工的现场进行全面踏勘,以便为编制施工方案提供必要的资料,也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。(2)技术准备。其主要内容包括如下几个方面:一是施工方案的编制。施工前应编制施工方案,明确成桩机械、成桩方法、施工顺序、邻近建筑物或地下管线的保护措施等。二是施工进度计划。根据工程总进度计划确定桩基施工计划,该计划应包括进度计划,劳动力需求计划及材料、设备需求计划。三是进行工艺试桩。为确定合理的施工工艺,在施工前应进行工艺试桩,由此确定工艺参数。

2.2施工现场准备工作的要点。现场准备的主要工作主要包括:对于预制桩,不论是锤击、静压或是振动打桩法,打桩机械自重均较大,在场地平整时还应考虑铺设一定厚度的碎石,以提高与打桩机械直接接触的地基表面的承载力,防止打桩作业时桩机产生不均匀沉降而影响打桩的垂直度。一般履带式打桩机要术地基承载力为100~130kPa。如铺设碎石仍不能满足要术时,则可采用铺设走道板的方法,以减小对地基土的压力。对于灌注桩应根据不同成孔方法做好场地平整工作。如采用人工挖孔方法,则在场地平整时需考虑挖孔后的运土道路;当采用钻孔灌注桩时,则应考虑泥浆槽及排水沟。近年来,在大城市实行了钻孔灌注桩硬地施工法,即在灌注桩施工区先做混凝土硬地,同时布置好泥浆池、槽及排水沟等,然后在桩位处钻孔成桩。该法使泥浆有序排放,做到了文明施工,同时也大大提高了施工效率。在沉管灌注桩施工时,场地平整的要术与预制打入桩类似,由于其沉管时亦需用锤击或振动法,桩机对地基土的承载力也有较高的要术。

2.3现场放线定位的要点。桩基础施工现场轴线应经复核确认,施工现场轴线控制点不应受桩基施工影响,以便桩基施工作业时复核桩位。(1)定桩位。定桩位时必须按照施工方格网实地定出控制线,再根据设计的桩位图,将桩逐一编号,依桩号所对应的轴线、尺寸施放桩位,并设置样桩,以供桩机就位定位。定出的桩位必须再经一次复核,以防定位差错。(2)水准点。桩基施工的标高控制,应遵照设计要求进行,每根桩的桩顶、桩端均须做标高记录,为此,施工区附近应设置不受沉桩影响的水准点,一般要求不少于2个。该水准点应在整个施工过程中予以保护,不使其受损坏。

3 房屋建筑桩基础工程施工技术选择的原则

房屋建筑桩基础工程中一般根据土层情况、周边环境状况及上部荷载等确定桩型与施工方法。建筑桩基础工程施工技术选择的原则主要体现:(1)根据土层条件制宜。由于建筑工程场地的实时地质条件,比如地下水位情况、桩端持力层深度、土壤成分等,会对桩的实际功能产生影响,故可依据各种桩结构的技术指标和参数,选择适合的桩基础类型。(2)基础荷载量的有效控制。施工前,估算建筑上层部分给予基础的荷载大小以设计出对应的桩,因为基础荷载量是影响单桩承载力的主要因素。(3)周边环境影响制宜。建筑工程的设桩操作对环境的影响主要是泥浆护壁的钻孔桩的实施,因此需要充分考虑泥水、沙石的有效处理。

4 结束语

随着科技的不断进步,要不断对房屋建筑桩基础工程施工技术进行研究,从而推动我国的建筑业健康快速发展,促进我国经济的可持续增长。

参考文献:

[1]张跃川.桩基工程施工方案编制[J].工程建设与设计,2009

桩基础技术论文范文4

【关键词】土木工程 施工技术 新型技术

在土木工程施工技术中,工程实践经验先行于理论,因为有些客观情况过于复杂,很难如实反映室内实验或理论分析,另外只有进行工程实践才能揭示新的问题。土木工程不仅为人类生活、生产提供了物质保障,而且大大推进了科技的进步,同时这是一门不断发展的学科,因而土木工程施工技术也在不断涌现新材料、新技术。

一般来说,土木工程施工具有以下特点:固定性、流动性和多样性。固定性是指施工地点相对固定,一般在选定施工地点后,不会产生很大的变动;流动性是指施工队伍的流动性和在同一工程上施工人员作业空间的流动;多样性是指各种工程的不同,从建筑类型到施工设施和施工方法都有不同的特点。

1 传统施工技术

土木工程传统的施工技术贯穿在工程的建设中,方法也随着结构形式、材料、地基基础、外界环境的不同而变化。下面主要针对地基基础的施工、混凝土结构施工和钢结构施工进行介绍。

1.1 地基基础施工

桩基础施工是地基基础施工的最主要方法,在设计时分为两类极限状态设计,分别是承载能力极限状态和正常使用极限状态。根据建筑规模、功能特征和对差异变形的适应性以及桩基问题可能造成建筑破坏或影响正常使用的程度,要按照不同的的设计等级进行施工,具体参照《桩基施工规范》。

按承载性状划分,基桩有两种类型,即摩擦型桩和端承型桩,摩擦型桩又分为摩擦桩和端承摩擦桩,端承桩又分为端承桩和摩擦端承桩。摩擦桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载是由桩侧摩阻承受,端阻力可以忽略;端承摩擦桩在极限状态下,桩顶竖向荷载则是由桩侧阻力承受主要部分。端承桩在极限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,桩侧阻力可以忽略不计;摩擦端承桩则是由桩端阻力承受大部分的竖向荷载。按照成桩方法分类,还有非挤土桩、挤土桩和部分挤土桩三种,制作基桩的材料也不是单一的,主要分为木桩、混凝土桩、钢桩等,不同类型和不同材料桩的施工方案和适宜的基础亦有所不同。在桩基础施工中,首先要确定选择桩型。

在桩基础施工中,不仅要主要单根桩的施工质量,还要综合考虑,特别是群桩基础,要考虑避免不均匀沉降。预制桩吊运时单吊点和双吊点的设置,按照吊点跨间正弯矩与吊点处的负弯矩相等的原则进行布置,同时要考虑预制桩吊运时可能会受到的冲击和振动。桩基础施工中钻孔灌注桩的主要步骤是:桩定位放线、钻机就位并校正垂直度、钻孔清土、灌注并搅拌混凝土、制作安放钢筋笼、成桩验收并进行质量检验。

1.2 混凝土结构施工

按照施工中浇制混凝土的地点分为预制法和现浇法。预制法是在别处而非施工现场浇筑混凝土,预制混凝土以其低廉的成本、出色的性能,成为建筑业的新宠。在使用预制法施工时,要确保预制模的尺寸准确,并严格按照施工顺序进行。现浇法则是在施工现场支模浇筑混凝土,是大多数建筑物采用的方式,应用更早更广泛。预应力混凝土施工中,根据张拉预应力筋的顺序还分为先张法和后张法。

1.3 钢结构施工

钢结构施工的主要工作是构件的吊装,在施工前要切实做好准备工作,包括场地清理、道路修筑、基础准备、构件运输、检查装备等。钢构件运送先后顺序要按照施工顺序进行,构件运到现场后,应尽量存放在起吊位置,并用足够支承面的木枕垫底。

吊装前应该核准构件标号、位置。并清除表面,摩擦面要保持干燥清洁。考虑到钢结构工程的特殊性,可能会在施工过程中用到氧气、乙炔类焊接工具,所以要准备灭火器谨防发生火灾。

钢结构在施工过程中,关键点还有连接的出来,主要有螺栓连接、焊接等,铆接因为其灵活性的限制而逐渐被淘汰。处理连接问题时分两个部分,一是选择连接方式,二是准确确定连接位置,如果连接不当对整个结构的整体性会产生不利影响,成为结构的薄弱点,构成安全隐患。

2 新型施工技术

施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段,都具有非常重要的作用,往往决定设计者设计思想的实现与否。就施工本身而言,任何一个工程项目,其施工过程都受到地质条件、材料性能、荷载条件、现场条件、资源状况和气候条件的限制。要想发展新型的施工技术,实现创新,必须从这些限制方面着手,突破制约,实现优化。下面仅针对深基坑支挡技术新发展和新型预应力技术两方面进行探讨。

2.1 深基坑支挡技术发展

由于高层建筑的发展、抗震与人防的需要和地下空间利用的需求,再加上大型深埋设备基础的施工,深基坑支挡问题越来越多。在这些需求和障碍的促进下,深基坑支挡技术在下面两个方面得到了较大的发展,实现是施工技术的创新。

第一,桩、桩―锚支挡体系。对于开挖深度大、坑壁土质差的情况,通常采用灌注桩―预应力锚杆体系。引进的套管水冲法成锚工艺适用于地下水位上下的各种类型的土层,但效率不尽人意。第二,支挡与承重结构一体化。用于临时支挡的桩或者地下连续墙和永久性的柱、地下室墙一体化后,施工速度得到提高,投资效果得到加强,资源得到节约,得到良好的技术经济效益。另外,钻孔灌注桩施工中更加先进的施工工艺―旋挖已经投入使用,使成孔质量得到保证,减小认为不确定因素对施工质量的影响。

2.2 新型预应力技术

体外预应力作为后张预应力体系的重要分支之一,是预应力施工技术的发展和创新,是近年来的热点。顾名思义,体外预应力是指预应力筋布置在混凝土截面外的预应力,与传统的布置于构件截面内的预应力筋,所提供的有粘结或者无粘结预应力相对应。体外预应力现阶段主要应用在特种结构、预应力混凝土桥梁和大跨度建筑工程结构中,形成了两种主要体系。体系一是有粘结体外预应力体系,优点是预应力摩擦损失小,因为孔道管在结构体外,容易检查和控制管道的铺设质量及其水密性;体系二是无粘结体外预应力体系,优点是可采用单根张拉工艺,易于操作,且单根无粘结筋的摩擦损失极小。体外预应力相对于传统预应力体系有很多优点,对工程经济效益有积极影响。

3 结语

土木工程建设是一个综合的大工程,且对安全性要求高,因为这联系着人们的生命财产安全,因而施工技术至关重要。在土木工程施工过程中,还存在一定的问题,比如理论研究不能适应工程建设的需要,缺少验收标准和规范,管理体制问题等。要想解决这些问题,其中一个办法就是发展施工技术,在过去的土木工程建设中,人们总结了大量宝贵的经验,也在教训中得到启示,因而施工技术也在不断发展和创新,这将给加快土木工程发展很大的帮助。

参考文献

桩基础技术论文范文5

关键词:既有建筑物 加层 地基承载力

Abstract: The paper studies the characteristics and procedures of storey-adding transformation about the existing building structures, and discusses the story-adding survey and strengthening technology in detail. Combined with the storey-adding engineering example under construction, analyzing the storey-adding feasibility on economic and technical, different options are compared. Covering the theoretical research of storey-adding, engineering experience, field detection and test, the paper provides reference for similar engineering.

Keyword: Existing building structures, storey-adding , subgrade bearing capacity

中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:

1. 概述

既有建筑物指使用了若干年的旧房屋,也包括刚竣工或正在施工过程中的建筑物。对既有建筑物进行加层扩建并伴随原结构加固处理即为既有建筑物的加层改造。

一般既有建筑物加层改造工程与拆除重建或新建工程相比投资少、工期短。加层改造能充分利用原建筑物已有的城市基础设施,节省拆迁安置补偿和征地费用等。施工中的建筑物加层改造与使用若干年后的建筑物加层改造相比,收集资料更加方便,不需考虑对结构、材料重新检测鉴定和进行加固设计,不用重新筹备施工可节约投资。

加层工作主要程序为:可行性论证(综合经济技术分析、加层鉴定、加层方案选择)加层、加固设计施工组织设计施工和沉降观测验收沉降观测。[1]

2既有建筑物加层工作要点

2.1地基基础的鉴定

加层鉴定是为既有建筑物加层进行的可靠性鉴定和抗震鉴定。地基基础的鉴定有下列步骤:搜集资料现场调查综合分析提出鉴定检测方法。

地基鉴定方法:采用钻探、井探等方法进行勘探;进行原状土的室内物理力学性质试验;进行载荷试验、静力触探试验或旁压试验等原位测试。

基础鉴定方法:用非破损法或钻孔取芯法测定基础材料的强度;对于桩基可通过沉降观测,测定桩基的沉降情况。

根据大量工程实例,既有建筑物地基承载力标准值可考虑地基土的压密效应而提高,桩基的挤土摩擦承载力随沉桩后休止时间而增长,建筑使用10年以上者,可在原有桩基承载力设计值的基础上提高10~20%。

2.2地基基础加固技术

当既有建筑物的地基承载力或地基变形不能满足加层荷载要求时,可通过地基基础加固或采用外套结构另设新基础等方法加以解决。当既有建筑为桩基础时,应检查原桩体质量及状况,实测土的物理力学性质指标,以确定桩间土的压密状况,按桩同工作条件,提高原桩基础的承载能力;当桩数不足时应适当补桩。[2~4]

3施工中既有建筑物加层实例

3.1工程概况

某项目地上裙房5层,主楼2座18层,建筑高度74.8米。工程地基基础安全等级为二级,地基基础设计等级为甲级。主楼下采用桩筏基础。桩基采用 PHC-600(130)AB-C80预制管桩,有效桩长31m,持力层为⑧层粉土层,其抗压承载力特征值估算为 2100kN。

该项目桩基工程于2010年12月开工2011年1月结束。2011年2~7月基坑围护施工,7月开始进行基坑开挖工作。现场情况局部土方已开挖到支撑下,业主此时提出希望在安全的前提下结合造价经济性主楼尽量加层。

3.2可行性技术论证

本文可行性分析侧重给出技术论证。由于是在施工过程中提出的加层改造,18层主楼直接加层,受高度限制等规划条件并考虑经济性,分析主楼加2~3层,该项目加层可行性主要取决于原桩基承载力。

经计算加层后的主楼总荷载变化情况和原有桩基主要力学指标变化情况如下表1。

综合比较三个方案对施工工期、施工现场的影响,结合资金投入状况,选择方案三。

按方案三通过试验检测桩基有富余承载力,经计算不对地基基础进行加固处理也可满足加2~3层的条件。方案三试验资料如下。

根据补勘资料结合原地勘报告,该主楼区域地层分布稳定,无突变情况,桩底以下土层厚度能满足沉降计算要求的压缩层厚度,其中第⑧层粉土层层顶标高-42.06~-35.25m。静载试验桩桩底标高为-39.35~-39.62m,均在第⑧层中间部位,符合设计要求。

桩基静载试验状况:主楼下桩数为775根,在同一条件下试桩的数量,不宜少于总桩数的1%,在主楼下均匀选取8根桩进行单桩竖向静载荷试验,设计单桩竖向抗压承载力试验值为4560kN。检测报告结果:所检测的8根桩的单桩竖向抗压极限承载力值均为4560 kN。

经低应变检测,该8根桩均为Ⅰ类和Ⅱ类桩,桩身质量完好,对桩承载力无影响。经沉降验算桩基础的沉降未超过建筑物的沉降允许值。

4结语

实践证明施工中的既有建筑物加层可免去资料收集、调查研究、材料和结构鉴定等较多工作。加层决策前应根据加层目标要求进行可行性论证,综合考虑结构安全、造价经济、工期缩短、施工简便、使用舒适等因素进行经济技术分析,通过加层鉴定等综合评定,采取相应的加固措施,比较选择最优加层方案,为项目节省造价、控制工期。

本项目加层决策时正处于施工阶段,桩基础休止时间短,但通过试验检测桩基承载力有一定提高,不对地基基础进行加固处理可满足直接加层且加层层数不多的情况,为相似工程提供借鉴。

参考文献

[1] CECS78:96砖混结构房屋加层技术规范. 1996

[2] GB 50007-2002建筑地基基础设计规范.2002

[3] JGJ123_2000既有建筑地基基础加固技术规范.2000

桩基础技术论文范文6

【关键字】复杂地质,深桩基础,施工技术,存在问题,解决措施

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

前言

从我国目前的建筑行业的发展情况来看,机械化施工已经得到了广泛的应用,但是人工作业仍然有着不可取代的重要地位、有着它存在的必要性,特别是在复杂的地质条件下进行深桩基础施工的时候,由于地质的复杂性,机械作业很容易出现问题,而且有的地质条件下很难进行机械作业,所以必须要采用人工,虽然施工人员的劳动量会比较大,危险性也较高,但是从整体来看,采用人工作业,节省了工程投资,施工简单、操作方便,一些情况下施工的速度也会比较快。目前,建筑工程中已经广泛采用了深桩基础施工,深桩基础施工技术也有了一定程度的发展,但是在一些复杂的地质条件下,深桩基础的施工仍然面临着不少的难题,一旦在施工过程中出现技术失误或者说设计的时候没有考虑周全,就会导致施工事故,深桩基础受到破坏,从而威胁到整个建筑工程的安全,因此对复杂地质条件下的深桩基础施工技术的研究已经成为了一个重要的课题,尤其是针对岩溶、湿陷性黄土、冻土地区的深桩基础的施工技术研究更是刻不容缓。

二.岩溶地区的深桩基础施工

1、岩溶地区的特点

由于岩溶地区独特的物理和化学反应,所以岩溶地区一般会有较多的溶洞出现,溶洞中的地下水活动就比较频繁,给深桩基础施工带来困难,很容易出现塌陷、断桩、偏孔、卡钻、斜孔、掉钻、漏浆等等各种问题,处理不当很有可能会影响到施工的工程质量和施工人员的生命安全,因此在施工之前,必须要充分的对岩溶地区的地区环境,溶洞内部的具体情况进行了解,结合实际情况制定合适的施工方案,确保工程和施工人员的安全。

岩溶地区深坑基础施工常见问题及解决措施

(一)高倾角岩面冲孔如遇到高倾角岩面,发生偏孔时,需回填片石到偏孔上方300~500mm处,重新冲孔。如回填一次片石难以修正孔位,则可采取多次回填片石进行修孔。如多次回填片石均不能纠正偏孔,则采取灌入C45砼,等7天后进行重新冲孔。为了防止桩基施工过程中可能出现的漏水、漏浆,掉钻甚至出现塌孔等异常现象,可采用插打钢护筒、回填粘土和片石等方法进行处理。

(二)桩施工中孔内出现障碍时的处理

(1) 掉锤。由于钢丝绳节头脱落、钢丝绳折断造成桩锤掉落在孔内可采取以下方法处理:

采用捞钩打捞。用特制的捞钩放入孔中,钩住桩锤上的打捞环,然后用桩机或吊机慢慢将桩锤提上。

②潜水员打捞。当桩锤在孔内打横卡住,用打捞钩无法打捞桩锤时,可采用潜水员潜入孔内进行水下掏孔、挂钩,如打捞环断裂则可进行水下切割烧孔,并穿入钢丝绳将桩锤吊起。

(2)卡锤。当桩锤被块石、沉碴、溶洞卡住时,可采取以下方法处理:

被块石卡住桩锤

塌孔时用粘土、块石回填,当重新冲孔时,块石很容易被震动后掉下卡住桩锤。此时可先用泥浆清孔,反复提钢丝绳,使桩锤松动,将锤提起。如提不起,则可采用水下爆破方法处理。水下爆破起锤法是利用爆破震动松动桩锤,提起桩锤。

②沉碴埋住桩锤

当砂层塌孔埋住桩锤时,首先进行清孔,利用导管将桩锤以上的沉碴清出,然后反复提锤,将桩锤拔出。

③被溶洞卡住桩锤

在进入溶洞区时,如进锤太快,一下打穿溶洞时,很容易被岩石卡住。此时桩锤一般可以向下松动,而提不起来。采用反复提锤形成反向冲击,使溶洞穿孔扩大。如不能将锤提起,则只好换桩位重新补桩。

(3)打钢护筒遇障碍

由于砂层厚塌孔,溶洞多且大,可采用打钢护筒方法进行护壁。但钢护筒在打入时,极易被孤石或石笋等齐压变形、底脚卷边。将造成桩径变小,钢筋笼下不去等问题。此时可采用潜水员水下切割处理,解决此问题。

三.湿陷性黄土地区的深桩基础施工

1、湿陷性黄土特点

湿陷性黄土一般主要分布在我国西北、华北一带, 由于黄土具有底层多, 土层厚度大, 且这些地区的气候干旱少雨, 蒸发量大,所以黄土在上覆土层自重应力作用下或在自重应力和附加应力共同作用下, 受水浸湿后的土的结构会被破坏从而发生显著变形,很容易造成地基下陷的情况。

处理方法

由于湿陷性黄土的特点,所以它会造成地基下陷,从而导致深桩基础发生不均匀的沉降,使深桩基础的承载力受到破坏,对整个建筑物的安全产生不好的影响。所以,对湿陷性黄土的处理方法要格外注意,一般来说,我们较长采用的方法主要有深层搅拌桩法、强夯法、桩基础法、垫层法、欲浸水法、挤密法等。在选择桩基础的时候,一般采用的有锤击预制桩、人工挖孔灌注桩、振动沉管灌注桩、钻孔灌注桩、向扩孔桩等等,可根据具体的地质特点和施工要求选择合适的施工方法和桩基础,但是要特别注意的是,在湿陷性黄土地区的深桩基础施工的过程中,不能选用摩擦型桩,因为摩擦型桩在浸入水中之后的摩擦力会大大的减小,从而也就失去了承重能力,就失去了保证建筑物的安全的能力。

三.冻土地区的深桩基础施工

1、冻土地区的特点

所谓冻土,是指在冬天的时候,受严寒的气候条件的影响,土层中的水结成了冰,然后土体自身就会产生体积膨胀。冻土地区的特点就在于,在严冬这种情况下,地基中的深桩基础就会受到切向的冻胀力,从而导致深桩基础产生不均匀的上拔,使深桩基础上部的结构发生不均匀的变形。到了夏天气候炎热的时候,冻土被融化,地基失去强硬的支撑,深桩基础就会下沉,基础的承载力下降,影响到上层建筑的牢固。

针对冻土地区特点选择深桩基础的要点

钻孔插入桩基础。钻孔插入桩的特点在于它能适用于各种岩性和冻土地基,并且整体来讲,对地基的热扰动比较小,且回冻的时间短。缺点就在于承载力较低。

钻孔灌注桩基础。钻孔灌注桩的特点在于它适用于坚硬冻结状态的冻土地基,制作、施工方法和机具都比较简单,节省了施工材料。并且它具有较高的水平及垂直承载能力。它的缺点就在于回冻时间比较长,对地基的热扰动大。

钻孔打入桩基础。钻孔打入桩的特点在于适用于粘性土、砂土类地基,且对地基的热扰动最小,承载力高,缺点在于施工设备较复杂。

所以针对冻土地区的施工要考虑到不同地基的情况及不同深桩基础的特点,选择最佳桩基础。

结束语

复杂地质条件下的深桩基础技术施工,重点是详细了解和掌握工程所在地的地质构造,同时制定相应措施,做好施工安全管控工作。这样不仅在工程造价方面可以大大节约,同时可缩短工程工期,并有效控制工程质量。至于质量,桩基础工程项目,所施工每一根桩都有其独特性,都无固定的可遵循历迹,应对已施工完毕的,做全面总结,不断掌握技术控制要点、吸取施工经验,消除盲目性,可有利于今后工程保质保量顺利完成。

参考文献:

[1]复杂地质条件下大直径方桩及深桩挖孔桩施工技术要求及现场控制要点 [期刊论文] 《公路交通科技:应用技术版》 -2011年7期

[2]张科军 刘春生 复杂地质条件下地下连续墙冲孔桩纠偏处理爆破施工技术 [会议论文] 2009 - 第八届全路工程爆破学术会议

[3]孙晓阳 周军红 复杂地质条件下基于变形控制的深基坑支护设计与施工优化 [期刊论文] 《施工技术》 ISTIC PKU -2012年7期Sun XiaoyangZhou Junhong

[4]郑俊杰 林永汉 复杂地质条件下粉煤灰混凝土桩与石灰桩的联合设计法(被引用 9 次) [期刊论文] 《水文地质工程地质》 ISTIC PKU -2000年6期

桩基础技术论文范文7

关键词:土建施工;桩基础;技术

中图分类号:S969文献标识码: A

引言

在土建施工中,桩基础施工技术得到了具体的应用。桩基土建施工技术的实施加强了建筑物的承重能力以及在竣工后不容易发生变形倾斜的情况。工程在传统方法施工过程中所遇到的一些困难得到了解决。因此,在工程实施过程中要对桩基础施工技术做出详细的探讨与研究,根据解决的问题总结出经验,用来完善桩基土建施工技术。

一、土建工程桩基础的功能及运用范围

1、功能

一般时候,桩基础施工是为了增加建筑的坚固度,防止建筑因为地基松软而出现倾斜倒塌的问题,提高建筑的安全系数,主要用于下面两种情况:一方面是提高松土的密度,增加软土地基的承载能力,避免建筑塌陷;另一方面,把建筑工程的重力作用传导到抗压力较高的岩层或土层中。桩基础的作用是将上部建筑物的荷载通过桩穿过软弱土层传送到深处承载力较大的坚硬土层上。

2、运用范围

在土建行业中桩基础施工比其它种类的地基施工存在一切缺点,首先工程量很大,耗时长,其次成本高,花费多,所以一般的土建施工难以承受桩基础施工,也并不是所有的土建工程都有必要采用桩基础施工,对于一些软地基和对地基要求比较高的工程可以采用桩基础施工,比如以下情况:

对于那些要求防震性能的高层建筑,不许进行桩基础施工,因为这些建筑往往处于地震频发地区,必须保证建筑的防震性能,很多实例争鸣,地震中收到破坏程度比较大的建筑,往往是没有进行桩基础施工。其次对于负重大的建筑,不如仓库等地方,要进行桩基础施工,因为这些建筑需要承载的重力大,对地基的要求就搞,如果不能有很好的地基作为支撑,一旦再有其它的压力作用,久而久之,建筑就会出现问题。在使用桩基础技术的时候,要根据具体情况采用具体的方法,不要一刀切,不是所有的情况都适用同样的方法,所以在方案的选择上要慎重,施工规划的时候,对现场的实地情况进行全面的勘查以后,再制定具体的施工方案。

二、建筑工程土建施工中的桩基础技术

桩基础是一种广泛应用于各种建筑物当中的基础形式,同时它也是一种重要的加固地基的方法,对于建筑工程来说非常重要,因此必须注意其在土建施工当中所使用的技术。就目前发展而言,使用得较为频繁的桩基础技术主要有:静力压桩施工技术、振动沉桩施工技术以及人工挖孔桩施工技术等。

1、静力压桩施工技术

静力压桩施工技术属沉桩工艺,其主要是通过静力压桩机,利用压桩机本身的重量和位于桩架上的配重来对预制桩施工一个反力,从而使预制桩能被压入土中。从概念当中我们可以看出,静力压桩施工技术是一种通过对土产生挤压力而实现的桩基础技术,其在进行压桩时不可避免地会对土层的结果产生破坏,导致出现超空隙水压力。所以在利用静力压桩施工技术的过程当中,要注意保持连续性,不能在中途有所停顿。静力压桩施工技术不会产生振动、噪音或是冲击力,且其工艺简便、施工质量较好,造价低廉且方便检测,另外其还可将钢筋与混凝土的使用量大大减少,从而使整个建筑工程的成本下降,有利于企业获取更大的经济效益。因此,其在可广泛用于各种类型的建筑施工当中,尤其是针对高压缩性粘土层或是砂含量较少的软粘土层区的建筑建设当中。

2、振动沉桩施工技术

振动沉桩施工技术主要是利用电动机,通过电动机所产生的振动而开成一股重达5-10吨的垂直力,将此垂直力施加在地基之上就可使地基土层的密实度大大提高,从而加强地基的承受能力。其可进行长时间振动且产生的效果较好,因此其作用于地基的效果也非常好。在进行施工时,首先要将振动器固定安装在桩顶,启动电动机,振动器就会产生振动,接着利用预制桩本身的重力及振动器所产生的振动共同作用于桩上,从而使预制桩能够慢慢深入地基的土层当中,而这又可带动土层产生振动导致土层出现收缩和位移,最终使预制桩稳定于土层当中。值得注意的是,在使用振动沉桩施工技术的过程当中首先要进行小距离的轻度锤击,接着才能开始连续锤击,然后再将桩慢慢打入所设计方案中所要求的深度。振动沉桩施工技术所使用的设备相对简单、体积较小且轻便,另其施工效果良好,不但可降低施工成本,而且可使劳动强度大大下降,从而将施工效率提高。此技术比较适用于粘土、松散砂土、黄土和软土沉桩的施工当中。

3、人工挖孔桩施工技术

人工挖孔桩施工技术是一种灌注桩工艺,其也是一种比较特殊的灌注桩工艺,此技术的完成主要靠人来实现。人工挖孔桩施工技术的成本低廉且施工效果较好,另其具有简便的制作流程且不会影响施工场地周围的生态环境,具有良好的经济效应。因此可以说人工挖孔桩施工技术是建筑工程土建施工当中中最为经济环保的桩基础技术。在利用人工挖孔桩施工技术时,首先要将已挖桩底实施扩孔,对于扩孔的控制则要根据水流量的大小来确定,同时还要根据施工的具体需求适当将环状钢筋圈布置于透水层;接着开始将混凝土进行回填,完成混凝土的施工之后就可实施开挖并从透水层穿过。在进行桩孔护壁混凝土的开挖时要注意每完成一节的开挖就要立马实施混凝土的建筑并进行捣实,混凝土的强度要保持在C20,而其坍塌度则要保持为100mm,以使得稳定性得以保障。

三、建筑工程土建中桩基础技术的应用前景展望

1、技术重要的地位将会进一步凸显,独立性变得更强

建筑业在很长的一段时间内,一直是比较低端的状态,是一种劳动密集型的工程,技术所占的比重并不是很大。在人类开始的时期,它的使用功能是占主要地位的,后来随着生产力的发展,逐渐的出现了一些更高层次的审美需求,这样它的设计以及建造技术在逐渐的被分离出来。到了近代建筑行业得到了飞跃式的发展,各种风格各种建筑理论层出不穷,这是经济繁荣在建筑上的一个重要体现。可以说正是由于楼房技术的设计先进性,所以在很多大程度上促进了现代建筑业的发展,这是技术促进作用的一个重要体现,以此为标志,建筑业开始了它的繁荣之路。与之相关的经营模式也不断改变变得更加的科学合理,分工也更加的细化。经营方式的改变,对利润的追逐,都对企业产生了很重要的影响,越来越多的企业为增强核心的竞争力,对于管理以及内部的技术研发做及时的调整,在目前的技术背景下土建中桩基础技术是被很多企业所看重的一项竞争技术,代表着建筑行业整体水平的高低,我国在这一方面的工作中一直处于先进地位。发展桩基技术是促进建筑行业发展的一项重要决策,它的独立性也将得到越来越重要的体现。

2、桩基础技术的应用渠道将进一步的拓宽

随着桩基础技术的不断发展,与之相关的一些重要内容也在影响着它的变化发展方向。作为一个技术项目,它需要不断的投资来给研究提供保障,而研究出的成果将会极大的促进建设企业的工作效率,提高建筑工程的质量,增强企业的竞争力,使企业在激烈的市场竞争中胜出。所以一方面企业为了分享新技术,敢于投资的数量会越来越多,同时,技术研发部门为了及时的收回收益,也会更加乐于把自己的技术分享出来,变成实际的效益,为进一步做研究做好基础。这是一种良性的循环,对于技术的发展是很有力的。融资渠道的拓宽以及技术效果的大范围推广是这一技术面对的一个最现实道路,也是实现企业、社会、及研发机构和谐发展的一条正确道路。

结束语

桩基础技术在整个建筑中占有举足轻重的地位,直接关系着整个建筑的质量。在施工过程中遇到的问题要进行及时解决,随着技术的改善和不断应用,桩基础技术将会得到更加长远的发展。

参考文献

[1]吴旭初.基于建筑工程中桩基基础施工问题分析[J].城市建设理论研究,2013(3)

桩基础技术论文范文8

关键字:长短桩复合地基;复合地基承载力;沉降变形计算

中图分类号:S611文献标识码: A 文章编号:

0 前言

随着复合地基在土木工程中广泛应用,对复合地基理论认识的逐渐提高。近年来,提出了由两种或几种不同类型(或同种类型而长度差别较大)的桩与土组成的多元组合型复合地基。这种新型复合地基形式从目前研究与应用情况来看,基本形式大多为两种或几种不同类型长短桩复合地基。长短桩复合地基处理技术(又称为多桩型复合地基、多元复合地基)是一种较新的复合地基处理形式,它一般是利用刚性或半刚性长桩和柔性短桩相结合对地基进行的综合处理(即长桩主要控制沉降变形,短桩主要提供承载力)[1],并铺设柔性垫层,使桩体、土、承台共同作用。这种新型的复合地基已经开始在工程中应用,比其它复合地基表现出其独特的优越性和经济性。

1. 长短桩复合地基的适用条件

长短桩复合地基的适用条件大致分为两种情况:

(1)当建筑的基底以下存在厚度不大的(局部)软弱土层时,完全采用间距较大长桩不能完全满足承载力要求,这时可以在间距较大长桩中间增加短桩对基底软弱土层进行补强加固,不但可以提高厚度不大软弱土层的承载力,而且能够消除局部软弱土层引起的不均匀沉降。通过分析勘察报告、基坑开挖验槽、轻便触探等手段来确定短桩的加固深度、加固范围。在这种情况下短桩可采用夯实水泥土桩、旋喷桩等形式与长桩间作形成多桩型复合地基[2]。

(2)当基底以下存在上下两层较为理想的桩端持力层时,单纯采用短桩方案,将桩端放在上层持力层,复合地基承载力能够满足设计的需要,但是加固区较浅,沉降变形量较大;单纯采用长桩方案,将桩端放在下层持力层,复合地基承载力、变形计算均能够满足设计要求,但地基处理工作量比较大,费用较高。因此可采用长短桩复合地基,长、短桩分别落在下、上两层理想的桩端持力层上,充分发挥上下两层桩端持力层的特性,这样既可以提高复合地基的承载力,又能够减少沉降变形,在满足设计要求的同时减少地基处理的工作量,并且降低地基处理的费用[2]。

2. 长短桩复合地基承载力和变形计算

2.1 长短桩复合地基承载力计算

长短桩复合地基设计理论目前仍处于研究阶段,从近年来的研究成果来看,最普遍的方法是参照同一桩长复合地基承载力、变形计算方法:先计算短桩复合地基承载力,然后将短桩复合地基视为长短桩复合地基的“桩间土”, 最后计算长短桩复合地基的承载力,再进行变形计算。具体计算过程如下[3]:

2.1.1 短桩复合地基的承载力可用下面的公式进行计算[4]:

(1-1a)

将其变形为:

(1-1b)

式中:

—短桩复合地基承载力特征值,

—天然地基承载力特征值;

—短桩分担的面积;

—短桩截面积;

—短桩置换率,;

—桩间土强度提高系数;

—桩间土强度发挥度

—短桩承载力特征值。

2.1.2 将短桩视为“桩间土”然后再计算长短桩复合地基承载力:

(2-1)

式中:

—长短桩复合地基承载力特征值,;

—短桩复合地基承载力特征值,;

—长桩分担总面积;

—长桩截面总面积;

—长桩承载力特征值。

2.1.3短桩、长桩单桩竖向承载力特征值可按下式计算,取其值较小者:

式中:

—折减系数,取0.3-0.33;

—桩体28天立方体试块强度,MPa;

—单桩截面面积,m2;

—桩的周长m;

—第i层土与土性和施工工艺有关的极限侧阻力,kPa,按《建筑桩基技术规范》的有关规定取值;

—第i层土厚度;

—与土性和施工工艺有关的极限侧阻力,kPa,按《建筑桩基技术规范》的有关规定取值;

或者,当用单桩静载实验求得单桩极限承载力Ru后,可按下式计算:

(K取2)

当考虑基础宽度和深度对地基承载力标准值进行修正时,根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)的规定:一般宽度不作修正, 其基础宽度地基承载力修正系数取零, 深度可作修正, 其基础埋深地基承载力修正系数取1.0[5]。在深宽修正后复合地基承载力标准值:

式中:

—基础底面以上土的加权平均重度,KN/m3,地下水位以下取浮重度;

—基础埋置深度,一般自室外底面标高算起。

复合地基承载力计算时需满足建筑物荷载要求,当在轴心荷载作用时

式中:—相应于荷载效应标准组合基础底面处的平均压力值。

当在偏心荷载作用下,除满足上式外,尚应满足下式要求[2]:

式中:—相应于荷载效应标准组合基础底面边缘的最大压力值。

2.2长短桩复合地基变形计算

长短桩复合地基变形计算采用复合模量法,沉降计算模型如下图所示,建筑物基底区域的沉降计算分为两部分:长短桩复合区域(短桩区域)1、长桩区域(短桩桩端至长桩桩端区域)2、上部两个区域的沉降计算采用《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)中的方法,不考虑软弱下卧层的沉降, 复合地基最终变形量的计算公式为:

图1 长短桩复合地基变形计算示意图

式中:

Sc—计算沉降量;

SL1—区段L1的计算沉降量;

SL2—区段L2的计算沉降量;

—沉降计算修正系数;

—基础底面处的附加压力,kPa;

—天然土层与桩形成的复合模量,MPa;

—分别为基础底面至i,i-1土底面的距离;

—分别为基础底面计算点至层i,i-1土底面范围内平均附加应力系数;

n1,n2—分别为区段L1,L2内的土层数。

区段L1,L2内的复合模量公式如下:

式中:

—分别为区段H1,H2内的复合模量;

—分别为长桩、短桩和天然土的压缩模量;

—分别为长桩、短桩的置换率。

该公式以长短桩复合地基允许沉降量为控制指标,考虑长短桩与土的共同作用来确定长桩的布桩量,而复合地基承载力强度是否满足,则通过复合地基承载力验算来核定或调整。由于长短桩复合地基中设置了褥垫层,以此来协调桩同变形,发挥桩间土的承载力,对于垫层的沉降,该公式将其计算在加固区1中。但上述公式中在计算沉降时没有把下卧层土体沉降考虑在内,因此该公式较适用于长桩打在较好的土层中的情况。

结语:

随着技术进步和对地基处理要求的提高, 对复合地基理论认识的逐渐的提高。从单一方法向同时运用多种处理方法发展是地基处理技术发展的趋势。复合地基设计不仅是根据承载力和变形确定设计参数, 而且在设计时必须综合考虑建筑物对变形的适应能力、现场土层的特定及施工等诸多因素。根据土质情况采用长短桩相结合的复合地基方案并选择合理的施工工艺是一种有效的地基处理方法, 值得进一步研究和推广。

参考文献

《长短桩复合地基承载力计算新方法》,低温建筑技术,2009,12:91-93

马骥 张东刚 张震 阎明礼,《长短桩复合地基设计计算》,岩土工程技术,2001,2:87-91

长短桩复合地基设计理论研究.陈丽萍.武汉理工大学.2007.5

桩基础技术论文范文9

【关键词】CFG桩复合地基CFG桩设计施工桩同作用

中图分类号:TU470 文献标识码: A 文章编号:

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。本文紧密结合工程实际设计经验,对该技术进行了汇总,总结出工程技术要点,以便同行共同探讨。

1.作用机理

复合地基竖向承载力设计思想是使桩间土基底荷载压缩变形,因桩的压缩模量远大于土,故桩间土的压缩变形较大,通过合理设置的褥垫层材料不断向桩间土蠕动补充,压缩挤密后的桩间土承载力进一步提高,同时桩顶向上刺入褥垫层中,沉降变形进一步发展,桩逐渐承受更大荷载,产生压缩变形,同时桩底亦向下刺入持力层中,桩间土对CFG桩产生更大侧向挤压,使桩承载力进一步增强,最终实现了桩同作用。同理,褥垫层与基底有效摩擦,将基础所承受的部分水平荷载传递给复合地基,复合地基中置换率不高的CFG桩仅承担其中较小部分,实现了结构水平荷载由桩土分担,这也是复合地基与桩基最大的不同。

设计时桩和土二者均要能发挥承载作用,调动各自的能力,才能“物尽其能”,经济合理,这就是淤泥质土等软弱土质应用前应先试验论证并慎重使用的原因。

复合地基首先将土承载能力充分利用,不足部分才由CFG桩承担。其所分担的荷载比例较小,再加上CFG桩不配筋,利用工业废料粉煤灰作改善和易性掺料,因此CFG复合地基性价比相对桩基较高。

2.设计参数确定

怎样才能运用和发挥好CFG桩复合地基的作用呢?一般来说,设计重点是要确定CFG桩复合地基的5个主要参数:桩长、桩径、桩间距、桩体强度、褥垫层厚度及材料,设计程序如下图1所示。

1)桩长的确定,应根据勘察报告选择承载力相对较高的土层做桩端持力层,同时桩长取决于建筑物对承载力和变形要求、土质条件、施工机械能力等因素。但是桩长也不能太长(超过20m),这样会增大施工难度。一般来说,选定持力层后,桩端应进入持力层2倍桩径。

图1CFG桩复合地基设计流程图

2)桩径取决于所采用的成桩设备,一般设计桩径350~600mm。从施工角度,宜尽量将桩径做得大些,这样可以减小桩位偏差,减少断桩、缩颈等问题;但做大桩径也意味着桩将较少刺入褥垫层,有关试验显示正常荷载作用下,300mm细砂褥垫层,小直径桩顶刺入量仅有15mm,大直径更小,造成桩土应力比增大,桩同作用效果降低,最终增加造价。

3)桩间距一般取(3~5)倍的桩径,桩间距取决于复合地基承载力和变形、土性和施工机具。设计要求高,就应使桩距小些,对单排桩、双排桩的条形基础或面积不大独立基础,桩距宜小些;对满堂或大面积布桩时,桩距宜大些;地下水位较高、土体密度较大时,桩距亦应做大些;同时施工方面也希望尽量做大些,可以减小桩位偏差的程度,降低对相邻桩的挤压影响。

4)对CFG桩复合地基,承载力一般不由桩体强度控制,因此不必把桩体强度取的很高,桩体强度按规范取桩顶应力三倍即可。一般在C10~C20之间。

5)褥垫层厚度一般取(0.45~0.50)倍桩径,具

体值为150~300mm。褥垫层材料可用硬粗砂、中砂、碎石、级配砂石(最大粒径≤20mm)。布置时其宽度应超出基础底板45度扩散线以外适当距离。褥垫层作用重大,基础荷载通过褥垫层作用在桩和桩间土上,桩的模量远比土的模量大,桩顶沉降小于桩间土沉降变形,桩顶垫层材料向桩间土蠕动补充,最终设置褥垫层后实现了复合地基桩同作用,减少了基底的应力集中。

同时必须指出,褥垫层厚度设计也很关键:厚度过小,桩间土承载力不能充分发挥,厚度过大,桩土应力比接近1,荷载主要由桩间土承担,桩的设置失去意义,进而增加了桩和褥垫层施工造价,也加大了地基土荷载作用,产生更大沉降变形。故褥垫层的合理厚度能够有效控制桩土荷载分担比。故端承型嵌岩基桩不如摩擦型复合桩桩同作用效果好。

3.设计时注意的几个问题

1) 一般无工程经验时,在计算桩间土承载力特征值时,可以取基础底面处土承载力特征值。

2)关于桩间土承载力折减系数β:基础底面为砂土时,可取0.9~0.95,粉砂土时取0.85,粘土时取0.8,软弱土时取0.75。

3)布桩时要注意的是:CFG桩可只在基础范围内布置,因为这将使桩能尽量利用桩间土产生的附加应力对桩的侧阻增强作用。对独立基础、箱型基础、筏基,基础边缘到边桩的中心距不宜小于一个桩径,或者基础边缘到桩边缘的最小距离不宜小于150mm;对条形基础边缘到桩边缘的最小距离不宜小于75mm。同时桩心到基础板边的最大距离不宜大于桩间距的一半。

目前,该技术已较多应用于高层建筑,尤其是剪力墙住宅楼项目,其外檐墙下应布置一排桩,若基础底板挑出时,挑出部分下部亦应布置。

4)当地基基础局部标高不同,CFG桩亦应按放坡角度进行桩头处理,见下图2。

图2基础局部降标高时桩处理

5)地基沉降变形计算

目前实用沉降计算方法仍以分层总和法为基础,按照均质弹性半空间的应力来计算非均质地基的变形,由于存在理论上尚显不协调之处,期待通过进一步理论和实践进行完善。

该方法将地基变形分为两部分:基底桩间土的变形、桩端下卧层的变形。

按照《建筑地基处理技术规范》方法计算时,特别注意桩间土压缩模量Esp的取值,应为所计算土层有效自重应力至有效自重应力与附加压力之和的压力段,也就是说基底埋深不同时,所采用的岩土勘察报告中的压缩模量是不同的。

4.施工时要注意的几个问题

1)对于场地土强度较高,尤其是存在粉土、粉砂层时,或者对周边场地环境影响较大时,不应采用挤土的振动沉管工艺,而应采用非挤土的长螺旋钻孔工艺。

2)桩长范围内无地下水的,可采用长螺旋钻干成孔灌注成桩;有地下水的,可采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺。

3)桩顶超灌不小于500mm,开挖后砍桩450mm,清土和截桩时,不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。

5.桩基检测要点

1)复合地基及桩应进行静载荷试验。

地基检验应在桩身强度满足荷载条件时,并在施工结束25d后进行。试验数量为总桩数的0.8%~1%,且每个单体工程的试验数量不应少于3点。同时,应抽取不少总桩数的10%进行低应变动力试验,检测桩身完整性。

2)桩检不合格的处理

对检测为三类桩的,应补充进行静载试验,同时应增大一倍检测范围;对检测为四类桩的,必须进行处理,一般需补桩,补桩确有困难时,可以采取局部处理措施(如碾压、褥垫层加厚)处理。

6.结语

对CFG桩复合地基,当能合理设计好上述相关几个重要参数,并能将施工、质量检测等环节的关键点落实到位,就能抓住主要矛盾,达到事半功倍的效果。

参考文献:

【1】建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002