建筑樁基施工技術初探

胡 剛

摘要:樁基由樁和樁承臺組成,樁的施工法分為預制樁和灌注樁兩大類。除了根據(jù)工程地質(zhì)條件外,還要考慮樁的類型、斷面、長度、場地環(huán)境及設計要求。為了保證建筑物的穩(wěn)定性,將建筑物的沉降控制在較低范圍內(nèi),往往要采用樁基礎。文章從樁土的受力機理以及樁土沉降模型著手,對多層建筑樁基施工技術進行了分析研究。

關鍵詞:樁基施工;基礎設計;樁基工程;樁土受力;樁土沉降

中圖分類號:U416文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)22-0123-02

樁基由樁和樁承臺組成。樁的施工法分為預制樁和灌注樁兩大類。打樁方法的選定,除了根據(jù)工程地質(zhì)條件外,還要考慮樁的類型、斷面、長度、場地環(huán)境及設計要求。中國古代已有用石硪夯打木樁施工。其后樁長、樁徑加大,石硪逐漸被拉動鑄鐵的落錘取代。17世紀80年代始蒸汽錘問世。至19世紀30年代已應用導桿式柴油錘。隨著建筑工業(yè)的發(fā)展,為了適應大型樁基工程的需要,樁基礎施工技術既要增加錘重和改進起重、吊裝操作工藝,又要減少震動噪聲和對環(huán)境的污染。有的預制樁的施工以鉆孔取土后沉樁的鉆打(或鉆壓)結(jié)合工藝,取代原來單純錘擊擠土或壓入擠土等方法。同時能量大、無公害的沖擊體重達 60多噸的液壓錘、125噸蒸汽錘和15噸柴油錘都已得到應用。灌注樁施工亦由原來泥漿護壁、套管成孔進展到無噪聲、不排污、不擠土的全套管施工。

目前對軟基處理,國內(nèi)已有換土法、超載預壓法、減少附加應力法、排水固結(jié)法、水泥深層攪拌和高壓噴射注漿法、振動碎石樁法等處理方法,都是行之有效的。對厚度較大的軟土地基一般采用各類鋼筋混凝土樁進行處理,對含水量和孔隙比較大的軟土地基一般采用砂樁、石灰樁、化學灌漿或堆載預壓等方法處理。各種處理方法都有較強的針對性,處理方法選擇是否合理,直接影響到建筑物的設計是否安全和節(jié)約。

一、工程概況

某工程為某六層商住樓,一層為框架結(jié)構(gòu),二層以上為磚混結(jié)構(gòu),底面積為13×90.6m2,房子中間設一伸縮縫,該工程基礎采用樁筏與土共同作用的復合樁基,樁基的錨桿靜壓樁采用逆作法施工工藝,底板為0.25×0.25×17.6m的錨樁,錨樁持力層為較薄的粉砂層(約1m左右)。

擬建場地自地表以下45.7m范圍內(nèi),場地地層可為6大層,細分為11亞層,自上而下依次描述見表1,各地層物理力學性質(zhì)指標及設計參數(shù)見表2:

如采用沉管灌注樁的話,樁長達40m,樁架高度45m,由于擬建場地有高壓線通過,樁架可能碰到高壓線,所以僅可采用鉆孔灌注樁或其他樁型施工。設計上對復合樁基與鉆孔灌注樁方案,按經(jīng)濟指標進行對比分析,分析結(jié)果如表3,表明采用復合樁基方案在經(jīng)濟上是非常節(jié)省的,能較大程度地降低基礎的工程造價,節(jié)省工程投資。因而采用復合樁基方案是優(yōu)化設計方案。

本工程所采用的錨桿靜壓樁,工藝上采用逆作法施工,即先澆注底板,預留出錨樁孔,造至三層樓時再打錨樁,然后再造剩下的三層。

二、基礎設計

1.按變形控制的復合樁基,樁截面為250×250mm×2.8m混凝土標號為C30,鋼筋為14螺紋鋼。

2.樁基持力層為地勘報告中第5層,屬于粉細砂層,進入持力層大于0.2m,小于0.4m,為此樁端采用平底形的單樁承載力特征值175kN。單樁承載力設計值為210kN的靜壓錨桿樁,每節(jié)樁長為由于層厚為0.8～1.3m,樁端減小樁的刺入變形。錨桿樁樁長16.5m左右。

三、施工要求

1.底板下的地基土為粉質(zhì)粘性土層,鋪100mm厚塘渣墊層,輕型碾壓,基礎墊層為70mm厚的C10砼。

2.基礎底板及地梁施工時需預埋錨桿樁孔與預留錨桿。

3.當基礎梁板施工后進行底層及二層框架后,方可進行錨桿樁施工,此時上部結(jié)構(gòu)與樁基可同時施工,錨桿樁施工后及時用膨脹硅封樁孔。自底板硅施工后,可開始沉降觀測,每施工一層觀測二次,測點布置每隔5根框架柱埋設一個測點,轉(zhuǎn)角必須有測點。

4.施工方法為錨桿靜壓樁逆作法施工。

四、施工工藝及特點

(一)施工工藝

錨桿靜壓樁是錨桿和靜壓樁二項技術的巧妙結(jié)合形成的一種樁基施工新工藝,也是一項地基加固處理新技術。錨桿靜壓樁是先在新建的建筑物基礎上預留壓樁孔位并預埋好錨桿,或在已建結(jié)構(gòu))筑物基礎上開鑿壓樁孔和錨桿孔,用粘結(jié)劑埋好錨桿,然后安裝壓桿架,用錨桿做媒介,把壓桿架與建筑物基礎連為一體,并利用建筑物自重作反力(必要時可加配重)用千斤頂將預制樁段壓入土中,當壓桿力及壓入深度達到設計要求后,將樁與基礎澆注在一起,樁即可受力。從而達到提高地基承載力和控制沉降的目的。

(二)施工順序

壓樁施工標準按《錨桿靜壓樁技術規(guī)程》(YBJ227-91)進行,按樁位在底層底板上預留壓樁孔,預埋錨固鋼筋安裝反力架從第一節(jié)樁段起,樁段就位,壓樁,接樁,再壓樁,直到所需壓樁力送樁到所需標高,焊接連接樁頂與預埋錨固鋼筋,澆搗微膨脹混凝土,封樁。

(三)施工特點

逆作法改變了常規(guī)先打樁后建房的施工順序,而是先建房后壓樁,且壓樁是可與上部建筑同步施工,成為立體交叉作業(yè)。因此采用錨桿靜壓樁逆作法施工就可不占工期,這對加快投資效益的周轉(zhuǎn)極為有利。

五、結(jié)語

樁基工程是隱蔽工程,影響因素很多,稍有不慎就有可能給工程留下隱患。大量工程實踐表明,整個建筑物工程的成敗,在很大程度上取決于樁基工程的質(zhì)量和水平,建筑物事故的發(fā)生,很多與樁基工程問題有關,由此可見,樁基工程設計與施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關系到建筑物的安危。此外,樁基工程的造價通常在整個工程造價中占有相當大的比例,尤其是在地質(zhì)條件復雜的地區(qū)更是如此,其節(jié)省建設資金的潛力很大,因此,樁基工程在整個建筑工程的重要性是顯而易見的。

參考文獻

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