施工技术 建材发展导向2012年3月 建筑桩基施工技术 王育坡 (南宁铁路局房产生活段) 摘要:随着经济的高速发展,人们的物质水平和物质要求也随之不断的提升,开始越来越向往高层建筑。对于一个建筑物来说,最关键性的问题就是 建筑物是否稳定,是否能在自然灾害来临时给人们提供一个安全避难场所。所以为了保证建筑物的稳定性,控制建筑物的沉降范围在可以承受的范围之内, 往往要采用桩基基础。 关键词:桩基施工:桩基工程:施工技术 l城市化对高层建筑桩基施工工艺的要求 在现代城市的建设进程中,由于我国的基本国情所呈现出的人口密 地层 编号 地层名称 集而土地有限的状态,人们开始将目光转移到空中和地下,因此便有很 多的高楼林立,出现了很多的高层建筑物,在节省了很大空间的同时也 1 填土 0.45 获得了很大的活动范围。与此同时,由于科技的进步和新事物的不断涌 2 粘粉质土 1.59 85 10 18 13 14.7 3.1 现,出现的各种新思路新工艺也正在为高层建筑与设计提供了保证。其 3 淤泥质粉质粘土 2.39 70 5.5 18.2 6 13.5 24 中关于高层建筑桩基的施工及工艺就是现代高层建筑的一大看点。因为 4 淤泥质粘土 l2.72 60 6.5 17 1 10 14.8 1.7 高层建筑的基石常常采用筏形或箱型为基础,而采用率较高的是以桩基 5 粉砂 1 03 l44 2.5 1220 19 3 9.3 为基础的设计。因为桩基较箱型或筏形相比有着更好的牢固性和稳定 性。既节省了不必要浪费的空间又可以更好的创造经济效益,所以成为 6 淤泥粉质粘土 8.17 88 11 470 l83 l1 20.1 3.5 了更多高层建筑的开发商的首选。对于桩基施工而言,既要做到节省空 7 粉质粘土 】1.04 100 14 18.5 12.5 21 1 3.9 间和具有更高的牢固性和稳定性是桩基施工工艺的必要要求,但是由于 8 淤泥粉质粘土 3 68 l3 l7 1 2 9 高层建筑物的高度大,从结构和高层建筑物设计的角度来考虑其基础就 9 淤泥粉质粘土 ll35 14 210 9.7 5 必须要有一定的深埋性,因此,高层建筑物由于其特点在施工中具有 10 粉土 8.6 142 43 2560 8.5 8.7 27_3 9.7 “高”、“深”的特点,即在高层建筑物施工时上部结构施工的高度较大、下 1l 粉土 l56 l9.5 8.5 部基础施工的深度较大,这就成为了施工的主要难点。按照施工方法来 能较大程度地降低基础的工程造价,节省工程投资。因而采用复合桩基 说,可以分为两大类:预制桩和灌桩。在施工前,我们应该对现在的地质 方案是优化设计方案。 地貌进行全方位的踏勘,以便于更好的施工和为以后的施工更好而提供 表3基础方案比较 资料。对于桩基施工的工艺要求来说,要做到运用新技术和创新科技将 妻窭 复合锚杆桩基 0600钻孔灌注桩 以往的建筑工艺经验和新科技相结合,不可以为了单纯的追求经济利益 单桩承载力特征值(kN) 175 l130 而拒绝运用新经济和新工艺,也不可按步就班的照抄以往的施工工艺不 桩混凝土fm’1 335x1.03=345.05 127xl1.3=143.51 思进取,不懂得创新,要做到精益求精,在为开发商提供利润的同时也更 桩混凝土价(元) 345.O5×12O0:414060 1435.1x800=l148080 好的为居民提供良好的生存保障。 ——表2各地层物理参数 地基系 桩周土 桩端土 内摩 压缩 载力特 的摩擦 承载力 湿重度/ 粘聚 厚度,m 征值/ 力特征 特征值/ kN擦力/ 系数』 ・m0 力/kPa kPa 值 Pa kPa MPa —~2工程概况 底板混凝土价(元) 合计(元) 340x700=2380o0 652060 按…0’计 1148080 某工程为某六层商住楼,一层为框架结构,二层以上为砖混结构,底 可节省投资(元) l 148080-652060=496020 面积为13x90.6mz,房子中间设一伸缩缝,该工程基础采用桩筏与土共同 节省投资比例 496020/1 148080=43-2% 作用的复合桩基,桩基的锚杆静压桩采用逆作法施工工艺,底板为0.25x O.25x17.6m的锚桩,锚桩持力层为较薄的粉砂层(约lm左右)。拟建场地 本工程所采用的锚杆静压桩,工艺上采用逆作法施工,即先浇注底 自地表以下45.7m范围内,场地地层可为6大层,细分为1l亚层,自上 板,预留出锚桩孔,造至三层楼时再打锚桩,然后再造剩下的三层。而下依次描述见表1,各地层物理力学性质指标及设计参数见表2 3基础设计 表1底层地层及性质 地层编号 1 2 3 4 5 6 7 地层名称 填土 粉质粘土 淤泥质粉质粘土 淤泥质粉土 粉砂 淤泥质粉质粘土 粉质粘土 颜色 灰褐色 黄褐色 灰褐色 灰褐色 灰褐色 青灰色 灰色 灰色 地况 夹有少量碎石、石子、碎粒 流朔,含少量粉土 流朔 稍密 中密,含少量去母 流塑.少量粉土薄层 软塑 流塑,少量粉土薄层 软朔 流朔,含氧化铁及少量有机质 (1)按变形控制的复合桩基,桩截面为250x250Inmx2.8m混凝土标 号为C30,钢筋为14螺纹钢。 (2)桩基持力层为地勘报告中第5层,属于粉细砂层,进入持力层大 于0.2m,小于O.4m,为此桩端采用平底形的单桩承载力特征值175kN。单 桩承载力设计值为210kN的静压锚杆桩,每节桩长为由于层厚为0.8~ 1.3m,桩端减小桩的刺入变形。锚杆桩桩长16.5m左右。 4施工要求 (1)底板下的地基土为粉质粘性土层,铺100ram厚塘渣垫层,轻型 碾压,基础垫层为70mm厚的C10混凝土。 8 淤泥质粉土 灰色 流塑,少量粉土薄层 (2)基础底板及地梁施工时需预埋锚杆桩孔与预留锚杆。 (3)当基础梁板施工后进行底层及二层框架后,方可进行锚杆桩施 9 淤泥质粉土 灰色 工,此时上部结构与桩基可同时施工,锚杆桩施工后及时用膨胀硅封桩 10 粉土 青灰色~黄色 稍密,少量粉质粘土 孔。自底板混凝土施工后,可开始沉降观测,每施工一层观测二次,测点 I1 粉土 灰色 软塑,夹少量粉土 布置每隔5根框架柱埋设一个测点,转角必须有测点。 如采用沉管灌注桩的话,桩长达40m,桩架高度45m,由于拟建场地 (4)施工方法为锚杆静压桩逆作法施工。 有高压线通过,桩架可能碰到高压线,所以仅可采用钻孔灌注桩或其他 桩型施工。设计上对复合桩基与钻孔灌注桩方案,按经济指标进行对比 5.1施工工艺 分析,分析结果如表3,表明采用复合桩基方案在经济上是非常节省的, 5施工工艺及特点 ・52・ 建材发展导向2012年3月 施工技术 浅谈某后张法预应力钢筋混凝土屋架施工 张朋波1张兵强2 (1.河南省济源市工程建设监理所2闸南莲花面粉有限公司) 摘要:本文结合具体厂房施工案例,提出预应力混凝土张拉与压浆常见问题、成因及控制措施,以供同行交流参考。 关键词:后张法;预应力;钢筋混凝土;压浆 (6)为控制、检测混凝土构件张拉时(后)的受力变形情况,应在构件 主厂房采用预制混凝土排架和后张法预应力预制大跨度折线型屋 准备张拉前先弹出屋架各杆件的中心线,测量屋架上各参照点的标高, 架、大型屋面板装配式结构,现场屋架施工采用预制,共有后张法折线型 并将各杆件中心线长度、相对位置等做好记录。对符合要求的构件穿钢绞线,安装张拉端锚具,检查施工机具试运 预应力屋架74榀,混凝土强度等级为C55。预应力筋为粘结低松弛钢绞 转正常、压力表锡锁完好、读数准确,即可进行预应力张拉,张拉时以计 线,张拉端锚具采用夹片式锚具,固定端采用P型挤压锚具。 量部门出具的相应压力表与液压机具成套检校报告中张拉力与油压表 2施工方法 的对应读数为依据控制张拉力。 (1)孔道预留:在屋架制作时,预留孔道采用钢管抽芯法,孔道的留 2.1张拉施工程序、方法及要点 置依据设计要求以中心线向两侧各12m均等分布。在捣制混凝土前,钢 (1)锚具:本工程采用夹片锚固,固定端采用锚具挤压锚固。锚具外 管必须固定在正确位置上(预先用 6)按预留孔道的位置、数量、尺寸要 套和高强钢内衬要成套、完整使用,零件要干净,内衬长度要符合要求。 求焊成一网片支架,间距在1~1.5m放一个,并将其与周围结构钢筋点焊 挤压锚固完成后,钢绞线尾应超出锚具。 牢固,再穿入钢管。安装牢固后,从一端能通视另一端,并呈圆形亮光,否 (2)穿束:钢绞线应将张拉端、固定端交错布置,同孔道内几根钢绞 则必须重新安装调直,方可进行混凝土捣制。浇注混凝土之前预先在钢 线要避免相互绞扭。 管表面涂抹一层黄油作为润滑剂。在捣制混凝土时,注意观察预埋管是 (3)预拉:预拉的目的是调整每根钢丝的长度一致。开动油泵,使千 否位移,若有位移现象,必须挖出部分混凝土记性纠正,再继续捣制。一 斤顶大缸进油,将钢绞线拉出一小段长度。当左油压表读数值达10%o-K 榀屋架宜在3h以内捣制完混凝土。在混凝土初凝后控制好时间抽出钢 时,检查每根钢丝的张拉长度是否一致。如发现有不一致则表明有滑丝 管。 松动现象,此时应回油使左油表读数回零,退下松动楔块重装,调整打紧 (2)构件端头清理:构件端部预埋钢板与锚具接触处的焊渣、毛刺、 重拉。 混凝土残渣等应清除干净。 (4)超张拉: (3)张拉机具校验:油压千斤顶的作用力一般是直接用油压表测定。 本工程采用一端张拉的超张拉程序,张拉时必须保持孔道中心和千 油压表上的指示读数是油缸内单位油压,在理论上可以计算出其相应顶 斤顶中心“三点一线”。预拉完后,在打销处上的钢丝逐~用红笔画~圈, 力。然而,油缸与活塞之间有摩阻力,因此,使用前应将千斤项及配套使 作为初始位置标记。然后开动油泵,使千斤顶大缸进油,左油表行走速控 用的油泵、油压表一并进行校验,并配套编号使用,一股测三次,取平均 制在1圈/mim上到103~105%o- ̄位置为止,然后停止进油,并量出张拉 值,即求得油压千斤顶的实际作用力与油压表之间的对应关系。 端的钢丝伸长值,取其之和,看是否在理论计算伸长值范围内,若是,则 (4)预制构件进行预应力张拉前,确定张拉设备与挤压锚具、固定端 待停2-5min持荷,压力表读数不低于相对应的 读数值时,即可进行 锚具,根据构件及张拉的方法来计算下料的长度,逐个检查固定端锚固 顶锚。若发现伸长值不符,则应查明原因方可进行下道工序。 质量。并对构件外观、尺寸、孔道的通畅情况。 (5)顶锚:顶锚时,关闭大缸油路,小缸进油,使小缸活塞猛顶锚塞, (5)预应力筋张拉前,应提供构件混凝土的强度试压报告。当混凝土 将钢丝锚塞,顶锚力宜为60%o- ,顶锚力在右油表上反应出来。然后大小 的立方体强度满足设计要求后,方可施加预应力。对成批浇捣的混凝土 缸同时回油,楔块自动退出。不宜用硬物分块顶出,取出千斤项,同时注 构件可采用检测同条件养护试块强度进行强度确认,混凝土构件达到强 意是否有滑丝现象,但滑丝超出3%时,则须退出重拉。 度要求的进行张拉。 1工程概况 *—-‘一- ・ 锚杆静压桩是锚杆和静压桩二项技术的巧妙结合形成的一种桩基 施工新工艺,也是一项地基加固处理新技术。锚杆静压桩是先在新建的 建筑物基础上预留压桩孔位并预埋好锚杆,或在已建结构)筑物基础上 开凿压桩孔和锚杆孔,用粘结剂埋好锚杆,然后安装压杆架,用锚杆做媒 介,把压杆架与建筑物基础连为一体,并利用建筑物白重作反力(必要时 可加配重)用千斤顶将预制桩段压入土中,当压杆力及压入深度达到设 计要求后,将桩与基础浇注在一起,桩即可受力。从而达到提高地基承载 力和控制沉降的目的。 压桩逆作法施工就可不占工期,这对加快投资效益的周转极为有利。 6结语 近年来,有些施工单位由于对桩基础施工中的一些施工要点认识不 清、现场勘探不完善等原因.造成施工事故的发生。本文通过介绍现场勘 探、沉桩方法的选择等高层桩基础施工中的各个技术环节,分析地下水 过大或有流砂、淤泥等特殊地质条件下的施工方法,和有效的解决途径。 对于保证高层建筑桩基础施工安全,避免事故的发生具有重要的理论与 现实意义。 参考文献 【11郑俊杰,彭小荣.桩土共同作用设计理论研究【J】.岩土力学,2003,24(3). f21董建国,赵锡宏.高层建筑地基基础——共同作用理论与实际眦1.上海:同济大学 出版社,1997. 『3]罗晓辉.桩的荷载传递机理分析 .岩土工程技术,1993,(3). 『41王成,邓安福.水平荷载桩桩土共同作用过程分析l Jll岩土工程学报,2001,23(4). 5.2施工顺序 压桩施工标准按《锚杆静压桩技术规程》(YBJ227—91)进行,按桩位 在底层底板上预留压桩孔,预埋锚固钢筋安装反力架从第一节桩段起, 桩段就位,压桩,接桩,再压桩,直到所需压桩力送桩到所需标高,焊接连 接桩顶与预埋锚固钢筋,浇捣微膨胀混凝土,封桩。 5_3施工特点 逆作法改变了常规先打桩后建房的施工顺序,而是先建房后压桩, 且压桩是可与上部建筑同步施工,成为立体交叉作业。因此采用锚杆静 ・53・