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桩基础技术论文模板(10篇)

时间:2023-03-20 16:24:43

桩基础技术论文

桩基础技术论文例1

2桩基础技术的实际应用

桩基础在重要的建筑和高层建筑物的建造中的应用比较广泛,下面主要介绍常用的桩基础进行分析,从而提高桩基础的施工技术。首先是人孔挖孔桩基础施工。该施工方式纯粹是由人力来进行的,它的主要特征是操作简单、花费少、承载力弱、工作量大等,所以在小型建筑的施工中应用广泛。其次是静力压桩施工法。在人口密集处或者是高层建筑中进行施工时要尽量减小对环境的影响,而静压力桩施工技术正好能解决这一问题,施工时低噪音、低冲击力,所以在这类建筑的施工中有着普遍的应用。静压力桩基础属于预制桩施工技术的一种,其工作原理是借助静力压桩机及桩架上的重力对预制桩产生压力,进而将预制桩压进土中。使用这种方式进行工作时可能会毁坏土层的结构,所以要尽量连续完成,以提高工程整体质量。再次是预制桩的施工。这种方法一般在高层建筑中使用,它的强度很高并且原料利用率高。开展工作时是借助沉桩机械将预制桩压进土层内部,施工期间要特别重视预制桩底部的高度和方向,万一方向不够准确,则会影响沉桩工作的顺利进行。施工中要把握好各桩之间的间隔,避免因锤击力太大而使桩基础附近的土壤结构发生形变。最后是灌注桩的施工。使用这种方式进行施工时多采用冲击法和沉管法。前者在土质较松软的地方适用,且操作工艺简捷,不过要做好防坍塌的处理,可后者会将周围的土体挤压致变形。施工期间,不但要保证混凝土浇筑的高质量,还要科学的把握管桩的入土深度,才能有利于桩基础的长期使用。

3建筑工程施工中桩基础技术应用的要点

桩基是建筑的根本,在建筑工程中必须重视桩基的建造,以保证整个建筑工程的顺利完成,并确保建造结构的稳定性与牢固性。在建筑工程土建施工中,桩基施工技术的运用十分广泛,并对整个建筑的质量产生最直接的影响,桩基检测技术的运用,则为保证施工质量起到了至关重要的监测作用。建筑工程施工中常见桩基础技术应用如下:

3.1桩基础技术应用分析

进行建筑工程的施工时,必须要认真选择桩基础,这样才能保证整体工程的质量。在确定桩基础时要结合实际的建筑环境,选择最适宜的桩基础,一般需要符合下列三个关键点:首先是要符合土体的实际状况。进行桩基础的施工时,必须综合考虑土壤种类、桩端持力层深度、地下水状况等众多因素,这对于桩基础的质量有着很大的影响,所以在施工期间必须要结合桩基础的结构等确定最适宜的桩基础类别;其次是基础荷载量的有效控制。基础荷载量是影响单桩的承载力的最主要因素,因此在建筑工程桩基础的施工前需要对建筑上层和基础等进行精确的有关荷载量的计算,还要设计最符合实际状况的桩基础;最后是要把握好工程进度。实际施工进度对建筑工程的整体质量有着很大的影响,所以在施工过程中必须制定科学的方案来控制好施工进度。若工程的建设周期不长,就可以使用施工速度较快的静压力桩施工方式来完成工作,但是在工期相对较长时,就可以使用普遍使用的人工挖孔桩技术来完成工作。

3.2桩基础技术施工的质量控制

现代的建筑工程施工中,采取桩基础,既节省了施工工期,又保证了工程质量,并取得了相应的经济效益和社会效益。随着现代科学技术的发展桩的种类和桩基形式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法,都有了很大的演进。桩基已成为在土质不良地区修建各种建筑物特别是高层建筑、重型厂房和具有特殊要求的构筑物所广泛采用的基础形式。现今的建筑工程施工中,桩基础技术是一项重要的施工内容,其施工质量也和建筑整体工程的质量有着密切的联系。桩基础的施工具有较高的难度,所以我们必须不断提高桩基础施工的工艺。但在实际施工期间依然不可避免的会出现许多质量方面的问题,如斜角过大、桩位位移、单桩承载力差等。对于这些问题,在施工期间必须制定高效的解决措施:(1)补桩法、纠偏法。前者是借助承台和地下室结构来承担静压力装所造成的反力,它的优势是施工简便,还能更好地保障工程质量。若桩体出现了一定的倾斜却未断裂就要使用纠偏法来进行施工,一般要在完成局部开挖后用千斤顶完成纠偏及复位;(2)增大承台面积。进行建筑工程的桩基础施工时,可能会遇到平台面积过小的状况,这时就需要采取措施来增大基础承台的面积。若工作中单桩的承载力无法满足相关需求,还要将荷载分散到桩基础和地基上。

桩基础技术论文例2

中图分类号:TU472.99 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2012)001-001-02

随着我国城市建设的不断发展,建设用地受到越来越大的制约。在软弱地基上修建建筑物或对原有建筑物进行加高、加固都需要对地基进行处理。锚杆静压桩技术是一种加固地基的新技术,自80年代在我国首次应用,经过二十多年的发展已经取得了很大的改进。本文将对锚杆静压桩的研究现状作简单的介绍。

1 锚杆静压桩工作机理

锚杆静压桩是借助锚杆与建筑物基础底板相固接提供的反力,再通过反力架作为传力系统,利用安装在桩顶的千斤顶把预制桩逐节挤压入土层中,达到设计深度和要求的承载力后,再把桩顶与基础底板用微膨胀早强混凝土进行封装,待混凝土凝固后便可和建筑物形成整体,与原有基础共同承受上部荷载,提高了原有建筑物基础的承载能力,满足建筑物加高或加固的需要。压桩反力由建筑物本身自重提供,同时也要求锚固结点满足一定的抗拔力,才能保证压桩的施工顺利进行。

2 锚杆埋设技术的研究

锚杆静压桩在施工过程中是依靠锚固于基础的锚杆和钢梁形成的反力架提供反力,因此,锚杆锚固于基础的牢固程度往往决定了压桩荷载的设计。若锚杆抗拔力过小,而压桩力又比较大,则锚杆容易发生滑脱,这是施工所不允许的,因此,必须对抗拔锚杆设计与埋设的质量足够重视。通常静力压桩的施工,是通过使用带有配重的静力压桩机完成的,而后压桩技术是在已有建筑物的基础上实施,大型压桩机械无法实施。使用锚杆静压桩很好地解决了场地受限的问题,但由于没有解决反力架的锚固问题,其使用受到了限制,为此,许多单位展开了对锚杆与基础锚固问题的研究。冶金部建筑研究总院同第一冶金建设公司等单位发明了环氧砂浆锚固地脚螺栓的新技术,奠定了锚杆静压桩的发展基础。施工时,先在基础中钻孔,然后放置锚杆,埋深为10倍锚杆直径,锚杆可采用直杆形式,端部镦粗或加焊钢盘箍。最后用环氧砂浆做粘结剂封填钻孔,在桩顶用混凝土封桩。经实践发现,少数锚杆会因设计压桩力超过锚杆的抗拉强度造成锚杆缩颈外,锚杆并未被拔出,从而可以证明用环氧砂浆粘结的锚杆具有较大的抗拔能力。此外,若能确保锚杆孔内干燥,也可用硫磺胶泥作粘结剂。

目前锚杆静压技术对于压桩深度较大的场地显得不足,为满足增加后压桩深度提高承载力的需要,上海市第二建筑有限公司发明了一种实用新型静压锚杆桩反力装置,它解决了传统的锚杆静压桩压桩深度小,压桩力小的缺陷,具有更合理的结构,反力架便于移位,施工工艺简单、工期短且造价低等优点,特别是当城市建筑物密集,打桩机械活动范围受到限制的施工环境时,更显示出其优越性。

3 锚杆静压桩的设计研究

1984年,周志道结合安徽芜湖少年宫事故工程《锚杆静压桩法》,标志此项技术的产生。在第七届全国地基处理学术讨论会上发表的论文中曾明确提出该项技术有待解决的课题:锚杆静压桩技术应用于新建压桩或已建工程补桩的设计计算理论研究和各种加固形式合理参数确定以及沉降计算。

现行针对锚杆静压桩技术的规范是1991年发行的《锚杆静压桩技术规程》,里面很多设计理论是参照桩基设计规范的,对锚杆静压桩工作机理,施工影响等还需要作深入的研究。近年来,许多学者和各种施工单位都对锚杆静压技术作了大量的研究,总结出了许多设计经验和理论研究成果。文献[1]从时间效应、深度效应、荷载分担以及工后沉降等问题对锚杆静压桩进行了较为系统的土力学阐述,并对设计提供较多的建议值。文献[2]探讨了压桩力系数取值问题,解决了相关规范和规程在对锚杆静压桩描述时的一些矛盾。文献[3-4]对桩身应力分布规律进行了研究。文献[5]系统地研究了桩身回弹问题。文献[6]用小孔扩张理论,分析了后压桩施工挤土的塑性半径范围。文献[7-12]结合工程实例扩展了锚杆静压桩的应用范围,并探讨了相关设计计算理论。从各种研究文献中还发现,其设计计算理论大多套用相关桩基规范,研究没有系统化,因而对施工造成了不必要的浪费。鉴于此,袁志斌等通过阐述复合地基理论,指出目前锚杆静压桩设计方法的不足,认为运用复合地基理论分析锚杆静压桩才是比较经济合理的,并通过实例验证了该设计理论的可靠性。锚杆静压桩不仅可以应用于基础加固,也可应用于新建工程,对于大型机械无法进入的场地其优越性得到充分显示。江声述对新建工程应用锚杆压桩法做了较为全面的研究,总结了许多设计理论:新建建筑物的基础需先施工承台,并预留压桩孔和预埋锚杆。接着施工上部结构且要保证自重足能满足压一根桩所需反力,这时就可以进行压桩施工,并封孔,使桩与基础牢固联接在一起。锚杆静压桩单桩的承载力要和上部结构可提供的压桩反力以及承台作为基础的承载力相互联系,设计时要有全局思想,通常遵循从布桩及承台设计开始,然后确定单桩承载力,再进行桩基础的设计和验算的步骤。

4 锚杆静压桩挤土沉降问题的研究

4.1 锚杆静压桩挤土效应分析

锚杆静压桩是一种后压桩技术,它能解决后期加固问题,但施工中产生的挤土效应和附加沉降不容忽视,处理不当反而增加了原有建筑物的沉降,因此对其应有深入的认识。锚杆静压桩在施工时必会挤土,由此引发土体的两种变形:一种是桩土摩擦产生的竖向位移,另一种是挤土成孔产生的土体侧向挤出。施工的桩数越多,速度越快,挤土产生的效应就越明显,过大的附加沉降和水平位移将会对建筑物产生危害。锚杆静压桩所挤压土层在上部荷载作用下,已完成压缩固结过程,相比新建工程静压桩挤土阻力较大,同时由于上部结构的限制,挤土时的侧向膨胀也更突出,过大的水平位移对周围建筑物和管线等设施的影响严重。而且原有桩基也会受土体水平挤压而发生偏移甚至断裂,所以,锚杆静压桩施工设计不当,不仅没能增加基础承载力,反而起到了破坏作用。因此,有学者对锚杆静压桩施工的挤土问题进行了较深入的研究。同济大学李永盛等认为锚杆静压桩的桩土作用机理与一般的挤土桩是不完全相同的,它是土层已有附加应力的基础上进行沉桩,空间效应明显,是三维问题。他们运用小孔扩张的理论,在考虑竖向荷载影响的情况下,给出了一种计算桩周塑性变形范围的计算方法。

4.2 锚杆静压桩附加沉降分析

锚杆静压桩施工是一个动态过程,受挤压土体的各种物理反应随着深度呈非线性变化,受力状态和附加沉降的产生变得非常复杂,通过研究发现,主要有4个方面的原因导致了锚杆静压桩挤土效应的复杂化。

(1)桩侧粘性土由于受到挤压而产生塑性变形,土体有向上隆起的趋势;也可能被挤密而发生沉降,两种结果都会使桩周土受到径向压缩,土体产生塑性流动并向地表挤出。对于非粘性土,受挤压后不仅产生弹塑性变形,而且还被挤密,其结果可能产生隆起也可能产生沉降,这和粘性土受挤压时竖向变形的情况不同。

(2)压桩过程中桩端阻力和桩侧摩阻力引起的附加沉降。沉桩时,由于桩的挤土效应,桩周土体受到扰动和重塑,桩侧摩阻力比桩端阻力小很多,可忽略不计。因而桩阻力引起的附加沉降主要是桩端引起的,它的大小可以根据Mindlin公式用分层总和法求解。

(3)压桩时桩周围土体产生塑性变形导致强度降低,在上部荷载不变的情况下引起附加沉降。由于沉桩时会对桩周围的土体产生挤土效应,在桩周一定区域内土体会发生塑性变形变成重塑土,土体的强度大幅度降低,在上部荷载一定的情况下,土体变形增大,即地基的压缩模量变小。锚杆静压桩的施工都是在一定的荷载作用下进行的,所以会引起一定的附加沉降。

(4)封桩引起桩体回弹产生的附加沉降。通常锚杆静压桩沉桩时,在压到最后一节桩时,所施加的压力能达到200多KN。而锚杆静压桩的桩径通常很小,其桩长则可以达到20m左右,所以在压桩的过程中桩体会产生相当大的弹性压缩变形,当作用于桩体上的荷载撤除后会产生很大的回弹变形。然后进行封桩,上部结构的荷载会逐渐转移到锚杆静压桩上,此时桩体会产生再压缩变形。这个过程可以归纳为加载-卸载-再加载的循环过程,再压缩弹性变形就是附加沉降。

在沉桩的过程中,前三种附加沉降是同时发生并相互作用的,因而在分析附加沉降产生的原因时,要把这三个方面联系起来考虑。同济大学刘万兴等根据前三种附加沉降的原因推导了沉降计算的公式,并运用该公式对一工程实例进行了计算与分析,所得计算结果与实际情况基本符合,具有一定的可操作性。

5 锚杆静压桩技术展望

锚杆静压桩加固地基技术是我国在土木工程领域自主研究开发成功的新技术,经过二十多年的发展,现在已成为技术可靠、经济合理的新型加固方法。锚杆静压桩技术也还有很多需要改进的方面,还有很多新技术要去创新,例如研制新的压桩设备,运用单板机对压桩力、桩长等参数实时显示,配置自控电脑,进行智能化施工。因此,许多新的课题需要广大技术人员去发掘和创新。

参考文献:

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[2] 杨根喜,濮志锋.小型静压桩压桩力系数取值方法的探讨[J].工程勘察,2002(5):38-40.

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[5] 肖建明,夏建中.关于锚杆静压桩回弹量问题的探讨[J].大众科学与科学研究,2006(8):10-12.

[6] 艾剑峰,康华艾.锚杆静压桩桩土作用力的理论分析[J].南昌工程学院学报,2005,24(3):69-72.

[7] 赵琪,谢剑彬.静压锚杆长桩施工技术及应用[J].建筑施工,2002(4):266-268.

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桩基础技术论文例3

引言

随着社会不断进步,时代的发展,经济建筑的迅速增多和建筑技术的不断提高,桩基础在许多高层建筑、高速公路和铁路的建设中被广泛使用,建设单位和社会需求对工程质量要求的提高,桩基础检测技术发挥着越来越重要的作用。桩基础是隐蔽工程,支撑地面上的建筑物,它是建筑物坚实的基础,其质量上的优劣直接影响着该建筑物的安全。所以在桩基础的施工过程中,桩基础检测是一个非常重要的环节。

一、建筑工程桩基础检测技术的发展和现状

在我国,建筑工程施工过程中,桩基础的施工是整个工程里最不起眼,但却是最重要的环节,建筑工程桩基础检测技术的使用对整个项目的影响非常的大。桩基础检测方法有别于其他建筑工程。对于打桩前检测,常用的方法包括尺检、仪表测试、目测等方法。对于打桩过程中的检测包括尺检、仪表测试、取样试验等方法。对于混凝土性能、泥浆性能等的检测工作可以随着工程的进展进行分别取样,然后在实验室进行测定和分析。建筑工程的桩基础检测主要有如下几种方法:

(一)高应变法。对于桩基础来说,采取高应变测试法是在桩顶位置测量被激发的阻力的速度波、应力波来计算承载力。在建筑工程建筑上,主要采取波形拟合法、CASE。

其中,CASE法是利用一维波动方程,来分析岩石泥土对桩产生的支撑阻力,并计算阻力值。一般有三种情况:(1)桩身阻抗等同;(2)桩尖土对桩产生动阻力,桩周产生静阻力,忽略桩侧土阻力;(3)静阻力属于理想型钢塑性体、应力波传播损耗能量基本可以忽略。在这三个条件下,通过波动方程、行波方程可以计算出极限承载力的运算公式。CASE假定条件,和某些桩的实际条件有时候相差很大。例如I类桩灌注,在现场成桩以后,因为各个截面的阻抗差异很大,桩位移量随时间慢慢增大,桩侧就会出现阻力。因此,CASE方法只适合在预应力管桩、预制桩和钢桩的测试中使用。

波形拟合法对于单桩压力测试较为准确,把现场实测的速度波、力波数据传输入电脑中,由电脑执行计算,各单元的桩土参数就可以确定了。而现场测量出的力波、速度波将作为边界条件,采用特征线法,对波动方程求解,进行拟合,直到与桩土参数完全对应。

(二)低应变法。现如今在我国的建筑工程桩基础检测工程中,主要采用的是应力波反射法来检验桩身。该方法可以准确的判断出桩底的情况和桩身自身存在的缺陷,但是该方法存在着一定的缺陷:波形曲线会受到桩周的土层影响,非常容易出现误判的情况。再就是此类方法很难去判别桩头浅部的缺陷,不论是大桩、小桩,都不能完全按照一维应力波理论去分析桩顶近端。

虽然说在不同的建筑工程施工过程中桩基础的检测技术是不同的,但这正是需要在建筑工程施工过程中根据不同的地质和建筑设计来进行精准的判断,从而采用最合适的方法进行检测。在另一方面,建筑工程桩基础检测技术在我国已经开始全面广泛的应用开来,为此,一定要在工程中慎重选择检测方式方法,从而进行精准的判断,因为这会将直接影响到建筑工程项目在建设中的效率和质量,这样才能够保证建筑质量的稳定性和安全性,对保障建筑工程项目建设安全高效具有重大的意义。

二、建筑工程桩基础检测技术的发展趋势

(一)在分析方法方面,对于桩基础的测试,可以采用频域分析法和时域分析法。采用时域分析法时,通常把“时间”作为横坐标,然后计算桩身波动曲线,按照相关的理论指导,分析概括出桩头的位移方程和传递函数,但是却不能确定函数系数的取值。而采用频域分析法时,则是利用FFT、频谱分析法去研究曲线特征,这种方法可以获取更多的结构信息,但是对于结果的解释方面,一般都需要靠施工人员所具备的工程经验。

近些年来,国内外对于桩基识别已经彻底的建立了人工的神经网络。通过构建好神经网络,从而对某一部分有缺陷的频谱做出响应,有些训练设计好的神经网络甚至可以自动处理信息,有效率的、准确的识别出桩基缺陷。最后通过遗传算法,对得到的各个参数进行反复的验算,最终归纳出非线性的优化。

(二)信号分析。对于测试出来的结果,通常都需要通过信号分析的流程,信号分析法主要包含信号处理技术和解释信号结果,这两者紧密的联系在一起。截至今天,时序分析法已经取得了一定的进展,时序分析法与传统的观测方法相比,时序分析法不是直接的去观测数据,从而获取其特性,而是通过数据观测之后,对参数模型进行拟合,再系统性的分析观测数据,参数模型,给予研究和处理。在信号分析方面,结果解释是重中之重,可能因为使用的理论模型不同,由此得到的检测结果相对的解释也不同。即便是选择了相同的理论模型,因为桩土系统、地质条件、人为因素等条件差异,得到的信号分析出的结果也是大不相同。所以,对于桩基础信号的测试部分,如何实现桩基础检测技术智能化,是建筑工程桩基础检测技术发展道路上的重要课题。

三、结语

正如本文所说,近些年来,建筑工程桩基础检测技术虽然已经取得了一定的进展,做出了一些成绩,但是距离桩基础检测技术的成型还远远不够。桩基础检测技术的实践方面和理论方面还在逐渐发展。在检测过程中,构建桩土力学机理理论的时候,必须先研究、明确先进的检测技术,能够做到正确的解释测试信号,并采取合适的性能检测方法,使用先进的处理方式,从而确保建筑工程的总体质量。

参考文献:

[1]蒋建平.大直径桩基础竖向承载性状研究[D].上海:同济大学.2014.

[2]刘金砺.桩基础设计施工与检测[M].北京:中国建材工业出版社.2011.

桩基础技术论文例4

【关键词】桩基础;施工;技术;建筑工程中

所谓的桩基础施工技术,其实就是利用基桩和连接于桩顶的承台实现地基土地结构处理的施工技术。在该结构中,桩基础需要发挥连接建筑工程与地面的作用,能够防止建筑结构出现沉降。目前,可以使用的桩基础施工技术包含单桩基础、低承台桩基础和高承台桩基础等多种施工技术。其中,单桩基础就是利用桩和桩连接的基础,低承台桩基础为利用承台地面与土体连接,同时桩身完全在土中的基础,高承台桩基础则是承台高于地表的基础。

一、桩基础施工技术特点

从技术特点上来看,桩基础施工需要使用具有较强承载能力的桩基。所以,无论是在硬质粘土还是坚硬基岩的地层中,其使用的桩基都需要发挥承载上部结构的作用。而各单桩都需拥有较大竖向承载力,以免出现倾斜或沉降等问题,从而为上部结构保持稳定打下良好的基础。同时,各单桩都需要有一定的横向承载力,以便进行由台风和地震等灾害引起的水平荷载的抵抗。此外,在桩基础施工的过程中,需要将其牢固嵌入在坚硬的基岩上,以便使其能够不受土层下陷偏移的影响。

在桩基础施工的过程中,需要根据不同的施工条件和地质条件完成合适的桩基础的选择,以确保施工方案的经济性和安全性。为此,还要遵循因地制宜的原则进行施工技术的应用,即根据施工环境、现场地质情况和水文条件完成相应施工方法和桩基础的选择。其次,还要根据工程建设要求确定桩的承载能力,以确保建筑的稳定性。再者,为在要求的施工工期内完成建筑施工,还要选择与工程进度相适应的桩基础施工技术。比如在工期紧张的情况下,如果施工灌注桩将消耗较长的时间,因此通常会采取静压桩施工技术。

二、桩基础施工技术在建筑工程中的应用

(一)准备工作的开展

在建筑工程中应用桩基础施工技术,需要预先完成施工准备工作。首先,需要详细勘察施工现场,以便掌握现场详细资料数据,从而为施工方案的编制提供科学指导。在这一过程中,需要完成地质条件、水文情况、气候环境等内容的勘察,然后通过综合分析勘察数据确定桩基础施工的类型、深度等内容。同时,还要加强周围环境勘察,以便了解建筑物与周围物体的距离,继而在做好施工防护的同时,掌握地下管线分布情况。其次,需要完成施工方案的编制,以确定施工类型、方法和施工设备,从而确保工程施工的实用性、经济性和环保性。为确定施工技术参数,还要开展基桩试验,以确保施工质量和安全。再者,需要做好施工设备性能的检查,必要时需要开展相关试验。设备进场后,则要加强维护保养,以确保设备处在待用状态。此外,在施工前需要做好现场清理,确保材料和设备运输拥有便利的交通通道,以确保施工顺利进行。最后,需要做好放线定位工作,即按照设计要求完成所有桩的标高记录,然后确定水准点,以便加强施工标高的控制。确定桩位时,需要在地基表面设置方格控制网,并且沿着轴线方向和设计尺寸对桩进行编号,然后利用打桩机确定桩的位置。

(二)灌注桩施工技术的应用

使用灌注桩施工技术进行桩基础施工,可以使用沉管灌注桩和钻孔灌注桩这两种施工技术。使用沉管灌注桩,具有工艺和操作简单的特点,只需要借助外力将桩打入指定土置。但受到外力作用,桩基容易被损坏,所以施工时需要加强桩锤力度控制。目前,可以使用复打法、单打法和反插法等工艺。使用复打法,需要进行局部复打,并在同一桩孔位置进行连续单打。使用单打法,需要在每将桩拔出 0. 5 -1. 0m 时振动 5 -10s,然后通过重复操作将管道拔出。使用反插法,需要每拔出0. 5m 就下插0. 3m,直至将管道拔出。使用钻孔灌注桩施工,需要利用机械钻孔,然后完成桩基浇筑和保养。作为常用的一种灌注桩施工技术,使用该技术施工需要使桩位中心与护套中心保持 50mm内的偏差,并且做好回填处理,以免在桩基浇筑过程中出现漏浆问题。注浆时,可使用分层注浆法,每层厚度在 50 ~ 60cm 范围内。具体在施工过程中,需要先根据施工平面图进行桩基位置的确定,然后进行护套埋设,以便使桩孔的位置得到固定,从而避免孔塌陷或地下水流入。通常的情况下,将使用 4 ~8mm 钢板制作护筒。相较于钻头直径,护筒内径要大 100 ~ 200mm,顶面超出地面 0. 4 ~ 0. 6m。如果在砂土中,护筒的埋设深度最小为 1. 5m。在黏土中,最小为 1m,泥浆面需超出地下水位 1m。在粉质黏土或黏土中,需要将泥浆密度控制在 1. 1 ~ 1. 3g/cm 3范围内。在卵石层,需要将泥浆密度控制在 1. 3 ~ 1. 5g/cm 3 范围内。而泥浆黏度通常在 18 ~ 22 之间,含砂率不超过 8%。准备好泥浆后,可以采取回转钻成孔法进行成孔作业。桩孔合格后,需要完成桩孔清理,确保孔低 500mm 内的泥浆密度小于 1. 25g/cm 3 。在浇筑混凝土时,保护层厚度需不小于 35mm。

(三)预制桩施工技术的应用

使用预制桩施工技术,需要根据工程对桩基要求提前完成桩基制作。在工程施工的过程中,则可以直接将预制桩打入地层。目前,可以采取钢管预制桩和混凝土预制桩两种施工技术。使用前一种施工技术,主要可以使用 H 型钢桩和钢管桩,通常只在特殊工程中使用。使用混凝土预制桩,需要选取坚固和耐久的混凝土进行桩的预制。在打入桩时,需要按照一定的顺序和桩尖方向打桩,并将预制桩索具捆绑在桩上端吊环附近 30cm 范围内,以确保桩尖与桩位中心垂直对准。将桩缓慢插入土体中后,需利用小落距完成 1 ~ 2 次锤击,并确保桩身垂直度不超出 0. 5%。然后,可以使用落距小于 1. 0m 落锤打桩,从而形成桩基础。灌注时,则需要从桩顶灌注。

三、桩基础施工技术

在建筑工程中的影响在建筑工程中,桩基础工程是连接建筑和地面的重要部分。在建筑施工的过程中,桩基础工程能够将施工产生的荷载转移到地面,从而确保施工顺利进行。同时,桩基础工程也可以将建筑自重荷载转移到地面,所以能够使建筑抵抗外力的能力、抗暴雨能力和抗震能力等多种能力得到提高。加强桩基础施工技术的运用,才能够使建筑结构的稳定性得到增强,从而避免建筑在自身荷载和外力作用下出现倾斜或倒塌问题。因此,在建筑工程中,桩基础施工技术起到了巩固建筑基础和确保建筑物安全性及稳定性的重要作用,在减少施工事故发生方面产生了重要的影响。

四、结论

近年来建筑工程桩基础施工技术已经成为了社会广泛关注的焦点问题,加强建筑工程桩基础施工技术研究对保证建筑工程质量,促进社会经济发展和社会和谐建设具有十分重要的意义。本文就建筑工程桩基础施工技术进行研究,为该技术在建筑工程施工中提供了一定参考。

桩基础技术论文例5

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。

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 总结

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。

参考文献:

桩基础技术论文例6

一、基桩检测技术的发展及现状

桩基础能否既经济又安全的通过设置在土中的基桩,将外荷载传递到深层土体中,主要取决于基桩桩身质量与基桩承载力是否能达到设计要求。基桩检测是指:(1)对基桩桩身质量进行检测,查清桩身缺陷及位置,以便对影响桩基承载力和寿命的桩身缺陷进行必要的补救,同时达到对桩身质量普查的目的;(2)对基桩承载力进行检测,达到判定与评价基桩承载力是否满足设计要求的目的。基桩检测可进一步延伸到对桩基础质量的验收与评定。目前,基桩承载力的较普遍测试方法:包括静荷载试验;动力测试。静荷载试验通过反力装置用千斤顶给桩施加竖向荷载,桩顶沉降量采用大量程百分表或位移传感器量测。该方法可以确定单桩竖向极限承载力,结合在桩身和桩端预埋测试元件还可以测定桩侧摩阻力分布情况、桩端反力和桩身轴力等。静荷载试验方法按提供反力的方式可分为下列三种形式:锚桩法、堆载法、锚桩――堆载法。动力测定桩承载力的方法最早出现在国外,其初始主要是以能量守恒或动量原理为基础,根据牛顿撞击定律通过打桩时的贯入度来计算桩的极限承载力。国外近代动测技术是以应力波理论为基础发展起来的。动力测桩法一般是在桩顶作用一动荷载,使桩产生显著的加速度和土阻尼效应,通过在桩侧安装传感器测量桩土系统的振动响应,并用波动理论分析和研究应力波沿桩土系统的传递和反射,从而判断桩身阻抗变化和确定单桩承载力。早在20世纪30年代,应力波理论就开始被用来分析打桩工程,到1960年史密斯发表了“打桩分析的波动方程法”,波动方程开始进入实用阶段。此后在世界各国相继开展了动力试桩的动测设备和计算软件的研制和应用。按测试时土的动应变大小,动测法又可以分为低应变动测法和高应变动测法两类。

二、当前各种检测技术的适用性对比分析

(1)测试结果的准确性。1994年进行的全国桩动测单位资质考核结果及近年来各地位基动测单位资质考核情况也表明,目前动力试桩精度还较低,检测队伍的理论水平和实践经验也不足,因而只能是静载试验的一种补充,可作为工程桩验收的手段之一,尚不能代替桩的静载试验。(2)适用条件。传统的静荷载试验(包括锚桩法、堆载法及锚桩――堆载法),需专门的反力系统。如锚桩法需要增加4根锚桩,每根锚桩的规模等同于试桩,且需要通长配筋,同时也需要强大的反力架来承受试桩的反力,试验准备时间长,工程量大,试验费用高;堆载法同样需要强大的反力架,同时必须配备大量的规则的堆载物来代替锚桩。锚桩――堆载法是介于锚桩法和堆载法之间的一种试验方法,同样存在上述问题。由于静载试验费时、费力、费用高、环境条件要求高,做不到随机抽检,检测桩数也不可能太多,对整个基础工程不能进行概率统计分析,所以静载试验的代表性不高。多数工程桩的承载力均参照勘测部门已有的试验资料或根据设计人员的经验确定。

相对而言,动力测桩方法更为简便、快速,因而,就一根桩而言,静载试验结果的精度高于动测法,就整个工程而言,由于桩基工程的复杂性以及抽样检查的样本数量,其保证率反而不如抽检率高的动测结果。但同时,动力检测方法也因加载需要,如拼装试验反力架或力锤进场等问题,同样对试验场地有着较高的要求。

三、自平衡试桩法研究现状

基桩自平衡测试方法思路最早由日本的中山(Nakayama)和藤关(Fujiseki)提出,并在1973年取得钻孔桩的测试专利。清华大学李广信教授于1993年将此法引入国内,但因自平衡试桩法作为一种新兴的测试技术其自身并不完善以及限于当时国内环境、技术、信息等条件的限制,并未引起国内工程界的注意。直到浙江省建筑科学研究院史佩栋教授在《工业建筑》1996年第12期“国际科技交流”专栏发表了《国外高层建筑深基础及基坑支护技术若干新进展》一文,并报道了美、日、英、加、新加坡等国和我国香港特别行政区等地正在广泛应用的自平衡试桩法之后,才引起了广泛关注。东南大学土木工程学院在理论研究的基础上,首先于1996年开始将该法应用于实际工程。目前,我国的北京、江苏、甘肃等地己开始小范围试用此方法,但试桩类型只限于钻孔灌注桩。

参考文献

[1]陈凡,徐天平,陈久照,关立军.《基桩质量检测技术》.北京:中国建筑工业出版社,2003

[2]TB 10203-002.《铁路桥涵施工规范》.北京:中国铁道出版社,2002

桩基础技术论文例7

    逆作法施工工艺是一种新型施工工艺。该施工工艺的应用,解决了旧城市建筑物密居地段的开发、建筑设计及施工中的一系列问题。该施工工艺的逐步完善,进一步得到了各建筑开发、设计及施工单位对旧城市改造中的困扰。对将来建筑业有很好的前景。特别对旧建筑物过近并居民居住过密地段施工条件差的工程施工。是适应环境的最佳方案,它避免了土方开挖后,因施工桩基而长期裸露在雨季的不利环境,而又无机械振动冲击旧楼基础不利因素。同时施工工艺并不复杂易于掌握。

    与旧建筑物相邻过近工程,若采用逆作法施工,可以节约大量施工时间,缩短工期,为当年主体封闭打下了坚实的基础。综合分析可以看出此技术不论在经济上还是在社会综合效益上都有很大的收获。

    (一)、工程概况:某工程基础设计为柱下条桩复合基础。即框架柱下设条型钢筋混凝土基础,而在条基下设有群桩基础,二者巧妙结合形成复合基础共同承担上部建筑的全部荷载。本基础中的桩基施工就是采用逆作法施工工艺新技术而完成的(即锚杆静压桩技术)。

    (二)、工程分析:本工程属于在旧楼体系中的改造重建工程,其东西两侧均与旧楼相邻,仅隔50mm沉降缝,旧楼均为四层砖混结构,砌筑毛石基础仅埋深2.4米,此处地质勘察-3.00米为粉质粘土层:地耐力为130kpa,向下10余米方发现有砂岩层。综上所述,为解决建筑多层建筑,而又不宜深开挖土层扰动旧楼基础,还要满足自身结构要求的基础设计。建设、设计、施工等单位几经研讨、论证,采用了柱下条桩复合基础,并根据工程特点选择逆作法施工新工艺完成桩基施工。

    (三)、施工工艺技术特点:锚杆静压桩是锚杆和静力压桩结合而形成的一种桩基础施工工艺,即先在新建的建(构)筑物基础上预留压桩的桩位孔,并预埋好锚杆,或在已建的建(构)筑物基础上开凿压桩孔和锚杆孔,用粘结剂埋好锚杆。然后安装压桩架,利用建(构)筑物自重作反力(必要进可加配重),用千斤项将预制桩逐段压入土中。当桩力或压入深度达到设计要求后,将桩与基础连接在一起,达到提高地基承载力和控制沉降的目的。该技术具有许多优点:

    1、施工设备轻便、简单,移动方便灵活,可在狭小的空间进行压桩作业;

    2、压桩施工过程中,无振动、无噪音、无污染,对周围环境无影响,做到文明施工;

    3、采用锚杆静压桩施工,传荷过程和受力性能非常明确。

    4、施工简便,环境污染、噪音很少,基本上不存在扰民现象。

    (四)、施工工艺:

    1、准备阶段:

    ⑴、在条基钢筋绑扎时,必须做好桩位的预留孔洞模板,位置尺寸要严格按图纸要求进行。

    ⑵、在桩位孔周围埋设四根M32螺栓,并用胶带保护好螺纹部分,免遭混凝土污染。

    ⑶、预制工程所需的钢筋混凝土桩,确保混凝土强度,达到设计要求。

    ⑷、条基混凝土浇筑时,看护好桩位孔模板及预埋螺栓的位置是否正确,有无位移。

    ⑸、调整机具设备,拟定施工方案。

    2、施工阶段:

    ⑴、立机架、用预埋螺栓作地脚固定,调整垂直。

    ⑵、先用钢制送桩器(带尖头)试压,进入土层后拔出,以防预留孔内存有杂物阻碍正常压桩。

    ⑶、开始正式压桩为一根3米长,顶部为尖头的预制桩,桩尖冲下放入预留孔洞内,在机架上调整大梁高度,安放千斤顶,接好高压油泵站,开始压桩。

    ⑷、压桩操作必须保持桩垂直,进尺均匀,压同一根桩应缩短停顿时间。

    ⑸、接桩采用钢板围焊,上下桩身对齐校正,间隙用垫铁挤实焊牢。焊缝应连续满焊,上下桩身的中线偏差不得大于10mm,节点的弯曲矢高不得大于1‰桩长,每节桩长为2米。

    ⑹、当压入桩已达到设计要求时,应尽可能用送桩器压入条基内,至基底面300mm处,再做封桩混凝土施工。

    ⑺、当压入桩无法送入条基内时,如压碎桩身应在条基顶面破桩,利用地脚螺栓焊接钢筋桥架,再做封桩混凝土施工。

    ⑻、本桩基在静压施工中,一直由高压油泵站压力表监视,能够直接了解桩基承载能力是否达到设计要求。

    ⑼、封桩混凝土浇筑时,要配制微膨胀混凝土,强度等级比条基略高一级。浇筑时一定要注意孔洞内是否有存水,否则必须采取措施解决,如:抽水、使用串筒工具,提高混凝土标号调整配比,加强振捣确保混凝土密实。

    3、质量检查与验收:

    ⑴、预制桩必须有出厂合格证,材质单等,强度必须达到设计要求。

    ⑵、桩位正确,桩身垂直,接桩偏差均应控制在规范允许的误差范围内。压桩孔与设计位置的平面偏差不得超过正负20毫米。压桩时桩段的垂直偏差不得超过1.5%的桩段长。

    ⑶、接桩焊缝牢固,无缺、漏焊现象,压入土中铁件必须刷防腐漆处理。

    ⑷、操作进尺均匀,记录必须真实可靠。

    ⑸、桩基按有关规定必须做单桩静载试验。必须在压桩停止15天后,待土的强度恢复方可进行试验。

    ⑹、要严格控制桩头进入条基内深度,必须留有一定的锚固长度。

    ⑺、严格控制封桩混凝土的浇筑质量,确保混凝土振捣密实,强度准确,满足设计要求。

    ⑻、混凝土必须按要求留试块,检验混凝土强度。

    4、安全技术措施:

    ⑴、必须提前拟定施工方案,进度,必须同主体进度相协调,互不干扰,密切配合。当主体进度较快时,要适当调整压桩整体进度。主体施工应尽可能保持结构平衡,偏差不得超过一层(否则可能引发不均匀沉降或结构破坏)。

    ⑵、压桩施工方案,要明确压桩顺序、路线、机械配置,应遵循结构要求,有主有次,有先有后。

    ⑶、施压期间,要注意桩身变化及压力表有无异常情况,否则应立即停止作业,卸压处理。

    ⑷、机架安放应稳固,千斤顶及高压油泵应有专业部门检测核定方可使用。机械搬迁要注意安全,防止机架倾斜,砸伤人员设备。

    ⑸、应避免立体交叉作业,必要时要设防护棚,施工人员必须佩戴个人防护用具,遵守现场安全管理条例。

    (五)、应用效果:

    1、桩基的逆作法施工开创了我市(乃至全省)先例;是适应环境的最佳方案,它避免了土方开挖后,因施工桩基而长期裸露在雨季的不利环境,而又无机械振动冲击旧楼基础不利因素。同时施工工艺并不复杂易于掌握。

    2、采用逆作法施工桩基,几乎不占用主导工期,可与主体结构施工并行(一上、一下),配合好互不干扰。

    3、此方法与同条件下正常施工方法比较,可避免基坑围护,旧楼加固,延误工期等等很多程序还可节约大量的经济费用。

    采用了逆作法施工,节约了大量时间,缩短了工期,为当年主体封闭打下了坚实的基础。综合分析可以看出此技术不论在经济上还是在社会综合效益上都有有很大的收获。

桩基础技术论文例8

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:

一、建筑地基基础和桩基础概述

1、地基基础

众所周知,基础是建筑中的基础项目。地基基础是指基础持力层及下卧层,在民用建筑负载时传递给地基之下的结构,起到支撑和负载的作用。要求有极强的稳定性,能承受一定的负荷并不超过控制范围。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,通过该种技术处理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。

2.分类

地基基础的类型大体可分为以下几种:

1)如果依据使用的材料来划分,则可分为:砖基础、灰土基础、混凝土基础、毛石基础、钢筋混凝土基础。2)如果依据埋置深度来划分,则可分为:浅基础(埋置深度≤5M)、深基础(埋置深度>5M)。3)若是依据受力性能来划分,则可分为:刚性基础和柔性基础。4)若依据构造形式来划分,则可分为:条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。

3、桩基础

桩基础是工业建筑和民用建筑工程中最常用的一种基础。在浅基础无法达到建筑物对地基变形、强度的实用要求时便可将下部坚硬土层和岩层来作为持力层的深基础。在深基础的应用中,常用是桩基础,桩基能将建筑的荷载通过桩传递给埋藏在深处的坚硬土层,或通过桩周边摩擦力传递给地基。同时,因为桩基础具有:稳定性好、承载力高、沉降稳而快、沉降量小而匀以及较好的抗震性能等优点而得到广泛应用,特别适用于软弱地基。

4、桩分类

在施工中通常依据施工方法分为:钢筋混凝土预制桩和灌注桩。

钢筋混凝土预制桩:是指桩在施工现场或者是在构件场预制,通过打桩机而打入土中,并在桩顶浇注钢筋混凝土台。这种桩由于承载力大,又不受地下水位的影响,所以耐久性较好;同时,由于自重较大导致运输和吊装过程都比较困难;另外,在打桩时由于震动大,对周边的民用建筑有较大影响。钢筋混凝土灌注桩根据其使用技术的不同划分为:钻孔灌注桩、套管成孔灌注桩、爆扩成孔灌注桩三种。在建筑施工中,不管桩基础中采用哪一类型的桩,必须在实际操作过程中保证好桩基质量,这样才能使桩基符合设计的要求。在地基处理当中逐步完善和成熟的锚杆静压桩是这一种操作性强、适应空间广阔的新技术,从投入至今,锚杆静压桩技术在各地各类建筑物的托换加固上已取得很好的效果,推动了工程技术的进步,取得了很好的经济效应。经过最近几年的发展,锚杆静压桩技术已在柱基纠偏、房屋增层等多个方面上得到了广阔的运用,可以说,该项技术已在工程技术领域内得到了延伸与拓展,为赢得良好的经济效益创造了更大的空间。

二、锚杆静压桩技术工作机理

静力压桩与锚固螺栓杆两项施工技术有机的组合成锚杆静压桩桩基施工工艺。锚杆静压桩技术工作的基本原理:1)在原基础上凿出或是在基础中提前设有压桩口,于各个压桩孔的两旁,依据不同的压力将四根抗拔锚固螺栓杆进行埋设以用来牢固传力架,以建筑物自重作为反力的源头,利用液压千斤顶进行加力,通过逐段压入的方式,最终把桩段压进地基土之中,满足工程需要的设计压力和深度。2)把基础和桩形成一个综合体,以降低建筑物沉降的概率。

三、锚杆静压桩设计特点

基础结构形式和工程地质情况是锚杆静压桩设计的主要依据,该设计以此依据为基础,对锚固螺栓杆的直径、压桩力等进行相关的确定。依据压桩传力架的构造高度及原有建筑物的室内净高对各个桩段的长度进行确定。

四、施工前的准备工作

1、施工技术方案的组织与准备

组织业主、监理、承包商等参与工程建设的人员结合施工规范、技术规程,对设计图纸进行熟悉,了解和掌握工程项目在施工过程中的质量控制要点。在项目施工之前,压桩施工单位编制实施有效地施工组织方案,经施工单位主要技术负责人审批后报监理审核,审核通过的施工组织方案由监理报业主负责人进行批准,批准后的组织方案可运用于工程实际当中,作为指导性文件。

2、材料进场前的准备

对进场材料(压桩仪表设备、预制桩、锚杆等)的质量进行检查和验证,报验时,审查进场预制桩的企业资质、预制桩原材料质量保证书、预制桩成品出厂合格证件与预制桩砼28d龄期报告、预制桩在桩预制过程中的材料抽检说明及报告。检查、外观评定进场后的成品预制桩,坚决否定不符合工程要求的产品,并提出将其退出施工场地的要求。设计强度达到70%的预制桩方可起吊,而需要运输及压桩的预制桩其设计强度需达到100%。对压力仪表、压桩千斤顶设备等在有效期内的检测合格证明文件进行检查,在施工现场对设备的运转及功效情况进行检查,消除设备带病运转的状况;对进场的接桩材料进行其合格证明文件的检查,根据工程所需,对接桩材料进行抽样,并把抽样材料送检,经检测后达到合格要求的材料方可投入工程运用中。

3、建筑物沉降记录数据分析

分析建筑物沉降的观测记录,而分析的主要项目是察看建筑物的沉降是否为均匀性沉降。

4、建筑物基础承台强度检测

基础承台的砼标号、同一条件下养护砼试件的检测报告及说明均由土建总承包人提供,同时,土建总承包人在施工现场做回弹检查,对基础承台砼强度是否满足设计压桩的标准进行核实与认定。

五、静压入桩施工技术要点

1、入桩线路的选定

选择单向行进为入桩线路,这样选线的主要原因在于:一方面,这样可以有效地避免地基土上溢导致地表抬升的后果:另一方面,可以避免由于土的相互挤压致使一些桩身倾斜的现象。

2、试桩要求及p-S曲线

对试桩的要求:不同地质构造区域的中央范围应为每一个试桩的位置选择地。单桩承载力的确定依据是试桩的P-S曲线。

3、压桩操作注意事项

压桩操作注意事项:保证桩身不存在破坏的现象;压桩机的液压入桩存有所需的垂直行程位移;控制下压速度于l米/分钟上下,确保各层土体的抗剪能力得以正确反映。开启油泵使其向上位移,然后抱桩牢固、稳定的压入,周期性的进行作业。控制桩身的垂直度于初始的头两个行程中应值得引起注意。单节桩以钢制送桩器为工具来协助砼桩无阻碍的压到设计所需标准高度,当下节桩压到桩顶和地面高度达40cm左右时则可暂停两节桩,接着吊人就位于上节桩。下节桩顶的预留孔与上节桩下部伸出的钢筋相对准,采用溶化的热硫磺胶泥进行人工灌浇,直到热硫磺胶泥溢满整个桩顶表面,方可慢慢地插入上节桩,确保上、下桩端接触面5mm~10mm的间距,经过15min~2min的悬粘之后,接着再进行压桩的继续性工作,直至达到设计的标准高度;通过入桩压力值以及入桩行程深度的记录,对桩的承载能力和入桩情况是否正常进行判断;用快凝早强硫磺胶泥来粘结两节以及多节桩,要求桩端面水平度很高的原因是:桩的接触面间空隙的均匀度在极强的入桩压力下无法得到相应的保障;采用上节桩端伸出的钢筋将上下节桩间固定在下节桩顶的提前预制的孔内,值得注意的是,上节桩端伸出的钢筋难免会出现拖地弯折的现象,在上节桩吊起悬空插入下节桩之前都需要利用套管对其进行板直;务必对基础与桩的连接工序谨慎实施,原因是,此项工序乃为全套压桩施工的主要程序之一。经检测后符合施工标准的桩方可进行封堵,封桩之前需做的工作是:处理压桩孔内积水、孔内杂物、交叉钢筋焊接以及桩面的浮浆等。通常情况下,利用C30掺微膨胀早强外加剂砼对封桩进行浇捣。水泥被比例为10%的HEA型微膨胀剂替换,在实施封桩工作时,采用机械震捣对桩帽梁进行震捣夯实,及时对桩帽梁进行洒水养护,养护时间保持在14d以上。

结束语

锚杆静压桩托换的优点具体表现为:受力形象、施工设备容易操作且运行简单、成本不高等;虽然锚杆静压桩托换存有很大的发展潜力,单它也是一种与风险并存的技术性工作,重大的质量事故可能都会因设计和施工过程中的某一处粗心而引起,故此,锚杆静压桩托换技术在不断拓展和加宽其应用空间的同时,需继续对其进行研究和摸索。

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.2008

桩基础技术论文例9

前言:

近年来,我国公路桥梁建设取得了巨大成就,大跨径桥梁的设计和施工水平已达到国际先进水平,桥梁基础工程也在理论和施工技术上有了新的发展。由于我国桥梁事业逐步向海上与深厚软土地区这些过去较少触及的建设地点发展,所以对这方面应用的新工艺、新技术特点是做了总结,对今后在此类地区建设桥梁有借鉴作用。只有解决好在实际工程中遇到的难题,才能密切配合桥梁上部结构的发展,推动我国桥梁建设事业。希望本文对桥梁设计与施工人员在拓宽桥梁新理论、新技术的知识方面有所帮助。

1桥梁基础理论的新发展

1.1摩擦型桩沉降理论的新发展

在计算桩基础沉降的理论中,目前采用的传递函数法及弹性理论法都有其缺陷。文中对上述理论作了改进,主要特点有:考虑了桩-土滑移的影响,引入了在桩侧的非线性弹簧模拟侧阻和端阻的桩-土相对滑移量的关系;利用“线性变形层模型”计算层地基中桩侧及桩端阻力引起空间某点处的土位移;将桩离散成多个杆单元,采用虚功原理求出杆单元上与桩的侧摩阻力等效的节点荷载。

这种方法的优点在于:可以求解非均质土中分段长度不等的桩;适用于复杂介质中的单桩承载力的分析计算,而且提高了计算结果的精度;可以根据静载试验得到的荷载-沉降曲线,反推桩侧土和桩端土的力学参数值,为桩基础设计计算提供非常有价值的理论依据。

在目前使用的各种不同类型的桩基础中,钢管桩主要是靠摩擦力承受上部荷载,而钻孔灌注桩在深径比很大的情况下,也可看成摩擦型桩,由此可见对于摩擦型桩的作用机理和设计理论进行深入的研究有很大的现实意义。

1.2刚性承台的群桩设计理论

文中将杆系结构有限元法与荷载传递迭代法相结合,形成桩基沉降分析计算的混合法。其特点是:采用一维杆单元模拟单桩的结构特性;节点处的边界条件根据荷载传递迭代法的基本原理引入土弹簧来模拟,形成单桩计算简化模型;根据弹性理论Mindlin方程解答,计算群桩间相互作用的竖向位移影响系数。

采用刚性承台的假设条件分析群桩的沉降,适合桥梁工程中承台的刚度较大的特点。利用此模型进行群桩分析,得出桩身模量与桩周介质的剪切模量之比对群桩基础沉降有影响。而且其比值在相对较低时,增加对群桩沉降减小十分有效;当比值较高时,这一作用相对明显降低。因此,只有当桩周土层的剪切模量较高时,提高桩身刚度,才能更有效地达到提高群桩基础承载力,改善其变形稳定性之目的。

1.3解析法计算矩形地下连续墙

目前,虽然有各种有限元工具,但是工程实践中仍需要一种基于理论的,能够比较直观的反映设计参数对地下连续墙设计性能的影响的方法,以便于指导设计与工程实践。

文中提出的解析法计算地下连续墙理论是建立在弹性力学基础上的,其假设条件为:地下连续墙墙底变形很小,近似认为只发生转动,故可简化其边界条件为墙侧边为两端固支,墙底简支,墙顶面自由;由于墙厚与墙体跨度、高度相比小得多,可视地下连续墙为弹性平面薄板;主动土压力按朗肯土压力理论计算,被动土压力按线弹性“m”法计算;内支撑视为弹性杆件。

先从弹性力学能量法角度建立基本方程,带入边界条件,采用半逆解法,最后可得到墙面上任一点的变形。计算简图如图1所示,经推导得出的公式如下:

ω(x,y)=α1e0/2(α2D+α3m+α4)×[(H-h)/H]×

(1-cos2πx/L)×(sinπy/H+sinπx/L) (1)

其中,e0为主动土压力,H为连续墙高度,h为基坑深度,D为地下连续墙抗弯刚度,a1~a4为与H和h有关的函数。

2桥梁基础施工技术新发展

2.1双壁钢围堰无封底砼施工技术

双壁钢围堰的无封底砼施工工艺适合于河床基岩的情况下。在双壁钢围堰的施工中,封底的作用是使施工平台增加接触面积,降低围堰和地基的接触应力,增加围堰的下部重量,降低重心,保证在急流中的稳定性,并创造一个干燥的施工环境。当不存在这方面的因素时,可以考虑省略这些步骤。

其施工工艺仍然是利用双壁钢围堰搭设一个水上施工平台,但是在围堰内没有浇注封底混凝土。它在两层围堰之间的隔仓内浇注混凝土,以达到封水的目的,然后抽水以创造一个无水的施工环境。

其技术特点是:注意在平台搭设时,需要做好钢围堰的精确定位下放工作;做好水下地形的测量,以便能够加工的钢围堰的底面和地形紧密贴合。

2.2基坑围护中的排桩冻结法

冻结排桩法施工方案基本思路是以人工制冷冻结含水地层,形成冻结帷幕墙体作为基坑的封水结构,以排桩及内支撑系统抵抗水土压力。

冻结法的技术特点有:适应性强,该技术可用于地下水流速小于40m/d的任何含水地层;施工结束后,50m内的冻结管可以回收,比较环保;地下水的流速不能过快;对供电要求较高,不仅用电负荷大,而且要保证能够持续供电。

此外,在对土层后进行冻结施工后,会由于冻胀力对基坑产生挤压,应该在冻结帷幕外侧设置泄压孔,孔内填泥浆,使冻胀力对基坑的压力减轻。

应用冻结法的关键之一在于冻土墙厚度设计。冻土墙厚度是评定应用冻结法经济合理性的基本参数,是冻结设计的关键,若设计合理可减少工程造价,缩短工期,否则将导致冻土体积大幅度加大从而造成成本增加,或者造成危险事故。

2.3沉井施工中的活节混凝土褥垫技术

当沉井基础在水中进行下沉工作时,若在墩位周围加打定位桩及挡水墙,可以方便定位和改善下沉时的水文条件,但是会对河床造成冲刷。采用活节混凝土褥垫进行河床防护,可以很好地起到稳定河床和防止冲刷的作用。

在沉井下放的施工过程中,首先由挡水墙和导管桩形成一个防护体系,以阻止水流对沉井下放过程中的冲击。然后进行活节混凝土褥垫下放,以稳定河床,防止河床发生过大的局部冲刷。

过去利用柴排进行河床防护,但是此工作所需时间长,而采用混凝土褥垫可以避免这一缺陷。其铺设需要特殊的装备―混凝土褥垫铺设船。它主要是由两艘船并排排列,中间由一个钢横梁连接,横梁下面悬挂已经连接好的混凝土褥垫节段。褥垫节段由钢丝连接,可以如卷帘一样下放到河床。

2.4旋挖转机施工钻孔灌注桩技术

近年来,旋挖钻机被越来越多地应用于钻孔灌注桩施工。其优点在于:适应地层能力强,施工中可根据地层地质构造的不同选用适宜的钻头。钻机钻杆直径大,刚性好,导向性可靠,同时配有微机电脑控制系统,保证了钻杆的垂直度和钻孔深度符合要求。深度可达80m,直径2.5m以上。

污染小,占地少。旋挖钻机施工时噪音小、低震动、泥浆用量少,约为正反循环钻进施工工艺的1/20~1/10。一般只有在遇到松散砂层或水下成孔时才需要配制泥浆,以提高水头压力稳定井壁。

孔壁泥皮薄,有利于增加侧摩阻力,保证桩基设计承载力。孔底沉渣少,易于清孔,沉桩质量好。

在旋挖钻机施工中,钻进速度快,需要在泥浆中掺入彭润土等外掺剂。其钻进速度可根据地质情况进行调整,在粘土层内钻机的进尺可快些;在砂土层中,钻机的进尺要减慢,以防坍孔。旋挖钻机结构紧凑、操作灵活方便,自动化程度高,采用伸缩式钻杆,节省了人力和加接钻杆的时间,施工只需要一人操作,劳动强度低。

2.5大型预制基础的应用

大型预制基础可以是沉箱,或者被称为设置基础,是建造长距离、大跨度海上桥梁常用的基础形式。其主要施工工序为:①基础预制;②海底挖掘;③浮运送到预定桥位后再精确下沉到设计位置。

其主要目的是在施工条件恶劣的桥址处尽可能地减少水上施工工作量和作业时间,提高工程质量并缩短工期。当深水的覆盖层内无法选择适当的地基时,可先在深水中打入桩基,然后再在桩基上进行设置基础的施工,而桩基与设置基础之间是不连接的,设置基础仅仅是“放”上去,桩基础起只是到了地基加固的作用。其设计的主要原则是:在各种不同的外力组合条件下,基底的合力在基底的截面核心范围之内,并满足地基承载能力及水平剪力的要求。

工程完成后地基的总下沉量及可能产生的不均匀下沉量在预计的允许范围之内。

3.结语

目前,虽然我国在基础工程方面的理论发展很快,但是在设计中应用不多,在桥梁基础中的应用就更少。要改变这一情况,一方面要使理论研究的结果贴近工程实践;另一方面要在桥梁基础设计规范的修订中引用新的理论,这样才能从根本上推广新理论的应用,提高基础的设计水平。

参考文献:

[1] 冯立娟. 风区桥梁下部结构施工与防风技术探讨[J]. 才智, 2011,(29)

桩基础技术论文例10

一、桩基础工程概况

桩基础工程属于建筑基础形式的一种,其构成成分包括连接于桩顶部的承台及基桩。就桩端支承情况而言,桩基础工程可简单划分为高承台桩基及低承台桩基,两者的不同之处表现为:高承台桩基桩身上半部分均于地面,且承台底部也露出地面;低承台桩基桩身全部均被掩埋在土内,且承台地面直接接触土体;就施工方法而言,桩基础工程可简单划分为灌注桩及预制桩,灌注桩即为于施工现场就地钻孔,并将钢筋笼设置于钻孔内,之后向钻孔内灌注砼至基桩形成;预制桩即为使用静压、锤击、水冲沉入及锤击等手段,将基桩置于土体一定深度。

桩基础之所以被广泛应用于建筑施工中,理由是利用桩基础将有助于把建筑物全部竖向荷载成功转移至桩基四周土层,尤其是建筑物遭遇严重地质灾害时,桩基础的优点更是体现的淋淋尽致,即桩基础将有助于最大程度降低建筑物受力变形或倾斜现象的出现,从而确保建筑结构的稳定。基于桩基础的优点,其应该被广泛应用于软土地基等地区。总而言之,建筑桩基础施工应该符合地基变形及地基承载力要求。

二、建筑桩基础施工准备阶段

建筑桩基础施工方法及类型的确定依据应为工程施工现场水文地质条件、施工现场环境、建筑物上部荷载力设计大小等,所以,桩基础质量先决条件应为施工准备工作及现场勘查工作。就桩基础施工准备而言,其应该从以下几个方面入手:

(一)仔细勘察施工现场水文地质条件及现场环境

施工现场环境勘察结果是制定桩基础的主要技术资料来源之一,其可靠性及科学性不言而喻,则工程施工现场勘察工作的合理性及严谨性应该得到切实的保障。施工现场环境勘察涉及的方面包括施工现场地貌、地形、低吼等自然环境,并以施工现场环境勘察结果为依据,全面分析桩基础深度范围内地下水水位、土层类型、水质变化情况及力学性能等,并有助于施工单位对建筑位置、结构性质及距离等,及地下管线分布、埋置深度、管径大小、距离、结构及使用年限等情况的了解。

(二)编制桩基础施工技术准备

待施工现场勘察完毕,应以勘察数据为依据编制工程具体施工方案。工程施工方案内容有:以勘察数据为依据,明确桩基础施工方法、类型及使用机械、工程影响范围内地下管线及建筑物防护措施等;以工程进度总计划表为依据,明确桩基础施工进度计划,及强调工程文明施工及施工质量;开展桩基础实验,以确保桩基础施工质量的提高及工程工艺参数的确定。

(三)桩基础施工机械预备工作

以工程施工方案为依据,开展施工机械预备工作。需要强调的一点是,机械性能应符合工程施工要求,以确保施工机械集群作业优点得到最大程度发挥及施工机械工作效率得到最大化提高。关于施工机械的选择,应该以桩基础施工现场地质条件、气候环境、场地大小及运输距离等要求为依据。此外,在选择施工机械时,应该坚持“施工机械生产效率及工作性能等与工程量及桩基础施工进度和谐统一”原则。

(四)桩基础施工现场准备工作

整理及清除为桩基础施工现场的主要准备工作。通过施工现场整理及清除,以确保施工现场平整及清洁,并最终确保基础施工有序开展。就桩基础施工方法而言,灌注桩及预制桩施工准备工作是不同的,例如:灌注桩施工准备阶段应该在施工现场铺设碎石层,以提高地基承载力。

三、建筑桩基础施工技术应用

(一)预制桩

制作预制桩时,桩尖朝向确定应该以打桩顺序为参考依据,预制桩浇筑过程中,应坚持“桩顶至桩尖”思路实行连续浇筑,且预制桩保护层最佳厚度应设计为约25mm。预制桩沉桩方法并不单一,其主要包括静力压桩、锤击沉桩、射水沉桩及振动沉桩等。射水沉桩最佳使用土层为砂土层。预制桩施工规划应以桩基数量、基础范围及桩基距离为依据,且应该针对挤土问题,制定行之有效的防治措施,以最大程度降低挤土现象的影响范围。

(二)灌注桩

以桩基础成孔方法为依据,灌注桩成孔包括冲击成孔、泥浆护壁成孔、干作业成孔及沉管成孔等。泥浆护壁成孔主要应用于一般粘性土、淤泥质土、淤泥、砂性土及粉土等,实践证明,其应用效果极佳。但需要强调的一点是,泥浆护壁成孔施工过程中,护壁防护工作应该跟上,严防护壁倒塌事故的出现;冲击成孔主要应用于碎石土、砂土、粘性土、粉土及淤泥土等;沉管成孔需要开展振动、振动冲击或锤击等作业,则沉管成孔施工势必会导致挤土或严重的噪声污染现象的出现,则必要的环境保护工作应该落实到位;干作业成孔包括两大类,即人工挖孔及机械钻孔。机械钻孔法主要应用于粉土、粘性土及砂土;人工挖孔法主要应用于粘性土,若将人工挖孔法应用于粉土或淤泥质土,则应该以施工现场环境为依据,制定切实可行的施工方案。以上几种灌注桩施工成孔方法中,干作业成孔及泥浆护壁成孔法将不会导致挤土现象的出现亦或挤土现象出现的概率极低,此外,干作业成孔及泥浆护壁成孔法施工噪声及振动不大,则可以将干作业成孔法及泥浆护壁成孔法应用于城市高层建筑桩基施工中。

桩体强度为灌注桩质量控制的关键影响因素之一。由于桩体质量直接取决于砼质量,则桩基质量往往因灌注桩施工工艺不合理而出现不同程度的质量问题,所以,在灌注桩施工过程中,应该制定行之有效的防护措施以确保灌注桩施工质量的提高及施工工艺的合理。关于灌注桩施工防护措施,具体包括严格控制砼质量,以确保其水准符合工程设计要求,且严禁施工过程中埋管及堵管等现象的存在。与此同时,在灌注桩施工时,导管深度应该被控制在2-6米范围内,以确保砼表面处于垂直顶升状态,严禁泥浆或浮浆混入砼内,并最大化规避遗漏现象存在,以此确保建筑桩基础土建施工质量满足设计要求。

参考文献

[1] 陈声权.建筑桩基础土建施工技术探析[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(19)

[2] 姚树太.浅谈高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].中华民居,2012,(22):67-68