房屋建筑施工中桩基施工关键技术及管理分析.pdf
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1、科学技术创新 2023.26房屋建筑施工中桩基施工关键技术及管理分析程周炳,唐敏,闫艳艳,史立冉(中国地质大学(武汉)校园规划与基建处,湖北 武汉)引言在房屋建筑工程建设过程中,受地质条件限制,桩基础应用越来越多,因此,开展此类工程桩基施工过程中的关键技术分析和管理评价具有重要意义1-2。目前,不少学者开展了相近研究,如王晨玉等3、林楠4探讨了桩基施工过程中的关键技术;陈晨5分析了桩基施工过程中的质量管理措施;陆海峰6阐述了桩基质量检测过程中的常见问题;上述研究虽取得了相应成果,但限于项目区地质条件差异,仍有必要结合具体工程实际开展针对性分析。综合上述,该文结合工程实际,先开展桩基施工的关键技
2、术分析,并通过低应变法和静载试验实现成桩质量管理,以期为类似工程积累经验。1工程概况拟建工程为房屋建筑住宅,其用地面积为 5 275m2,地上设计 24 层,地下设计 1 层;拟建建筑基坑具多边形不规则状(见图 1),面积约 4 160 m2,开挖深度为 6.4 m,属深基坑。由勘察报告,项目区地层由上至下位:填土层,杂色,岩性多为建筑垃圾,结构松散,厚度介于 0.4 m1.3 m;粉质黏土层,灰黑色,可塑,局部软塑,均匀性较好,夹杂少量砾石,厚度介于 9.4 m15.8 m;砂层,细砂 中砂、灰黄色,湿、饱和,稍密 中密,厚度介于2.6 m4.5 m;卵石层,杂色、磨圆度较好,稍湿 湿,中密
3、。图 1基坑平面形态结合现场调查,拟建建筑北侧、东侧均有既有道路,最小净距 13.22 m15.07 m;东侧、南侧均近接既有建筑,属房屋住宅,层数为 4 层 6 层,基础形式为桩基础。因此,拟建建筑周边的既有建、构筑物较为复杂。2桩基施工关键技术由于拟建建筑基础范围内地层的工程性质相对较差,且上部建筑荷载相对较大,因此,将拟建建筑的基础设计为桩基础。2.1桩基设计结合区内地质条件,将桩基础形式设计为钻孔灌注桩,且基础设计信息如下:2.1.1设计概况作者简介:程周炳(1988-),男,硕士研究生,工程师,主要研究方向:工程施工管理。摘要:为有效掌握房屋建筑桩基施工过程中的关键技术,并合理实现其
4、成桩质量管理,该文结合工程实际,先开展桩基施工的关键技术分析,并通过低应变法和静载试验开展成桩质量管理。分析结果表明:桩基础在本文实例中具有较强的适用性,其施工过程中的关键技术主要包括:选择合理的钻孔设备、保持孔壁稳定、减小沉渣厚度及施工过程控制;同时,低应变法能有效检测桩基完整性,并经静载试验,各类试验桩承载力均满足设计要求,充分说明低应变法和静载试验能有效开展成桩质量管理。关键词:桩基础;房屋建筑;关键技术;管理分析中图分类号院TU735文献标识码院A文章编号院2096-4390渊2023冤26-0160-04160-2023.26 科学技术创新(1)桩长设计为 30 m40 m,持力层选
5、择中密卵石层,入持力层深度不少于两倍桩径。(2)通过机械成孔,采用泥浆护壁,桩底沉渣厚度不大于 5 cm。(3)成孔出渣方式采用反循环。(4)成桩过程中的垂直度不大于 1.0%,且充盈系数不小于 1.0。(5)钢筋笼主筋采用 22 mm 直径钢筋,箍筋为螺旋桨,直径设计为 12 mm,保护层厚度设计为60 mm。(6)桩身混凝土采用 C35 等级,坍落度范围介于 175 mm200 mm。2.1.2设计要求(1)单桩桩径设计为 1.2 m,承载力设计为7 800 kN,成桩过程采用跳桩施工,尽可能较少施工对周边既有建构筑物的影响。(2)成桩过程中的泥浆比重不应大于 1.25,含砂率不能大于 0
6、.08。(3)桩径误差范围为 5 cm,主筋中心距误差不应大于 1 cm,主筋搭接采用双面焊接,焊接长度不少于 15 倍钢筋直径。2.2施工关键技术分析结合工程实际,将桩基施工过程中的关键技术分析如下:2.2.1选择合理的钻孔设备钻孔灌注桩施工过程中,主要用到循环机、旋挖机,两者现场分配比例相当重要;结合现场实际情况,将循环机与旋挖机的比例设置为 1:3。2.2.2保持孔壁稳定在成孔过程中,土体可能会出现塌孔,为切实保证其稳定,提出通过膨润土泥浆进行护壁,并适当加入聚丙烯酰胺,以保证泥浆合理性;同时,在初期应用过程中,通过循环利用适时调解泥浆性能。2.2.3减小沉渣厚度一般来说,桩底沉渣厚度越
7、少越好,因此,提出利用气举反循环清除沉渣,其空压机风量设置为9 m3/min,且风量宜先小后大。在工程试验过程中,若发现沉渣厚度过大,应对沉渣进行再次清理,切不可因为费时而置之不理。2.2.4施工过程控制桩身混凝土配合比宜由实验室调配,并严格控制其坍落度;在浇筑过程中,应保持浇筑过程的连续性,尤其是导管应埋入混凝土以下 1.8 m3.5 m。同时,施工过程还应严格注重安全管理,如现场工人必须佩戴安全帽,操作过程必须满足规范要求。3桩基管理分析在桩基施工过程中,重点开展成桩质量管理,因此,该节提出利用低应变法7和静载试验8进行成桩质量分析。3.1成桩质量管理方法3.1.1低应变法低应变法能有效忽
8、略桩的横向惯性,能不顾及阻力变化,因此,将其一维波动方程表示为:(1)式中:t 为时间变量(s);为位移变量(cm);c 为速度变量(cm/s)。通过现场试验及参数收集,可将缺陷位置的计算公式表示为:(2)式中:L 为缺陷位置参数(cm);吟T 为时间差参数(s);吟f 为频差参数(Hz)。3.1.2静载试验(1)试验准备试验过程采用四根锚桩建立试验平台基础,再利用槽钢、工字钢等拼接平台;为保证足够的反压力,在桩位置处设置 3 台液压千斤顶。为保证平台稳定,需于桩顶布设加强筋,且在桩身周边设置相应应力应变测试原件。(2)加载和卸载加载过程实行分级加载,并将加载量设置为最大荷载的 1/10,但卸
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