对建筑工程预制桩基施工工艺的研究

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作者:无, 字数:11799

  摘 要:预制桩基施工工艺是当前建筑工程施工中的常见工艺技术,其要点值得探究。基于此,本文结合某建筑工程实例,在明确该建筑预制桩基施工的具体条件的基础上,从测量放线、预制管桩的堆放与验收、锤击沉桩施工、特殊情况下的施工与处理几方面入手,阐述了预制桩基施工工艺的要点,旨在提升施工质量。
  关键词:建筑工程;预制桩基施工;工艺要点
  
  在建筑工程建设中,出于对经济合理性的考量,使用预制桩基施工工艺有着更高的优势。对于预制桩基施工来说,其能够在保证建筑工程施工整体质量的基础上,降低施工工期与施工难度,以此达到控制施工造价成本的效果。实践中,需要重关注桩基对周边环境与已有建筑的影响,因此探讨其施工工艺极为必要。
  一、项目概述
  某建筑工程设计使用Ф400×PHC(95)A和Ф500×PHC(100)A高强预应力混凝土管桩,共计184根;结合设计图纸,这些管桩均为端承摩擦桩,单桩竖向承载力特征值为1300kN、1200kN,桩长在19—27米的范围内,桩端持力层为强风化岩。桩尖使用了材质为钢板的十字型桩尖,桩接头处等强焊接,双层对称焊。在施工中,使用了锤击沉桩方式,并将最后贯入度稳定在25毫米以下。
  二、建筑预制桩基施工的具体条件分析
  第一,施工现场条件。本工程的施工现场地面平整,交通道路基本形成,施工机械可以直接进入施工现场工作区;使用用水、用电的基本配置齐全。
  第二,气候条件。本工程在夏季施工,多雨且降水量較高,年降水量在2000毫米左右;风力也相对较大,最高可达11级。总体来说,施工中遭遇强风强降雨的天气更加普遍,因此必须在施工中重点落实降水排水措施。
  三、建筑工程预制桩基施工工艺的要点探究
  (一)测量放线
  在本工程的测量放线环节中,使用的测量仪器包括全站仪、水准仪、经纬仪、钢尺,并在实际测量前对所有的测量仪器展开校核,确保测量结果的精准性。在进行建筑物角点的测放中,主要利用了建筑单位所提供的控制点,结合全站仪对所有建筑物的四边角轴线控制点进行测放与复测;在进行轴线控制点的测放中,根据建筑物边角轴线控制点,结合全站仪完成轴线控制点的量取,以此实现桩位的测放;在进行各桩位点的测放中,参考桩位与轴线之间的关系,结合经纬仪实现桩位放出,并插入Ф8钢筋、涂刷显眼油漆进行标位。
  另外,在测量放线阶段,还需要展开高程控制[1]。在本工程施工中主要使用了往返测法的方式完成高程引测,结合各桩位控制点水准高程的测量,完成覆盖整个施工现场的标高与控制网的构建,为后续施工提供方便条件。
  (二)预制管桩的堆放与验收
  1.预制管桩的堆放
  选择有利于展开打桩施工展开的区域进行预制管桩的堆放;在本工程中,受到施工场地大小的限制,使用了叠层堆放的方式(若现场条件允许则应选择单层堆放),在每层预制管桩之间放入垫木,并控制每一层级中的所有垫木在同一垂直面上。需要注意的是,在进行预制管桩的叠层堆放时,最多可以堆放两层,并将施工中先使用的预制管桩放在上层,并使用吊机取桩。
  2.预制管桩的验收
  为了保证预制管桩施工的质量,必须落实预制管桩的验收工作,严禁质量未达标的管桩入场[2]。在本工程中,着重对预制管桩的外观(包括是否存在麻面、局部缺陷、合缝漏浆、裂缝、钢筋外露等问题以及内壁的光滑程度)以及尺寸规格进行检查,并审核预制管桩的出厂合格证、检验报告等。
  (三)锤击沉桩施工
  1.打桩机具的选择
  本工程施工中选用了DF50型柴油捶打桩机,主要参数如下:冲击体质量为5吨、锤体总质量为10吨、常用冲程为1.7—2.3米、适用管桩规格为Ф400以及Ф300、单柱竖向承载力设计值适用范围为1200—2300kN、桩尖可进入土层为强风化层、常用控制贯入度为每10击20—50毫米。结合工程概述,该型号的柴油捶打桩机符合施工设计要求。
  为了保证施工质量,本次施工中主要将桩帽设计为圆筒型,控制套桩头用的筒体深度在350—400毫米范围内;控制筒体内径高于管桩外径20—30毫米;控制桩帽与桩头之间的垫层在压实后的厚度不低于120毫米;控制桩帽与桩锤之间的垫层厚度在150—200毫米的范围内。
  2.管桩的施打
  第一节管桩焊接桩尖并吊起,将其插入地面时的垂直度偏差稳定在0.5%以内,并使用水准仪完成校正;管桩就位后进行捶打,实时记录桩身每进入土中一米时的锤击数;在第一节管桩的桩顶距离地面0.5—1米时停止捶打,吊起第二节桩,在上节桩的中心线与下节桩重合后展开垂直度的校正,将错位偏差稳定在2毫米以下,并继续锤打。需要注意的是,在进行管桩的施打操作中,要严格控制桩锤、桩帽与桩身之间的中心线保持重合;一旦发现桩身的倾斜率高于0.8%后,必须立即停工纠正,并分析原因;在桩尖进入硬土层后,不得使用移动桩架等工具对桩身进行强行回扳校正;当黏土层、粉质土层的厚度较高时,在锤桩时应尽可能缩短中间休息时间。
  3.接桩
  在接桩环节中,严格控制上节桩与下节桩之间的轴线保持一致,为方便上节桩就位,可以在下节桩的桩头位置加设导向箍,并将两者之间的错位偏差稳定在2毫米以内;在对接管桩前,需对端口表面进行清理,并保证坡口区域露出金属光泽;在焊接时,可先在坡口圆圈对称焊接4—6点,在上节桩与下节桩固定后,拆除导向箍,随后落实分层焊接,控制焊接对称展开;保证焊接层数在2层以上,在一层焊渣完全清理后焊接下一层,严禁存在焊接缺陷(夹渣、咬边等);在焊接处自然冷却后再次进行捶打,调整自然冷却时间不低于8分钟,不得使用水冷、或是在刚刚完成焊接后立即捶打。
  4.垂直度的控制   从正面、侧面由两个吊锤成90°方向进行观测,严格保证管桩入土后所产生的垂直度偏差在0.5%以下;在打桩过程中实施观察施工情况,一旦发现管桩倾斜必须立即展开纠正,将成桩后的垂直度偏差稳定在1%以下;在接桩前期,需调整垂直度,并在桩端头位置使用铁片完成填平,随后落实焊接。需要注意的是,在打桩时,一旦发现贯入度突变、桩头混凝土破碎或是剥落、桩身突然跑位或倾斜、地面出现明显隆起、相邻桩发生过大位移或上浮等情况,必须立即停止打桩,分析原因,并在完成处理后继续打桩。
  5.送桩
  在本工程中,为了确保预制管桩可以被压至设计标高,依托送桩器(由3—5米长的钢板制成)展开了送桩操作,具体的操作要点有:将送桩的深度稳定在2米以内;在打桩后桩顶接近地面的情况下展开送桩,测定桩的垂直度与桩顶质量,在测定结果达标后立即进行送桩;在确定送桩的最后贯入度时,需考量同一条件的桩在不进行送桩操作时的最后贯入度;保护桩头露出地面区域的质量,严禁施工机械碰撞,并及时回填由于送桩所遗留的孔洞。
  (四)特殊情况下的施工与处理
  1.降雨条件下的施工
  在本工程施工中,正处于夏季多雨季节,因此遭遇降雨气候的次数较多,且降雨量相对较大。基于此,施工中需要着重对现场的配水系统进行完善,在施工现场中沿场地周边布设集水井与排水沟,促使地表水在经过沉淀处理后排放至下水道内。
  2.断桩处理
  断桩是预制桩基施工中常见的施工问题,特别是在地质不良、软硬土层急剧变化的情况下,断桩事故的发生概率更高。在进行断桩处理后,可以使用加桩的方法,不得使用混凝土封底的方法。
  3.桩无法打至设计高度的问题处理
  在施工实践中,受到地质等原因的影响,存在个别预制管桩难以压至设计标高。针对这一现象,需先确认压桩设备的运行良好程度,在排除设备问题的基础上,再联合监理单位、设计单位共同分析其问题原因,并形成解决策略。
  (五)施工监管项目处理
  1.工程里程碑监管
  在桩体的施工工程中,为了能够持续性的施工质量,必然会在其中建设相关的里程碑,在具体的施工项目管理过程,要能够针对各类里程碑进行全面性的监管。首先需要管理施工过程的具体质量参数,要能够在施工里程碑建设完成之后,对所有的数据、工单和具体的工程项目进行分析,并详细检查施工质量,在发现了施工问题时要能够第一时间解决。其次是施工过程产生的成本,当发现实际产生的成本超出了预定值时,则需要分析产生的成本超限总量,并分析在后续的工作过程,是否可以通过对设计方案的协调与整理,实现对超限成本的有效填补。
  2.工程后勤项监管
  目前项目管理中,一方面是对于施工材料的管理,要求所有的材料除了要按照已经设定的管理标准保护,施工时也需要分析使用的原材料当前质量状态,当发现存在的质量指标和相关要求不符,则需要对相关系统中的问题进行解决。另一方面是针对人员和设备的管理,要求所有参与工作的从业素养必须要能够符合标准,同时对于相关的施工设备,也要检查是否存在安全问题和质量问题,根据实际情况确定设备是否可用。
  3.工程管理项遵守
  工程管理工作体系中,覆盖工程项目施工过程中的所有内容,要能够以建成规章制度的形式,让所有的人员根据该项制度的管理要求,完成自身的内容调整和分析工作,此外要求施工现场中配置的监管人员和监理人员,必须要能够主动深入探讨各类管理标准的建设目的和实际的工作方法,在确定了这类信息之后,才可让其投入到专业的现场检查工作过程。
  四、总结
  综上所述,在建筑工程建设中使用预制桩基施工工艺有着更高的优势,因此探讨其施工工艺极为必要。在明确工程设计内容与施工现场与气候条件的基础上,通过测量放线、预制管桩的堆放与验收、锤击沉桩施工,结合降雨条件下的施工、断桩处理等操作的落实,提升了预制桩基施工的質量,推动了建筑工程整体施工质量的增强。
  参考文献:
  [1]许中长.建筑工程桩基施工中常见技术问题与对策探讨[J].建材与装饰,2019(03):25-26.
  [2]范敏,吴永杰.房屋建筑工程预制桩基施工技术探析[J].技术与市场,2017,24(09):114+116.

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