土木工程施工中桩基础施工技术

(整期优先)网络出版时间:2022-07-10
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土木工程施工中桩基础施工技术

李森林

广西至佳建设工程咨询有限公司  广西玉林  537000

摘要:土木工程作为我国的基础建设体系之一,本身就占有绝大的比重。同时,我国为了进一步扩大基建程度,在不同领域中都进行了大量的建筑修缮。随着时代科技技术的不断进步,为了保证施工的效率和质量,其中所使用到的施工技术也有了大幅度的更新。例如桩基础施工技术,该项技术是整个土木工程施工中最常用到的一种基础施工技术。同时,根据不同的施工情况,桩基础施工技术还会呈现出沉降量小、承载力高、施工步骤简单的特点,本身具有很好的适用性,对于不同的施工类型都可以体现出相当好的施工效果,最主要的一点就是人为的桩基础可以极大程度上提升上层建筑结构的稳定性和抗震性。对此,为了更好的加强桩基础施工技术在土木工程施工中的应用效果,本文就针对桩基础施工技术的相关概念和知识进行着重分析。

关键词:土木工程;施工;桩基础施工技术

桩基础在整个土木工程施工中的主要是位于上层建筑和地基之间的位置,这一点也彰显出桩基础的重要地位,可以很好的起到承上启下的作用。因为对于现代的高层建筑来说,天然地基本身的承载力是相当有限的,再加上不同地域之间的土质地基也有着很多的差异,综合多种因素,就需要桩基础来进行辅助承载,来给予现代高层建筑更多的稳定性。并且,相较于其他的施工技术来说,桩基础施工技术还需要一定的施工条件,多数情况下,桩基础的存在就是为了辅助天然地基进行建筑物的承载力提升,而且地质条件的不同影响因素也需要桩基础来进行建筑物的稳定性增强,以此来保证现代建筑物有着更高的服役寿命。

1桩基础施工技术

桩基础从本质上来说,其实就是依靠承台将多个根桩顶部进行联结,从而形成独特的承力体系,彼此之间可以共同进行动静荷载。所谓的桩其实就是在天然地基下安置的基础承载构件,根据工程师的受力设计来发挥不同的作用。因为我国当下多数土质存在差异,而且大都呈现出土质软弱、承载力较低的情况。但是我国现代建筑的层数都比较高,建筑物本身对于地基的要求很高,为了保证建筑物的安全稳定性,我们就会将桩基础穿过高压缩性土层,规则的桩基础承力体系会将建筑物传下来的荷载进一步传递到下方更密实的地基持力层中,地基持力层和表面的土质地基不同,持力层会更加坚硬而且整体的压缩性是相当小的,具有极高的承载性能。也就是说,桩基础其实就是一种连接承力体系的构件,由于这一特点,桩基础也被我国多数的施工工人称作基桩。

桩基础在我国的土木工程历史上有着相当悠久的应用时间,在不同的时代中桩基础都有着相当突出的优异表现,随着现代科技技术的不断精进,桩基础施工技术也发生了很大的变化,从桩基础的种类、施工工艺、设计方向、应用施工情况、承力计算等都有着突出的改变。因为桩基础是一种特殊的传力构件,本身在具备刚度和抗弯能力的同时,自身的横截尺寸往往是小于长度的。因此,单个桩基础的承力效果是比较有限的,往往需要多个桩基础共同形成独立的承受体系,也就是我们在施工过程中经常可以看到的桩群和承台。其中桩群就是多跟桩共同埋设在地基中,根据科学的排列来使得多根桩共同进行承力;而承台就是在桩群的基础上进行深层次的联合。并且,桩基础作为一种对于地基忍耐的施工技术,往往比较适用于现代的高层建筑、桥梁、港口等建筑体系中,在其他天然地基适当的施工工程中,桩基础的施工表现效果就比较弱了。

2桩基础在我国当下土木工程中的适用情况和主要类型

2.1桩基础在我国当下土木工程中的适用情况

桩基础根据不同的建筑类型所表现出的施工效果是有着明显差异的。目前,桩基础的主要适用范围主要还是集中在以下情况中。

第一,天然地基的上层土质存在软弱的情况,这种土质本身的承载力比较低,而且变形要求不符合现代多数高层建筑的要求。但是往往土质的下层会存在硬土层,硬土层本身的承载力就相对较高。此时我们将桩基础排列在软弱土层中,就可以将多出的荷载传递给硬土层,从而实现建筑荷载的均匀分配。

第二,地基在一定范围内没有适合的持力层,这一点也是常见的地基问题之一,因为我国多数地区的土质特点不同,经过人为的搜寻后发现天然地基中没有适合的持力层。此时为了保证承载体系的完整,就会进一步提升桩基础的质量和传递效果,将荷载不断的进行传递效果。

第三,地基需要承受不同方向的力,比如说向上、水平方向等,不同方向的力会极大的影响到地基本身的受力稳定。如果直接在这种地基上修建建筑,那么会极大的影响到建筑物的寿命。

第四,建筑物自身周边存在多个建筑群,其他影响因素的存在,也需要桩基础施工技术来进一步提升建筑物的稳定性,比如说桥梁、港口等建筑物周边的地基会经常性的受到侵蚀和冲刷作用,天然地基的稳定性极差。

第五,不稳定土层的影响,例如膨胀土、液化土、湿陷性黄土、季节性冻土等。

2.2桩基础的主要类型

桩基础经过多年的迭代更新,有了相对丰富的类型,一般可以分为三种层次。即依靠承载性状可以分为摩擦型桩和端承型桩。而根据成桩技术则可以分为部分挤土桩、非挤土桩、挤土桩等。最后则是依靠桩径的大小来进行区分,即小桩、中等直径桩、大直径桩。根据不同的建筑类型有着相对应的桩基础选择,可以最大程度上提升建筑物本身的承载能力。

3土木工程施工中桩基础施工技术工艺

目前,根据不同的建筑类型,在进行施工过程中所选用的施工技术工艺也有着明显的差异,比如人工挖孔桩基础技术、振动沉桩基础技术、钻孔灌注桩基础技术等。

首先是人工挖孔桩基础技术,这种施工工艺是最常见的桩基础施工技术,也就是通过人为的方式来进行桩孔的挖掘,这一施工技术的特点就是可以根据不同的施工情况来进行桩孔直径以及深度的调整,而且整体的资源消耗极少,本身产生的污染也相当低。但是受到人力的限制,往往只能作用到20m的深度。

其次则是振动沉桩基础技术,该项技术的核心就是振捣器。振捣器和重力的协调搭配作用下,可以持续性的对岩石土层进行密度的提升,并且振动器的频率可以进行随时的调整,根据施工进度的不同进行协调来大大的提升建筑物本身的承载能力。但是由于振捣器对于土壤的多种条件较高,在实际的施工之前,需要对周边土壤进行调查,确保土壤的粘性以及其他的条件符合才能选用振动沉桩基础技术。同时还要根据施工进度来调整振动桩的力度和频率,避免振捣器被硬土层损耗。

钻孔灌注桩基础技术则是我国当下现代高层建筑施工中最主要使用到的桩基础施工技术工艺。该项技术和其他的桩基础施工技术工艺不同,对于施工机械设备的要求极高。从本质上来说钻孔灌注桩施工工艺以及归属于注桩技术。在施工过程中要使用到多种辅助设备,例如钢筋笼、机械钻孔设备、以及桩基填补装置等。钻孔灌注桩基础技术的实际施工应用需要提前进行机械钻孔,然后进行桩基的支撑。但是,由于土质本身的特点,会对初期的桩体产生不同方向的压力和荷载,为了保证后续施工的正常进行,往往需要对桩基进行一定程度的填补,以此来有效的避免和降低缩径情况的出现,当完成上述工序后,还需要将孔中的钢筋进行拆除,以此来保证整个桩基础受力体系的完整,整个施工工序流程是相对复杂和繁琐的,但是相较于其他的桩基础施工工艺来说,钻孔灌注桩基础技术所表现出的建筑物承载效果和实际提升是最大的,可以极大的提升建筑物本身的承载能力,适用于我国当下大多数的现代建筑。

4总结

综上所述,桩基础施工技术在我国当下的土木工程施工领域中有着相当重要的地位,经过多年的发展和更新,可以很好的适用于多种现代建筑体系,大大的提升了建筑物本身的承载能力,有效的提高了建筑物的安全稳定性,凭借种种技术优势,桩基础施工技术成为土木工程领域中不可或缺的存在。

【参考文献】

[1] 董斌. 土木工程施工中桩基础施工技术[J]. 商品与质量,2020(15):149.

[2] 王忠学. 土木工程施工中桩基础施工技术[J]. 建材发展导向(上),2019,17(12):307.

[3] 李志强,于海. 土木工程施工中桩基础施工技术[J]. 商品与质量,2020(49):134.