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正文內(nèi)容

樁基礎(chǔ)施工技術(shù)研究畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2025-07-07 23:50 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 attention, the management level has bee a key factor in the survival and development of on practice Of a highrise building pile foundation engineering construction preparation and construction technology are discussed in this paper , to summarizes the construction experience , in the later work to improve the quality of project construction. Key Words: Pile foundation ; piles ; Precast piles ; construction 前言 高層建筑多采用柱基礎(chǔ),筏式基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)或樁與箱形基礎(chǔ)的復(fù)合基礎(chǔ)。其中樁基礎(chǔ)是應(yīng)用最廣的一種基礎(chǔ)形式,一般有三種類型:現(xiàn)澆混凝土灌注樁、混凝土預(yù)制樁以及鋼樁。灌注樁由于樁承載力大,適應(yīng)范圍廣,對換進影響小,因此應(yīng)用日益廣泛?;炷令A(yù)制樁一般具有震動、噪聲大和擠土效 應(yīng)等缺點,使用量正在逐漸減少。鋼樁一般造價較高。只能在特殊情況下使用。下面主要介紹樁基礎(chǔ)工程的前期準(zhǔn)備和施工技術(shù) 。 各國政府相繼投資于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),諸如高速鐵路、高速公路、高層建筑、 特大橋等項目,而這些建筑物的建設(shè)樁和深基礎(chǔ)作支撐。這就導(dǎo)致了幾年來樁的用量急速上升。中國的用樁數(shù)量已達世界第一,樁和深基礎(chǔ)的設(shè)施施工技術(shù)、樁工機械及樁基測試和檢測技術(shù)均獲得空前的蓬勃發(fā)展。因此,如何選擇合理的樁基礎(chǔ)形式,對于保證安全,節(jié)約投資、降低造價起著舉足輕重的作用。這就要求我們設(shè)計人員對每個建筑物的勘察報告進行仔細 分析,選擇一個最優(yōu)化的基礎(chǔ)方案?,F(xiàn)就以下幾方面對樁基礎(chǔ)設(shè)計中值得注意的問題進行探討。 1 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的現(xiàn)狀 按照施工的方法劃分 ,樁可以分為非擠土樁、部分?jǐn)D土樁和擠土樁三大類 ,如細分 ,樁的施工方法可以超過 300 種。 以泥漿護壁法鉆孔擴底灌注樁的成孔方法為例 ,則有 40種以上 ,擴底方式可以分為反循環(huán)擴底、正循環(huán)擴底和鉆斗鉆擴底等。鉆斗鉆擴底方式又分為水平推出、滑降及下開和水平推出的并用等方式 。反循環(huán)擴底方式又分為擴刀上開、擴刀下開、擴刀滑降及擴刀推出等方式。 以埋入式樁為例 ,樁的施工方法細分可 以超過 80種類型。在施工中通常將樁端注入壓縮空氣和水 ,促進鉆進的同時也使樁沉順利。為使樁獲得更大的承載力 ,樁埋入孔中后可分別采用量終打擊方式、樁端加固方式或擴大頭加固方式。而所謂的中掘施工法樁是將小于樁徑 30~ 40mm 的長螺旋鉆、或鉆桿端部裝有攪拌翼片的螺旋鉆及鉆斗鉆等插入樁的中空部 ,在鉆頭附近的地層連續(xù)鉆進 ,使土沿中空部上升 ,為了使樁獲得更大的承載力 ,可采用預(yù)制樁種類等 。 樁基設(shè)計中靜載荷試驗的重要性 目前的樁基礎(chǔ)設(shè)計過程,往往受到時間的約束首先根據(jù)地質(zhì)報告提供的參數(shù)確定單樁承載力設(shè)計值,根據(jù)這個估 算的單樁承載力直接進行樁基礎(chǔ)設(shè)計并施工,等工程樁施工結(jié)束后再挑選試樁進行靜載荷試驗。這個過程具有相當(dāng)?shù)牟豢茖W(xué)性,結(jié)果符合估算要求,則皆大歡喜,否則因工程已施工完畢補樁也會很困難,且有時因地質(zhì)報告有出入會給施工中帶來相當(dāng)?shù)牟槐?。這里主要有兩個問題,下面舉例來說明。一是根據(jù)地質(zhì)報告提供的樁周土摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值及樁端土承載力標(biāo)準(zhǔn)值由規(guī)范 JGJ9494 計算的場區(qū)單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值,這是一個經(jīng)驗數(shù)值,不宜直接采用。 近幾年來筆者通過各類樁基礎(chǔ)中試樁及工程樁的檢測,發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)樁的實際承載力均大于計算值,有些相差幅度較大,因 此按試樁獲得的實際承載力將會 比按勘察報告估算的承載力來布置基礎(chǔ)將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。例如,筆者曾設(shè)計過蘇州工業(yè)園區(qū)南都 玲瓏灣花園住宅,主體為地下一層、地面十八層的高層住宅,根據(jù)地質(zhì)勘察報告擬采用 D500 的預(yù)應(yīng)力管樁,樁長 20m,按 JGJ9494 公式 估算單樁承載力設(shè)計值約為 1400kN,而我要求進行的 3根破壞性試樁顯示實際單樁承載力可達 1850kN,整整比估算值提高了 30%左右,實際工程樁設(shè)計就采用試驗值進行,為甲方大大節(jié)省了投資。其二是當(dāng)場地不均勻或地質(zhì)報告數(shù)值有偏差的情況下,不進行試樁而直 接按地質(zhì)報告進行工程樁施工將給施工帶來巨大的困難且造成不必要的浪費。例如唯亭某五層商住樓,根據(jù)地質(zhì)報告采用 10m長的預(yù)制方樁,樁徑 400x400,單樁承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值約為 1350kN,采用靜力壓樁,實際施工中幾乎每根樁都壓至 2021kN 而未達到預(yù)定深度,而此時已達到預(yù)制樁的樁身強度,故施工過程中每根樁都采用了劈樁,在時間金錢上都造成了巨大的浪費。經(jīng)過靜載荷試驗未達設(shè)計標(biāo)高的工程樁均達到了設(shè)計承載力,也就是說設(shè)計上如先進行試樁則至少可減短 左右的樁長,樁承載力不減小且不需要劈樁。由上可見,樁基礎(chǔ)設(shè)計過程 中靜載荷試驗是一個十分重要的環(huán)節(jié)。因為次項工作質(zhì)量直接影響到樁基形式、樁規(guī)格和樁入土深度的確定,同時也對施工難易有密切影響。通過科學(xué)試驗,取得準(zhǔn)確數(shù)據(jù),能使設(shè)計方案更加合理、可行和經(jīng)濟,遠遠超過縮短工期所獲得的效益。 樁基設(shè)計中樁型、樁長設(shè)計的重要性 樁基礎(chǔ)設(shè)計中對樁型及樁長的合理選擇均會對基礎(chǔ)設(shè)計產(chǎn)生重大的影響,合理的樁型、樁長選擇將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。筆者在 “ 昆山華地 ” 住宅設(shè)計中,開始由于考慮時間原因(有現(xiàn)成的 D400 預(yù)應(yīng)力管樁),甲方要求采用 D400 的預(yù)應(yīng)力管樁,根據(jù)地質(zhì)報告采用樁長 L=16m, 單樁承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值為 850kN,預(yù)算基礎(chǔ)部分造價約為 160 元 /m2,在整個住宅造價中占了相當(dāng)大的比例。在其后的設(shè)計中,筆者樁長不變,結(jié)合當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計經(jīng)驗,將樁型改為 250x250 的預(yù)制鋼筋混凝土小方樁,單樁承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值約為 50元 /m,而預(yù)應(yīng)力管樁的單價約為 100元 / 90元 /m2,綜合經(jīng)濟價值明顯。 可見選擇合理的樁型,將對工程的造價產(chǎn)生巨大影響。同樣樁基設(shè)計中對樁長的選擇也至關(guān)重要,在某一高層住宅樁筏基礎(chǔ)設(shè)計中,根據(jù)勘察報告采用 D500預(yù)應(yīng)力管樁,可選樁長有:樁長 25m,單樁承載力特征值 Ra=900kN;樁長 34m,單樁承載力特征值 Ra= 25m 樁,約需要樁數(shù) 290 根;而采用 34m 樁,則需要工程樁 200 根。從樁本身而言,兩種方案總的工程樁延米數(shù)量相當(dāng),但我們分析一下由此而相對應(yīng)的筏板設(shè)計,采用 25m 樁為滿樘布樁,所需筏板厚約為1200mm,而采用 34m 樁為墻下布樁,筏板厚可減至 900mm,經(jīng)濟效益明顯。因此,我們設(shè)計人員在樁基礎(chǔ)設(shè)計中一定要采用多方案比較,選擇合理的樁型與樁長,這都將對整個基礎(chǔ)設(shè)計的合理性與經(jīng)濟性產(chǎn)生巨大的 影響,當(dāng)然我們也應(yīng)考慮施工可行性等多方面因素。 關(guān)于樁偏差的控制和處理 樁基施工中對樁的偏差必須嚴(yán)格控制,特別是對于承臺樁及條形樁,樁位的偏差都將產(chǎn)生很大的附加內(nèi)力,而使基礎(chǔ)設(shè)計處于不安全狀態(tài)。對于樁位偏差我們主要控制兩個方面,其一是豎向偏差,根據(jù) JGJ9494第 條我們控制樁頂標(biāo)高的允許偏差為 50~+100mm,但實際施工中偏差這么大將引起繁重的施工任務(wù)及損失。當(dāng)樁頂標(biāo)高高于設(shè)計標(biāo)高,則需要劈樁,特別對于預(yù)應(yīng)力管樁等空心樁來說,樁頂有樁帽劈樁既困難又不經(jīng)濟;而當(dāng)樁頂標(biāo)高低于設(shè)計標(biāo)高時, 又需要補樁頭,這既影響工期又浪費金錢。這就要求施工單位在施工過程中必須嚴(yán)格控制樁頂標(biāo)高,盡可能地使工程樁標(biāo)高同設(shè)計一致,特別是施工過程中必須考慮到樁在卸載后的回降量,否則不加考慮則每根樁都將高于設(shè)計標(biāo)高。而我們設(shè)計人員在設(shè)計過程中對施工誤差亦應(yīng)有所考慮,筆者建議針對目前的施工質(zhì)量,設(shè)計中可以考慮 2mm 左右的偏差容許,這樣就可以免除大量小偏差樁的劈樁,這在實踐工程中具有相當(dāng)?shù)目刹僮餍裕苊饬舜罅坎槐匾墓ぷ?。其二則是樁位的水平偏差。根據(jù) JGJ9494第 條控制各樁位偏差,施工過程中發(fā)現(xiàn)樁位偏差較大 則應(yīng)及時補樁處理。這里針對 4~16 根承臺的樁基, JGJ9494規(guī)范第 條中規(guī)定允許偏差為 1/3 樁徑或 1/3 邊長,而根據(jù) GB502022021 第 條則規(guī)定允許偏差為 1/2 樁徑或邊長。這顯然是矛盾的,在實際過程中很容易與施工驗收方產(chǎn)生不同的理解,因此筆者強調(diào)在設(shè)計過程中可以明確樁
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