桩基基础（共12篇）
桩基基础 篇1
基桩按荷载传递机理可分为摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩和端承桩4种类型
基桩分类
按荷载传递机理分
按荷载传递机理可分为摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩和端承桩4种类型。前2类合称为摩擦型桩,后两类合称为端承型桩。在承载力极限状态下,单桩竖向极限承载力为单桩总极限侧阻力和单桩总极限端阻力之和,即:
Qu=Qsu+Qpu
式中Qu——单桩竖向极限承载力
Qsu——单桩总极限侧阻力
Qpu——单桩总极限端阻力
摩擦桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩侧阻力承受,桩端阻力小到可忽略不计,即Qu≈Qsu,Qpu≈0。
端承摩擦桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩侧阻力承受,Qsu>Qpu。
摩擦端承桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载主要由桩端阻力承受,Qsu
端承桩在承载能力极限状态下,桩顶竖向荷载由桩端阻力承受,桩侧阻力小到可忽略不计,即Qu≈Qpu,Qsu≈0。
这4种类型桩具体分类见表1。
按材料分
按材料可分为木桩、钢筋混凝土桩、钢桩和组合材料桩等。其中钢筋混凝土桩又可分为普通钢筋混凝土桩(简称R.C桩,混凝土强度等级为C15～C40)、预应力钢筋混凝土桩(简称P.C桩,混凝土强度等级为C40～C80)和预应力高强混凝土桩(简称PHC桩,混凝土强度等级不低于C80);钢桩又可分为钢管桩和H型钢桩;组合材料桩中有钢管外壳加混凝土内壁的合成桩。
按形状分
按形状可分为圆形桩(实心圆、空心圆断面桩和管桩)、角形桩(三角形、四角形、六角形、八角形和外方内圆空心桩及外方内异形空心桩等)、异型桩(十字型、X型、楔型、扩底型、树根型、梯型、锥型、T型及波纹形锥型桩等)、螺旋桩(螺纹桩及螺杆桩等)、多节桩(多节扩孔灌注桩、多节挤扩满足注桩及节桩等)。
按直径或断面大小分
按直径d或断面大小可分为小桩(又称微型桩,d≤250 mm)、中等直径桩(250mm
按长度比α分
按长度比α可分为短桩(α=1.5～3.0)和长桩(α>3)。
α=L/λ
式中L——桩长
λ——桩特征长
式中E——一桩的纵向弹性模量
I——桩截面惯性矩
B—桩截面宽度
Kn——水平方向地基系数
通常,L≤10 m称为短桩;10m
按施工方法分
按施工方法分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩3大类,详见基桩施工类型图。再细分,桩的施工方法已超过300种。施工方法的变化、完善、更新可以说是日新月异,与时俱进。
桩型选择
桩型选择的基本原则
在选择桩型与工艺时,应对建筑物的特征(建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、建筑物的安全等级等)、地形、工程地质条件(穿越土层、桩端持力层岩土特性)、水文地质条件(地下水类别、地下水位)、施工设备、施工环境、造价以及工期等进行技术经济分析比较,按安全适用、经济合理的原则选择。
常用桩设桩工艺选择参考表
综合国内外施工实践编制而成的常用桩设桩工艺选择参考表见表2。
我国幅地辽阔,工程地质与水文地质条件复杂,东部与中西部地区经济发展不平衡,各类工程要求又不相同。大量施工实践表明,我国常用的各种桩型从总体上看,具有以下特点:大直径桩与普通直径桩并存;预制桩与灌注桩并存;非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩并存;在非挤土桩中钻孔、冲抓成孔和人工挖孔法并存;在挤土桩中锤击法、振动法和静压法并存;在部分挤土灌注桩的压浆工艺工法中前注浆桩与后注浆桩并存;先进的、现代化的工艺设备与传统的、较陈旧的工艺设备并存等等。由此可见,各种桩型在我国都有合适的土层地质、环境与需求,也有发展、完善与创新的条件。
任何一种桩型都不是万能的,都有其适用范围,关键在于找到切入点,扬长避短;再好的桩型只要在施工中不注意质量或超过其适用范围,就会出现质量问题甚至造成重大事故。
在选择桩型与工艺时,应对建筑物的特征、地形、工程地质条件、水文地质条件、施工设备、施工环境、造价以及工期等进行技术经济分析比较,按安全适用、经济合理的原则选择
摘要：本刊从2010年第4期开始举办“桩基础施工新技术”专题讲座,由北京市建筑工程研究院教授级高级工程师沈保汉先生主讲。讲座内容突出新颖、实用,重点反映最近20多年来我国桩工机械及施工工法的发展现状和水平。
桩基基础 篇2
某商住楼工程，共12层，总建筑面积1.4万m2，其地质情况(淤泥地质)较差，属于软弱土地基。由于软弱土具有抗剪强度较低、压缩性高、渗透性小等特性，极易出现局部剪切乃至整体滑动失稳的危险，不能作为持力层。因此，设计单位选择灌注桩基础并对其进行人工处理，以提高软弱土地基的强度和稳定性，减小基础的沉降。桩基础是一种常见的软弱土地基处理方式，它能有效地把上部结构荷载传递到深层的地层上。但由于桩基础是在地下施工，隐蔽性和技术性都很强，因此，必须更加严格地监理其施工过程，才能保证工程质量。结合监理实践，谈一些对灌注桩基础质量监理的心得和看法。
一、监理要点
根据“施工前、施工中、施工后”三个阶段的划分，灌注桩工程质量监理的全过程控制可分为以下三个步骤摘要:
（一）前期工作阶段
前期工作阶段在监理工作中，事前控制是最有效的手段。灌注桩工序的不可逆转性和隐蔽性决定了其前期监控工作的必要性。
1.编制监理细则摘要:根据工程验收规范和实际要求，编制可行的监理实施细则。
2.体系审查摘要：开工前，应审查施工单位现场项目管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系，审查承建单位的资格、技术和管理水平、以往的施工业绩、非凡工种人员上岗证书等。
3.审查施工组织设计摘要:监理人员应重点审核施工方案、施工机械及打桩顺序，尤其是关键工序的工程质量控制及保证办法，主要包括桩位控制、钻孔控制、钢筋笼制作及下放、混凝土灌注等。
4.图纸会审及设计交底摘要:图纸会审主要是探究工程地质勘察报告、桩位图、施工图、复核桩设计承载力等；设计交底主要是设计人员讲明设计意图和施工技术要点、监理人员明确质量控制标准、施工单位进行施工图答疑等。
5.审查进场原材料摘要:审核钢材、水泥等的出场日期、力学及化学性能、出厂合格证、复检报告等。
6.桩位放线及标高复核摘要:根据施工图，对桩位轴线放样情况及标高进行复核。
（二）施工阶段
施工阶段监理是保证整个桩基础质量的关键。灌注桩施工阶段的监理要点如下摘要:
1．原材料抽检摘要:主要检查钢筋、水泥、石子、砂等主要原材料的质量。如水泥要进行标准稠度、凝聚时间、抗压和抗折强度试验；钢筋要进行拉力、冷弯等实验；砂石要检测其级配、含泥量等。假如采用商品混凝土，则需要认真核对水灰比，确保符合现场地质条件。
2．钻孔过程监督摘要:在每次钻孔前应该重新复核该桩位及标高，确保无误；检测终孔的孔深、孔径、孔斜度及二次清孔后的沉浆密度、沉渣厚度。参照地质勘探报告，检查是否已经达到设计持力层以及进入持力层的深度。施工中假如碰到地质变化，进入持力层深度不能满足设计要求时，应根据具体情况适当加深0.5m～1.5m，以保证达到设计承载力。沉浆密度应符合规范要求。沉渣厚度不大于100mm。
3．钢筋笼检查摘要:主要检查钢筋笼的制作质量、下笼、焊接质量、搭接长度。分段制作的钢筋笼的长度以钢筋的定长为宜，但不宜短于6m，连接时50%的钢筋接头应予错开焊接，且两钢筋轴心在一直线上。为避免灌注导管挂笼及钢筋笼上浮，笼底钢筋略成喇叭状。对非全长配筋的桩，钢筋笼顶标高低于地面时用吊筋将钢筋笼焊接牢固，防止下落。钢筋笼的保护层最好是设置成混凝土滚轮，厚度为混凝土的保护层厚度，每隔2m均匀布置4个，穿在箍筋上，这样既保证保护层厚度，又能减少对孔壁的扰动。在夜间施工时要非凡注重焊缝的饱满程度。
4．混凝土浇筑的旁站监理摘要:根据建设部《房屋建筑工程施工旁站监理管理办法》的要求，对混凝土灌注桩的浇筑过程应进行旁站监理，主要应检查施工企业现场质检人员到岗、非凡工种人员持证上岗以及施工机械、建筑材料预备情况、执行施工方案以及工程建设强制性标准情况以及混凝土的搅拌、配比和浇注质量，对于导管的检查一定要进行水密承压和接头抗拉试验。灌注水下混凝土摘要:灌注前应检查孔内的泥浆性能指标和孔底沉渣厚度，如超出规定应进行二次清孔。混凝土应有较好的和易性即流动性、粘聚性、保水性，只有这样才有良好的抗离析能力，才能真正保证桩身混凝土的质量。混凝土运至浇筑地点，应检查其均匀性和坍落度是否满足规范要求，若不符合应进行二次拌和。二次拌和后仍不符合要求，禁止使用。通过实践表明桩基浇筑过程中的堵管也和混凝土的离析有关。首批混凝土下落后，混凝土应连续浇筑，没有非凡原因，不得长时间中断，防止坍孔情况发生，最好使用商品混凝土。钢筋笼上浮的预防摘要:为防止钢筋笼上浮，当导管口低于钢筋笼底部2m～3m，且混凝土表面在钢筋笼下1m左右时，应放慢混凝土浇筑速度，当混凝土面上升至骨架底口4m以上时提升导管使其底口高于钢筋笼底部2m以上，恢复正常的灌注速度。除上述方法外还应从钢筋笼自身加以考虑，将钢筋笼骨架中4根主筋伸长至桩底，实践证实，上述方法是有效的。混凝土桩身局部夹泥，灌注当中碰到不良地质，诸如流砂、淤泥层等应改变施工工艺，连续快速地浇筑，提高混凝土坍落度，防止夹泥情况的发生。例如有一项工程两根桩凿除桩头过程中发现桩身处有大小不等的夹泥情况发生。事后分析是由于混凝土浇筑过程中中断时间太长造成桩孔局部坍孔所致，通过采取预防办法，类似的情况以后没有发生。灌注即将结束时要预防短桩情况的发生，可采取加大侧锤的重量；加水稀释泥浆，使之达到泥浆参数规定的上限，以防坍孔；仔细核对混凝土方量，混凝土应超灌0.5m～1.0m，通过以上方法可有效避免短桩事故的发生。桩质量的好坏在很大程度上取决于混凝土的质量。监理人员必须及时督促施工单位做好现场取样，预留试块，并做好旁站监理记录和监理日记，保存旁站监理原始资料。
5．报表摘要：编制监理月报表，定期向业主汇报。
（三）工程验收阶段
在工程验收阶段，监理人员的工作主要包括成桩检测和质量评价两个部分摘要：
1．桩检测摘要:包括桩位偏差、桩身质量、桩的承载力检测等。该工程采用了应力反射法检测桩体质量，未发现严重的缩颈、夹层和混凝土不密实等缺陷。桩的承载力检测包括静载试验、动力测试两项。规范要求摘要:作静载试验的桩数不少于总桩的1%，且不少于3根；检验桩体竖向承载力的动力测试取桩总数的10%～15%。
2．质量评价摘要:监理人员在完工后应根据桩基施工过程记录、成桩检测及试块试验结果对施工质量做出评价报告，对工程可能出现的质量新问题及处理意见作具体说明。
二、结语
桩基础施工质量的研究 篇3
【关键词】桩基础；施工质量；钢筋笼
0.前言
随着经济社会的不断发展，高层建筑已经越来越多的出现在了我们身边。因此，桩基础也被广泛应用于其中。桩基础工程的施工条件复杂，工序繁多，工艺要求高，所以，桩基础的施工质量该怎样控制，是现代值得探讨的一个问题。影响桩基础施工质量的因素有很多，在施工过程中，应该从多方面入手，控制工程质量。
1.桩基础施工中存在的问题
1.1钢筋笼的上浮现象
施工过程中，由于钢筋笼比较短，难以抵挡泥浆的上浮力，很容易发生钢筋笼上浮的现象。通过分析相关技术规范、施工验收规范、现场施工过程，认为钢筋笼上浮的动力来自于混凝土浇筑时混凝土势能转化为动能，势能和动能的多次转换，这两种形式的能量迫使钢筋笼和 C30混凝土、泥浆在桩孔中上下持续振动，在振动过程中由于受到孔壁的摩擦力和泥浆表面张力的阻尼作用，动能被消耗殆尽，最后钢筋笼稳定在一个新的平衡点上，即形成了所谓钢筋笼上浮的现象[1]。
1.2断桩问题
泥浆与水泥砂浆混合物隔开了灌注桩的上下段的混凝土，造成混凝土变质或截面受损成为断桩。如不对断桩作妥善处理，造成桩不能使用，这在施工过程中是很严重的质量问题。要十分注意，在灌注时防止断桩。对产生断桩的原因我们做简单的总结。桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不當；可以引起断桩，另外沉桩过程中，桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲，或桩细长又遇到较硬土层时，锤击产生的弯曲等因素，也是引起断桩的元凶。而且锤击次数过多也可以导致断桩的发生。如有的设计要求的桩锤击过重，设计贯入度过小，以致于施工时，锤打过度而导致桩断裂。如果前期测深不准，灌注时将沉积于混凝土面上的浓泥浆中的泥块误认为是混凝土，致使观测到的混凝土高于混凝土实际高度，致使提升导管时导管因埋深较浅而出现断桩。另外，拆卸导管时若尺度把握不准，也可能出现类似的问题。
1.3施工质量问题
施工质量问题一般是桩基础质量问题的直接原因和主要原因。桩基础施工质量事故原因很多，人员素质、材料质量、施工方法、施工工序、施工质量控制手段、施工质量检验方法等任一方面出现问题，都有可能导致施工质量事故。任何一项建筑工程都需要一个或者多个团队的协调配合才能完成，在施工人员的整体素质方面，还应该加大重视，桩基础施工作为一项重要的基础施工，一定要选择一支高水平的施工队伍。而现阶段，我国对于施工人员的技术要求还没有达到标准。另外，施工中的技术也存在一些问题[2]。例如桩身离析问题，桩基础的这种质量问题具体表现为桩身表面有蜂窝、空洞，桩身夹土或夹泥及桩身分段级配不均匀。还有桩身缩颈的问题，桩身的局部直径小于设计要求这种现象即桩身缩颈，通常出现在地下水位以下，上层滞水层或饱和的粘性土中。这些问题都亟待解决。
2.解决桩基础施工质量问题的对策
2.1预防钢筋笼上浮的措施
在钢筋笼制作之前，首先要对制作钢筋笼的钢筋进行进场和施工过程中的检验。在钢筋进场时，首先要检查其合格证、质量保证书、批号以及其他证件。所需要进行的检验包括力学性能实验和成分检验，以及对其可焊性进行检验，要采用抽检的方式，保证每个批次钢筋的性能都能满足制作钢筋笼的各项要求。在制作钢筋笼时，要严格按照设计要求进行焊接，使主筋和箍筋的位置布置科学，并且将箍筋置于主筋的外侧，这样一方面使焊接工艺更加简单，另一方面也能实现钢筋笼的加固工艺要求。钢筋笼的浮动过程可以看作是一个质点在阻尼介质中的振动过程，为了使钢筋笼上浮度最小，在第一斗混凝土浇筑完成后应静置一段时间，让钢筋笼稳定后再继续浇注混凝土.一般情况下静置时间为3～5分钟，如果没有让钢筋笼趋于稳定的静置时间，就连续浇筑混凝土，这无疑相当于给处于振动中的钢筋笼提供了激振能量，这对控制钢筋笼上浮是十分不利的.另外，导管埋设不宜过深。导管埋入的越深，孔壁四周的混凝土上升的距离越长，钢筋上浮得越厉害。这就需要在施工中，不断检测埋管的深度，控制拔管的速度，还有就是，混凝土的坍落度不宜过小。因为混凝土坍落度小，流动性差，混凝土流动时靠近孔壁上升，对钢筋笼的摩擦力越大，经过现场试验，混凝土坍落度控制在20～22cm时较为合适。
2.2解决断桩问题的对策
对于断桩问题，应该首先采取一定的预防措施，于可能产生断桩的事故，制订有效的预防措施，应做好预防工作，灌注前认真检查灌注流程和人机配备，开工后参照操作规程按部就班的进行灌注。检查桩截面抗拉强度，严格控制材料质量和用量，确保截面设计强度。保证混凝土施工的连续性，严密施工组织设计。桩灌注开工前，仔细检查人员、机械设备是否到位，开工后尽量一步灌注到位，严格把控成桩质量。断桩问题一旦发生，我们应该采取合理的处置方法，通常有原位复原法，接桩法，注浆法等。对于原位复原法，是通过超声波检测到断桩后尽快彻底清理，以便在原位复桩。要在原位浇筑一根新桩难度不小，而且需要付出双倍的灌注成本，施工周期长，因此在具体的施工活动中可参照当地的地质特点、缺陷点的数量和桩体的重要程度有计划的应用。而接桩法分为湿接桩法和干接桩法。而注浆法是桥涵施工中，最常见的一种断桩处理方法是注浆法。相较于上述几种桩体施工方法而言，注浆法虽然方便快捷、成本低廉，但灌注质量没有保障。使用注浆法时，为查明断桩的具体位置，先用小型钻机沿桩身钻一探孔，可采用桩内注浆法或者桩外注浆法根据断桩的位置处理。
2.3提高施工技术水平加强工程监管
在高层建筑施工之前，需要对桩基础的成桩方法、施工方法、施工的机械设备、施工顺序等进行合理的编制，按照所选用的桩基特点，对工施工进行合理的安排，其中包括设备的使用、劳动力数量、工程施工进度等。为了保证高层建筑桩基础施工的有效进行，在正式进行桩基础施工之前，需要进行试桩，根据试桩的情况，对桩基础的施工工艺、施工方法等进行确定。另外，基础施工监理是保证其施工质量的重要举措，也是保证整个桩基础施工质量的关键。桩基础施工的类型不同，选择的施工工艺也不尽相同，监理工作要根据不同的桩基础施工类型来确定其重点的监理对象。在桩基础施工过程中，监理部门要重点检查原材料，如：钢筋、水泥、沙子等的质量，检查终孔的孔深、孔径、孔斜及一次清孔质量，检査终孔能否达到设计持力层并测量其进入持力层的深度[3]。另外，在利用桩基基础施工时应该注意施工场地的限制，因为桩基基础施工的水下混凝土施工具有较强的隐蔽性，就容易引发松散、离析和缩颈的问题，这就需要加强对混凝土浇筑质量的控制。对混凝土的浇筑主要从原材料的选择、比例的调控、施工工具的改进和操作流程的规范等多个方面入手，同时注意施工时间必须连贯，进而保证较高的浇筑质量。
3.结语
桩基础工程是现代建筑施工中一项重要的项目，保证其质量不仅对于建筑物的高质量有积极意义，更对人民群众的生命财产安全起到一定的保护作用，本文对桩基础工程中一些常见的问题进行了分析，并提出合理的对策。希望可以对桩基础工程质量的提高起到一定的促进作用。 [科]
【参考文献】
[1]杨文宗.试论铁路桥梁桩基础施工技术要点[J].黑龙江科技信息，2013，2（36）：23-25.
[2]朱奎.桩基质量事故分析与对策[M].北京：中国建筑工业出版社，2011，23（16）：4-5.
桩基基础 篇4
肇庆中源名都为新中源房产开发的项目地处风景秀丽的七星岩仙女湖旁边, 项目占地250亩, 开发面积48万m2, 由40多栋高层住宅及10万平方米的超大型的地下室组成。从地质资料显示, 中源名都的地址也属于典型的肇庆地质:石灰岩地区, 地下岩面复杂多变, 遍布溶洞、土洞、斜岩等, 岩面起伏很大。
很多专家都很形象地说:肇庆地下的地质情况就像七星岩一样, 七星岩就是地质运动浮出地面的基岩。
影响基础工程质量的主要地质特点有:
⑴微风化岩面标高变化大。岩溶地区没有强风化或中风化岩的过渡层。
⑵在溶槽地段, 微风化岩面上覆土层存在一软塑或流塑状粉质粘土。在这一层中常会有大量土洞。
⑶微风化岩的一定深度范围会存在深浅不一的溶洞。重要的是岩面标高的变化, 土洞、溶洞位置、大小在岩溶地区要查清是不可能的。地质钻探所查清面积不到占地面积的万分之一。
2 目前肇庆使用桩基形式概况
2.1 静压 (锤击) 预应力管桩
⑴承载力不高:根据一期经验, Φ500的管桩单桩承载取值≤125t, 锤击桩只能达到90t。而在非溶岩地区, 一般可采用的180～200t, 甚至更高;
⑵废桩率高:施工质量好的可控制废桩率为5%～10%;而且经常会采用废一补二的方案, 这决定了预制管桩的不经济性, 造成检测的困难以及大大影响工期;
⑶静压桩机很重易陷机:一期场地施工时由于一次回填厚度不够, 造成多次回填、换填的情况, 误工费时, 且影响造成很多桩基倾斜;
⑷锤击桩容易烂底:由于地质是软弱土层直接过渡到微风化层, 使用锤击桩很容易造成烂底事故, 管桩很容易放置在岩尖、斜岩上而不能验证, 工程质量很难保障。
⑸软弱土层开挖影响管桩倾斜:一期3号楼由于对该种地质预见性不够, 造成了大面积的倾斜和废桩, 造成了较大的工程质量事故, 损失非常大, 教训非常深刻。
⑹管桩稳定型不够:由于地质是软弱土层直接过渡到微风化层, 土层对管桩的水平嵌固作用非常小, 水平承载力非常低, 发生地震时很容易引起桩基倾斜失稳事故。
2.2 静压 (锤击) 混凝土方桩
⑴承载力不高 (比预应力管桩更低) (预应力管桩类似) 。
⑵由于混凝土方桩为实心桩, 混凝土强度一般达到C25～C40, 配普通钢筋, 因此其抗折能力较强, 容易在斜岩面稳定, 因此, 废桩率比预应力稍低。
⑶其余施工的优缺点与预应力管桩类似, 不再详述。
2.3 大直径冲孔桩
肇庆地区高层建筑绝大部分基础形式是端承在微风化岩的大直径冲孔桩 (二期11号楼高层拟采用该种桩型) , 也存在很多问题 (肇庆地区经过多年的实践, 现在一般都不采用该种桩型, 只在万不得已的情况下才采用该种桩型) :
⑴基岩面多为大倾角倾斜, 卡钻、掉钻多有发生。
⑵串珠状溶洞占有比例50%左右, 桩端往往需穿过多层甚至8、9层溶洞, 施工困难很大。
⑶岩溶地区每桩需做超前钻, 以至每根桩直径范围需做不少于3根超前钻。3号楼同一桩的超前钻的结果都不一致, 因此, 地质变化非常大、复杂。
⑷造价高。熔岩地区的钻孔桩混凝土扩散系数非常大, 3号楼有些桩扩散系数达到1.8, 造成成本很高。
⑸施工工期长:由于地质复杂, 持力层判断困难, 岩面倾斜造成冲岩困难, 施工周期很长, “肇庆新世界花园”工地就有一根桩施工半年以上 (肇庆已经发生了多起) 的情况发生。
3 新桩型研讨
综上所述, 引入新的桩型是有其必要性的, 要求二期基础形式的研判作为2008年技术创新的重要研究课题, 我作为课题组组长。
据了解, 花都地区地质情况同肇庆相类似, 都是熔岩发育地区, 但花都已经极少采用预制管桩和钻 (冲) 孔桩基础, 而是采用一种叫“CM三维高强复合地基”的新型基础形式。“CM三维高强复合地基”已在深圳及长沙岩溶地区施工, 长沙鸿信大厦 (21层) 、龙岗宏兴苑 (19层) 、广州雅居乐、雅宝新城、万科、保利等, 近几年在广州北部广花盆地岩溶很发育地区处理有几百万平方米建筑面积地基。已收到显著的经济效益。
根据公司领导指示, 课题组与中国建筑科学研究院的“CM三维高强复合地基”专利发明人沙教授联系并进行了研究, 以及以二期11号楼进行了技术技术经济比较分析。并请沙教授与施工图设计院技术人员一起, 研究基础的可行性, 现已取得阶段性的成果, 下面对其进行介绍:
4 CM三维高强复合地基性能及实验情况
(注:该课题研究曾获7次获国家、省部科技进步奖, 建设部科技进步二等奖、国家科技进步三等奖, 1997年建设部行文于全国重点推广新技术。课题自1992年来先后在深圳、天津、北京、湖南、湖北、江苏、云南、海南、浙江、广东等各种地质状况进行了较多的工程实践, 取得了好的工程经济技术效果。)
4.1 工作原理
“CM三维高强复合地基”施工有广泛适应性, C桩可采用钻孔灌注桩、沉管桩、长螺旋压灌桩、予应力管桩;M桩可用深层搅拌桩 (干法或湿法) 、高压旋喷、低标号现浇桩。
新型“CM三维高强复合地基”——一种新型复合地基与目前的复合地基发生了质的变化, 取得了最意想不到的效果, 竞就使地基强度提高了近十倍。
⑴平面上形成极有利的三个刚度梯度, Es数量级各为:土:101MPa;亚刚性桩 (M桩) :102～103MPa;刚性桩 (C桩) :103～104MPa。极利于桩土协调变形。
⑵竖向利用了桩的有效工作长度不同, 设计成刚性桩长, 亚刚性桩短。从而在竖向形成三个刚度梯度, 成为三层地基, 即基底以下:
第一刚度:刚性桩+亚刚性桩+土
第二刚度:刚性桩+土
第三刚度:原天然土
这不仅降低了造价也减少了变形。
⑶新型复合地基改变了刚性桩与亚刚性桩复合地基应力场, 见图3。
应力场:加筋范围全场地通过应力等值线, 使被加固的桩间土处于有利的三向应力状态, 使土的参与工作系数大于1 (可达到1.2～1.6) 。与此同时C桩端土的高应力又调动了桩端土的强度, M桩端应力又增加了C桩的正应力。
4.2 性能特点
⑴铺设褥垫层可协调桩土变形并调动浅层土参加工作, 首先, 长期荷载作用下土体的自重固结, 仅依靠垫层的流动补偿是难以完成的, 严重情况下甚至可能垫层被剌穿, 亚刚性M桩介入可以有效避免。
复合地基应力场, 促使加固土处以有利的三向应力状态, 使土的参与工作系数大于1 (可达到1.2～1.6) , 与此同时, 桩端土高应力又调动了桩间土的强度 (见图4) 。
⑵亚刚性桩的介入不仅调动了浅层土也调动了深层土参加工作。
⑶由于复合地基中刚性C桩较长通常下端置于较好土层, 可调整C桩长度以提高地基强度的同时, 控制地基变形。
⑷刚性C桩可以大幅提高复合地基承载力。
⑸由于基础与地基间的柔性垫层能有效的对建筑物地震力卸载有利于抗震, 可广泛的应用于地震区。
⑹亚刚性M桩介入改变了刚性桩及亚刚性桩。
4.3 造价与工期
4.3.1 造价低
为什么工程造价能大幅度的降低:
⑴与桩基比较, 桩基受力是由桩周表面与土的摩擦力及端部承载力, 桩之间的土不能发挥作用, 而复合地基利用了原天然土承载力, 那么设计中可以就土的承载力缺多少补多少。
⑵上部建筑对土的附加应力是随着深度而减少的, 所以, 地基土的处理深度有可能远比桩基的桩长为小。
⑶由于采用复合地基, 因而地下室部分挖除土重所抵消上部建筑对地基土的附加荷载。
⑷复合地基中的加筋材料可以采用低价材料, C桩无钢筋, 可采用低标号砼。
⑸与桩基比较, 单位体积材料所发挥承载力要高于桩基。
由于该桩采用的是C桩多采用长螺旋压灌桩, M桩多采用深层搅拌桩, 这二种桩的主要材料是价格比较低廉的水泥, 所以成本都比较低, 我司预算部对11号楼2梯基础含地下室板的造价进行了对比。
注: (1) 采用CM桩基础可以不对场地软弱土层进行换填, 根据估算, 二期可以节约土方换填量23500m3, 可以进一步降低工程造价; (2) 考虑到管桩补桩、废桩率较高的因素, CM桩降低成本的优势更加明显。
4.3.2 施工工期很快
在施工周期方面, 由于预制管桩会经常出现废桩, 而且静压桩机和锤击桩机移机不方便, 所以施工周期比较长;对于钻 (冲) 孔桩, 由于地质原因, 所需的施工周期则更长。而CM桩由于长螺旋压灌桩移机方便, 深层搅拌桩施工工艺比较成熟, 所以施工速度很快, 通常C桩正常情况下1天24小时施工的话800m, M桩正常情况1天24小时施工的话500m左右。
4.3.3 桩基质量容易保证
从CM桩的施工机械、施工工艺以及邻近地区采用CM桩的经验看来, CM桩的施工难度低, 受场地影响比较少, 施工质量比较容易保证。
4.4 小结
从以上几点分析, 采用CM桩具有造价低、工期特快、不需换填、施工质量容易保证等特点, 对解决熔岩地区的复杂地质非常有针对性, 对降低房地产开发成本、缩短工期有重大意义。
4.5 存在问题
根据对肇庆地区的调研, 当地暂缺乏应用经验。而且很多失败的案例。经过与专家研讨, 初步认为肇庆地质适合三维基础。课题攻关组组织对CM三维基础对肇庆地质的适应性需要进行进一步的试验或探讨, 根据以往经验, 搅拌桩添加了石膏作为混合剂及助凝剂。
4.6 现场搅拌桩实验情况
根据“肇庆市中源名都二期工程场地”地勘报告揭露, 拟建工程二期基础下土层不均匀分布有淤泥及淤泥质土, 且淤泥层较厚。地勘报告对淤泥层描述为:深灰色, 富含有机质, 夹少量碎贝壳及朽木, 饱和, 流塑;该层分布不均匀, 厚度变化较大, 平均厚4.02m。
针对本工程地基拟采用“CM三维高强复合地基”方案, 其中“M桩”为深层搅拌桩, 为使更好了解场地土质特性, 设计前对拟处理的最软弱层软土 (淤泥层) 进行了室内配比试验。本次试验共做了六组, 每组六块试块。
搅拌桩配比如表2。
参考《建筑地基处理技术规范》 (JGJ 79-2002) , 水泥土的强度随龄期的增长而增大, 在龄期超过28d后, 强度仍有明显增长。从抗压强度试验得知, 在其他条件相同时, 不同龄期的水泥土抗压强度间关系大致呈线性关系。
其经验关系式如下:
当龄期超过三个月后, 水泥土强度增长缓慢。180d的水泥土强度为90d的1.25倍, 而180d后水泥土强度增长仍未终止。试块标准养护7天后进行抗压强度试验, 报告只提供试验荷载, 现计算fcu7如表3。
以上结果表明:水泥搅拌桩在肇庆地质添加了石膏后, 大大增加了搅拌桩的试压强度。
5 结论
⑴肇庆地区地质适合搅拌桩的施工, 也适合CM复合基础的施工;
⑵CM桩造价最低, 工期最短、易于控制沉降、质量容易控制等特点;
⑶综合以上多种桩型对比, CM桩复合基础是最适合肇庆、花都灰岩地区的桩型。
⑷中源名都拟于二期、三期采用该种桩型, 预计将减低基础成本1000万元左右, 缩减工期5个月左右。对加快房地产开发进度, 减少银行利息, 提早销售回笼资金有重大意义。
参考文献
[1]沙祥林.“CM三维高强复合地基”及在深圳的实践.第二届深圳市建筑结构学术交流深圳.2000年
桩基础施工合同 篇5
甲方：建设集团有限公司（以下简称甲方）
乙方：（以下简称乙方）
根据《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》，甲、乙双方经过友好协商，本着平等互利、协商一致原则，就济南军区第二招待所沿街综合楼桩降水、支护及基础工程施工，达成以下协议：
第一条、工程概况
工程名称：招待所沿街综合楼降水、支护及桩基础工程
工程地点：解放路80号（招待所院内）
承包方式：包工包机械、包工期、包质量，乙方直接施工不准转包。
第二条、承包范围及承包总价：
图纸内承包总价340万，一次包死，以后不做调整；图纸以外以设计变更或业主签证为结算依据（其中降水天数暂按240天计算，降水台班单价包死，结算时不做调整）。
第三条、工程内容：
1、基坑降水、支护施工图纸中全部内容的施工；桩基工程图纸中全部内容的施工。
2、结算方式
①图纸内总价一次包死。
②图纸外以设计变更或业主签证为准。
第1页，共5页
③工程结算以甲、乙方双方确认的最终结算为准。
第四条、施工工期：
1、开工日期：9月26日，竣工日期：2012年12月15日，如不
能按期完成，每迟一天罚款合同总价的1%，总额不超过合同总价的10%。
2、如因停电、设计图纸变更影响施工进度，或遇台风、暴雨等人
力不可抗拒的自然灾害，导致乙方出现停工、窝工24小时以上，经双
方协商，签证，工期方可顺延。
3、因其他意外情况的停工，双方应共同查明原因，分清责任，其
损失由责任方负担，由于停工，窝工原因而造成损失时，属甲方责任的，工期顺延，窝工一整天起开始签证。属乙方责任的，由乙方自行
赶工，工期拖延责任由乙方负责。
第五条、付款方式：
（一）乙方须持有加盖公司财务章的发票支取工程款。
（二）乙方在保质量的基础上，甲方同意以下付款方法：
1、本工程无预付款。
2、打桩完工，基坑支护完成，降水符合工程进度要求，经测试验
收合格后，甲方在2012年1月23日（农历春节）前付50万元人
民币。
3、待工程到达+0.00后一个月内付到总工程款的80%。
4、降水结束后支付到总工程款的95%，剩余5%质保金一年后无质
量问题再行支付。
第六条、质量及技术要求：
1、工程质量：确保达到优质工程奖。
2、根据设计图纸和地质资料，乙方确保单桩设计承载力，以静载
法检测抽样试验结果为准。试桩合格，费用则甲方负责；试桩不合格，费用由乙方负责，并保证返工合格为止，一切费用由乙方承担，并赔
偿甲方相应的损失。
第七条、甲方责任：
1、甲方应委派人员驻工地负责工程质量进度并进行监督签证。
2、交施工图纸两份和地质资料一份，并组织有关部门会审。
3、按乙方施工要求搞好施工及进场的“三通一平”，提供水源、电源到桩基础施工现场，保证施工场地人员、机器、材料进出畅通。
由甲方负责清理好场地地面，地下一切障碍物，如场地下陷不能正常
施工，甲方必须回填到乙方可以施工为止，费用由甲方负责，确保材
料送到指定施工区域。
4、乙方将轴线及桩位放好后,由甲方负责组织有关人员进行复核
并做出确定。
5、甲方提供桩基础施工图2份，工程地质勘查报告1份，组织有
关部分进行图纸会审。
第八条、乙方责任：
1、乙方委派同志为现场代表及项目指挥。
2、组织各种机械进退场，开工前向甲方提供编制的施工组织设计
（包括施工现场平面图、网络图及负责人名单），做好各项施工准备工
作，乙方负责打桩工人住宿及饭堂费用。
3、进场时须向甲方提交桩机证及机长、桩机手上岗证。
4、如实做好单桩施工记录及各种交工验收资料。
5、确保单桩设计承载力，如经检验不合格，乙方负责因此而导致的经济责任。
6、听从甲方及监理人员的指挥管理及现场代表提出的各项意见及
要求。
7、严格控制工程进度，不得拖延工期，及时按阶段向甲方提交工
程进度，以便甲方支付工程进度款。
8、乙方应配合甲方将驻现场施工人员名单报当地公安部门备案，费用由乙方承担。
9、乙方在现场应设置安全员，并定期进行安全教育，做到文明施
工、安全施工，如发生工伤事故，均由乙方负责。
10、乙方应做好现场保安工作及教育，做好四防，加强防范措施，设置专人负责。
11、工程完工后，乙方按相关规定做好施工原始记录，汇集施工
技术资料作竣工验收文件移交甲方（一式四份）。
第九条、注意事项：
1、乙方按桩基础施工图及设计更改通知施工，如质量不合格属乙
方造成的，其返工费用由乙方负责。
2、按施工图及国家现行有关施工验收规范进行工程质量验收。
3、施工过程中出现的断桩问题，则由乙方负责；
4、打桩过程引起的桩偏位超出桩基础规范允许范围而导致承台或
基础梁加大，相应的费用由乙方负责。
5、乙方应严格按甲方提供的图纸施工，配合甲方密切注意周围环
境监测结果，提前提出因降水引起的周围建筑物损伤补救方案。
6、工程施工期间，涉及到工程以外的交通、卫生、治安、环保等
事宜及费用，均由乙方自行解决。
第十条、当不可抗力因素消除后，双方应继续履行合同义务或协
商变更、终止合同。
第十一条、未尽事宜，甲乙双方协商，补充合同条款解决。双方
签定的补充条款同具法律效力。如遇合同争议，双方协商不成时，可
提交仲裁委员仲裁，或依法向济南市人民法院起诉。
第十二条、本合同自双方代表签字盖章后立即生效，当工程款付
清后自行终止，合同正本贰份副本贰份，甲乙双方各执正本壹份副本
壹份，具有同等法律效力。
第十三条、本合同全部内容皆为电脑打印格式，手写无效。
甲方：（盖章）
地址：
法定代表人或授权代表：（签章）乙方：（盖章）地址： 法定代表人或授权代表：（签章）开户银行：开户银行：
账号：账号：
传真：
谈桩基础工程的质量控制 篇6
关键词：桩基工程；处理措施；预控方案
1．引言
桩基础，是由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。桩身全部埋于土中而承台底面与土体接触叫低承台桩基；桩身上部露出地面而承台底位于地面以上则叫高承台桩基。桩基础施工在工业与民用建筑中占着重中之中的地位，没有过硬、稳定、高质量的基础工程，再豪华的建筑也摆脱不了坍塌的命运。桩基现已成为各种建筑工程、建筑物，特别是高层建筑，以及土质不良地区修建重型，有特殊要求的建筑物广泛采用的基础形式。
对下列建筑工程要求情况，可以考虑选用桩基础方案：
1、不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要建筑物，
2、重型荷载过重，如：仓库、粮仓等，
3、对烟囱、输电塔等高耸高结构建筑物，宜采用桩基以承受较大的上拔力和水平力，或用以防止结构物的倾斜；
4、对精密或大型的设备基础，需要减小基础振动、减弱基础振动对结构的影响，或应控制基础沉降和沉降速率；
5、软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物，或以桩基作为地震区结构抗震措施。
当地基上部软弱而下不部太深处埋藏有坚实地层时，最宜采用桩基。如果软弱土层很厚，桩端达不到良好地层，则应考虑桩基的沉降等问题；通过较好土层面将荷载传到下卧软弱层，则反而使桩基沉降增加。
桩基工程的施工现场条件复杂，工序繁多,工艺要求高,桩基的质量主要取决于勘察、设计、施工等诸多方面。工程地质勘察报告的是否详细准确、设计取值有无合理以及施工中的材料、工艺、设备等等都是影响桩基础工程质量的因素，稍有不慎,便会造成质量问题或事故。若处理不及或不当,就会给工程留下隐患。所以，对质量问题（或事故）的分析与处理是否正确得当,通常都会影响到建筑物的安全使用、工程造价以及工期。为了防止类似的问题发生,能否在桩基工程施工中对质量问题及隐患进行正确的分析与妥善的处理,就显得尤为重要。湛江市地区地处沿海,地质条件较差,故本地的施工单位在工程建设过程中大量地应用了打桩进行地基处理，现在笔者开始对本文题目进行相关的探讨。
2.常见的质量问题
（1）测量放线错误,使整个建筑物错位或桩位偏差过大；
（2）单桩承载力低于设计值；
（3）桩倾斜过大；
（4）预制桩接头断离；
（5）断桩。灌注混凝土施工质量失控,发生断桩事故；
（6）桩基验收时出现的桩位偏差过大；
（7）离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等；
（8）灌注桩顶标高不足。常见的有两种,一是施工控制不严,在未达到设计标高时混凝土停浇另一种虽然标高达到设计值,因桩顶混凝土浮浆层较厚,凿出后出现桩顶标高不足。
3．质量问题的原因剖析
下面主要就单桩承载力低于设计值、桩倾斜过大、断桩、桩接头断离、桩位偏差过大等五大类问题进行详细地剖析。
3．1桩承载力低于设计要求的常见原因：
（1）桩沉人深度不足；
（2）桩端未进人设计规定的持力层,但桩深已达设计值；
（3）最终贯人度过大
（4）其他,诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降
（5）勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等有关数据与实际情况不符。
3．2倾抖过大的常见原因：
（1）预制桩质量差,其中桩顶面倾斜和桩尖位置不正或变形,最易造成桩倾斜；
（2）桩机安装不正,桩架与地面不垂直；
（3）桩锤、桩帽、桩身的中心线不重合,产生锤击偏心；
（4）端遇石块或坚硬的障碍物；
（5）桩距过小,打桩顺序不当而产生强烈的挤土效应；
（6）基坑土方开挖不当。
3．3出现断桩的常见原因
除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外,其他原因还有三种：
（1）桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；
（2）沉桩过程中,桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲,或桩细长又遇到较硬土层时,锤击产生的弯曲等；
（3）锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重,设计贯人度过小,以致于施工时,锤击过度而导致桩断裂。
3．4桩接头断离的常见原因
当设计桩较长时,因施工工艺的需要,桩需要分段预制,分段沉人,各段之间常用钢制焊接连接件做桩接头。这种桩接头的断离现象较为常见。其原因除了3.2中（1）至（5）,还有上下节桩中心线不重合桩接头施工质量差,如焊缝尺寸不足等原因。
3．5桩位偏差过大的常见原因
测量放线差错沉桩工艺不良,如桩身倾斜造成竣工桩位出现较大的偏差等。
4．常见质量问题的处理措施
打（压）桩的过程中,如果发现质量问题,施工单位切忌自行处理,必须报监理、业主,然后会同設计、勘察等相关部门分析、研究,作出正确处理方案,由设计部门出具修改设计通知。对事故处理方案要求安全可靠,经济合理,施工期短,并对未施工部分应提出预防和改进措施。还应考虑事故处理对已完工程质量和后续工程方式的影响,比如在事故处理中采取补桩时,会不会损坏混凝土强度还较低的邻近桩等。事故应及时处理,防止留下隐患,避免事故的再次发生。
桩基事故处理方法较多,但要对方案进行技术经济比较,选择安全可靠,经济合理和施工方便的方案。要根据现场实际情况选用最佳的处理方案。一般处理方法有补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等。下面分别作简要介绍：
4．1补沉法
预制桩人土深度不足时,或打人桩因土体隆起将桩上抬时,均可采用此法。
4．2补桩法
补桩法就是在会同设计、监理以及业主的意见,根据设计单位出具的补桩方案进行补打,但此种方法投资大、工期长,很难被各方共同认可。
4．3补送结合法
当打人桩采用分节连接,逐根沉人时,差的接桩可能发生连接节点脱开的情况,此时可采用送补结合法。首先是对有疑点的桩复打,使其下沉,把松开的接头再顶紧,使之具有一定的竖向承载力。其次，适当补些全长完整的桩,一方面补足整个基础竖向承载力的不足,另一方面补打的整桩可承受地震荷载。
4．4纠偏法
桩身倾斜,但未断裂,且桩长较短,或因基坑开挖造成桩身倾斜,而未断裂,可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。
4．5扩大承台法
（1）桩位偏差大。原设计的承台平面尺寸满足不了规范规定的构造要求,可用扩大承台法处理。
（2）考虑桩土共同作用。当单桩承载力达不到设计要求,需要扩大承台并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载。
（3）桩基质量不均匀,防止独立承台出现不均匀沉降,或为提高抗震能力,可采用把独立的桩基承台连成整块,提高基础整体性,或设抗震地梁。
4．6复合地基法
此法是利用桩土共同作用的原理,对地基作适当处理,提高地基承载力,更有效的分担桩基的荷载。常用方法有以下几种。
（1）承台下做换土地基。在桩基承台施工前,挖除一定深度的土,换成砂石填层分层夯填,然后再在人工地基和桩基上施工承台。
（2）桩间增设水泥土桩。当桩承载力达不到设计要求时,可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法,形成复合地基基础。
4．7修改桩型或沉桩参数法
（1）改变桩型。如预制方桩改为预应力管桩等。
（2）改变桩人土深度。例如预制桩在贯入过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层,出现桩下沉困难,甚至发生断桩事故,此时可采用缩短桩长,增加桩数量,取密实的粉砂层（膨胀土层）作为持力层。
（3）改变桩位。如沉桩中遇到坚硬的、不大的地下障碍物,使桩产生倾斜,甚至断裂时,可采用改变桩位重新沉桩。
（4）变沉桩设备。当桩沉人深度达不到设计要求时,可采用大吨位桩架,采用重锤低击法沉桩。
4．8其他方法
（1）底板架空。底层地面改为架空楼板,以减填土自重,降低承台的荷载。
（2）上部结构卸荷。有些重大桩基事故处理困难,耗资巨大,耗时过多,只有采取削减上部建筑层数的方法,减小桩基荷载。也有采用轻质高强的隔墙或其他材料代替原设计的厚重结构而减轻上部建筑的自重。
（3）结构验算。出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力偏低等事故,可通过结构验算等方法寻找处理方案。如验算结果仍符合规范的要求时,可与设计单位协商,不作专门处理。但此方法属挖设计潜力,必须征得设计部门的同意,万不得巳时用之,且应慎之又慎。
（4）综合处理法。选用前述各种方法的几种综合应用,往往可取得比较理想的效果。
（5）采用外围补桩,增加周边嵌固,防止或减少桩位侧移等。
5．预控方案
桩基础施工的质量直接关系到建筑物结构质量安全,其重要性不言而喻。因此在桩基施工前一定要制定有针对性的施工方案,在实施过程中严格执行,出现问题马上解决,切不可蛮干,等到验桩不合格的时候再想补救的办法。
根据施工经验而言,桩基施工中的许多问题是可以事先避免的,下面就一些在施工过程中容易出现的问题提出预控方案：
（1）施工全过程随时监测桩的定位。不论在沉管灌注桩还是预制桩的施工中,施工地表会由于扩孔挤压造成隆起,相应地移动了原坐标控制点,如果不对桩位重新校核,仍按照原桩点施工的话,成桩后势必产生桩位的偏移。在施工前,应对规划部门提供的控制桩进行引桩并加以保护,确保该桩点不受施工及其他因素影响。打桩过程中随时监测,保证桩点的正确性。
（2）桩成孔后,应检查桩孔嵌人持力层深度,岩石强度,沉渣厚度,桩孔垂直度等数据必须符合设计要求,只要有一项不符合设计要求,就应及时分析解决,不能轻易放过,为今后出现缩颈、断桩等质量问题埋下隐患。
（3）桩基开挖前必须全面检查成桩记录和桩的测试资料,发现质量上有争议问题,必须统一意见之后方能挖土,防止基桩开挖后再来处理造成不必要的麻烦。正确的基坑开挖方案对于桩基础工程的意义是非常重要的。湛江地区地质情况复杂,尤其在滨海一带,属于退海地,常会出现地下的淤泥层,如果开挖方法不当,引发淤泥涌动,轻者导致桩位偏移,重者造成折桩。
（4）压桩施工前应清除桩位下的障碍物,必要时应对每个桩位进行钎探清查一遍。对桩平直度要进行检查,发现桩身弯曲度超過1/1000桩长,并大于20mm,或桩尖不在桩纵轴线上的,不应使用,以避免压桩时出现断裂或桩顶位移。沉桩时应随时检查钻孔质量、桩身垂直度、沉桩深度、最后贯人度,观察超孔隙水压力上升、土体隆起等对周围的影响等,发现异常现象,应及时采取相应解决处理的技术措施。接桩施工时,应对连接部位上的杂质、油污、水分等清理干净，上下节桩应在同一轴线上，使用硫磺胶泥严格按操作规程进行,以防接桩处出现松脱开裂。送桩拔出后留下的桩孔,应及时回填和加盖。在桩基施工过程中,遇到各种意外情况,应及时和业主、施工单位、监理与设计部门联系,由业主召集组织相关单位研究制定相应的补救措施，并按设计部门的设计修改通知或会议纪要进行施工。
6.结束语
工业与民用建筑基桩施工是一项十分复杂的工程体系，对施工质量和安全的要求十分严格，关于桩基施工技术的内容除了上述的最基础的技术指标外，还有更具体的施工方法值得施工人员们进行探讨和总结，由于桩基础施工面对的对象千变万化，施工技术的日新月异，希望同行们能在具体工程施工中有所创新。
参考文献
[1]《基础工程施工技术》【出版社】中国地质大学出版社2000
[2]《建筑分项施工工艺标准手册》--江正荣主编【出版社】北京-中国建筑工业出版社2000
桩基础方案优化设计 篇7
项目拟建场地位于温州永嘉县上塘镇西后村, 主要由18栋23~26层高层住宅楼、数栋1~2层与高层住宅连体的商业用房以及全基地一层地下室组成。高层住宅为钢筋混凝土剪力墙结构, 商业及地下室为钢筋混凝土框架结构。原设计桩基采用准800mm、长70~80m的钻孔灌注桩, 进行工程前试验钻孔时, 发生了成孔质量不佳, 穿越深部卵、碎石土层时, 有塌孔和损坏钻头的情况, 为确保桩基工程质量、安全和施工顺利, 拟对桩基方案做进一步优化。根据浙江省浙中地质工程勘察院提供的《工程地质勘察报告》分析, 可行设计方案有如下五种: (1) PHC预应力管桩+管腔内灌浆; (2) 钻孔灌注桩; (3) 钻孔灌注桩+桩端后注浆; (4) 扩底钻孔灌注桩; (5) 挤扩支盘灌注桩。
对于方案 (1) , 虽可通过引孔方式穿越浅部卵石等硬土层, 顺利沉桩, 进入 (5) 21持力层, 并通过管腔内灌注混凝土来提高抗压承载力, 且具有工期短, 干作业场地整洁, 不受气候条件影响, 投资成本低等特点, 但由于管桩自身强度和连接接头数量限制, 单桩承载力不高且提高有限, 抗拔桩不宜采用, 温州地区多山地管桩应用有限, 管桩生产单位少, 采购不便, 故放弃使用。对于方案 (5) , 虽然挤扩支盘灌注桩在持力层厚度适宜、土层稳定性好时, 可以形成多道支撑底盘来提高桩基承载力和有效控制建筑沉降, 成本低, 但温州地区实际工程应用极少, 施工单位缺少经验, 技术不熟悉, 故放弃使用。
本文就余下的三种方案进行技术经济比较, 寻求最优桩基设计方案。
2 工程地质条件
工程场地土层分布情况是: (1) 0层素填土 (松散) - (1) 层粘土或粉质粘土 (可塑) - (2) 1层淤泥 (流塑) - (2) 1′层圆砾 (稍密) - (3) 2层粘土 (软塑) - (3) 2′层卵石 (中密) - (4) 2层粘土 (软塑) - (4) 3层卵石 (中密) - (5) 2层粘土 (可塑) - (5) 2′层卵石 (中密) - (6) 2层粘土 (可塑) - (6) 3层含粘性土碎石 (中密) - (9) 1层含碎石粉质粘土 (可塑、稍密) - (9) 2层含碎石粉质粘土 (可塑、稍密) - (10) 1层全风化凝灰岩 (风化剧烈) - (10) 2层强风化凝灰岩岩 (风化、裂隙发育) 。根据其土层物理力学性能和土层厚度情况, 可作为建筑基础或桩基持力层的土层主要有 (4) 3、 (5) 2′、 (6) 3、 (9) 1、 (9) 2土层, 其中 (4) 3埋深较浅, 可作为浅基础和承载力要求较低的桩基础持力层。 (6) 3部分区域缺失或土层起伏大, 不稳定, 风化岩石土层 (10) 1 (10) 2埋深太深, 裂隙发育, 地勘数据不完整, 不适宜作为持力层。主要土层承载力参数见表1。
3 桩基设计方案
根据地勘报告, 场地土层分布复杂, 起伏较大, 加上建筑高度、尺度、层数、荷载不同, 结构剪力墙、框架柱布置有所不同, 因此, 对建筑桩基类型、布桩方式、承载力及沉降控制、持力层选择等也有所不同。桩直接布置在剪力墙或框架柱下部, 结构传力途径直接、简单, 投资效益和技术效果最好。初步分析, 在合理布桩条件下, 单桩抗压承载力特征值高层须达到3000~4500k N, 商业及地下室须达到2000~2500k N, 抗浮设计纯地下室每框架柱下抗拔桩承载力特征值须达到900~1200k N。
3.1 钻孔灌注桩方案
钻孔施工时, 根据卵石大小及密实度, 采用螺杆桩机, 能轻松旋钻入卵石层, 若卵石粒径小, 密实度差, 则采用CFG桩机或长螺旋钻机。为降低成孔风险, 采用比重大 (1.2左右) 的泥浆护壁, 在卵石层穿透后上提钻具, 连续浇灌高比重泥浆。
钻孔灌注桩直径600~800mm, 其优势是, 可根据单桩承载力、基础沉降控制及持力层, 灵活选择桩长和桩径, 短桩可以选择 (5) 21为持力层, 长桩可以选择 (9) 2为持力层。缺点是, 工期长, 湿作业, 场地环境差, 可能产生缩颈、塌孔等, 成孔检验和孔底清渣困难。特别是长桩, 施工中更容易产生桩孔扩大、卵石层塌孔、埋锤机率高等隐患, 注浆时, 卵石层充盈系数大, 一般在1.5~1.7。由于桩长孔深, 不论冲击钻或回旋钻, 清孔后至灌注混凝土, 交换工种间歇时间长, 沉渣过厚, 会导致桩基的后期沉降量增大。性能及经济性对比详见表2~3。
3.2 扩底钻孔灌注桩方案
扩底钻孔灌注桩成桩工艺与钻孔灌注桩基本一致, 扩大头直径根据地质条件和施工装备, 以1.2~1.5m为宜, 扩大头高度以1.0~1.5m为宜。其优势是, 通过扩底, 可以有效缩短桩长, 提高单桩承载力, 减少桩基沉降量, 降低成孔风险。根据地质参数计算, 本工程桩基属于端承摩擦桩, 在不扩底时, 准700mm及以上的钻孔灌注桩桩端承载力是侧阻摩擦力的2倍左右。为避免扩大头计算提供的桩端承载力占比过大而发生实际单桩承载力不足的风险, 以及为了更有效防止扩底段塌孔、缩孔, 应严格控制扩底直径与扩底高度。承载力数据以试桩检测数据为基准综合确定。扩底钻孔灌注桩以 (4) 3、或 (5) 2′卵石层为持力层, 区域不同, 桩长22~36m, 桩径以准600~700mm。性能及经济性对比详见表2~3。
注:桩端持力层 (5) 21′, 计算钻孔位置相同:混凝土工作条件系数0.65。
3.3 钻孔灌注桩+桩端后注浆方案
钻孔灌注桩+桩底注浆, 是在上述2种方案的基础上, 为更好规避成孔风险, 又切实提高单桩承载力、控制基础沉降, 实现设计要求和目标的优化方案。其成孔、成桩工艺和钻孔灌注桩一样。桩端后注浆, 可以合理选择桩端持力层, 有效减短桩长, 降低成孔、成桩风险, 大大提高单桩承载力, 减少基础沉降, 节约工期, 节省主材用量, 降低成本。本工程以 (4) 3或 (5) 2′卵石层为桩基持力层, 桩径以准600mm为主, 区域不同, 桩长20~38m。性能及经济性对比详见表2~3。
注浆采用高压旋喷式注浆工艺, 20MPa高压泵, 双注浆管, 采用φ35×3无缝钢管加工制作, 单节长度与钢筋笼分节长度相同, 无钢筋笼段按最大起吊高度控制, 即≥9m。以注入水泥量为主控, 注浆压力为副控。为防止卵石层坍塌, 采用含固结物质成份好、比重较大的泥浆来充填卵石层, 比重大矿物质采用重晶石粉、石粉、膨润土等。
4 试桩及检测情况
工程前试桩详见表4, 对有抗拔要求的, 先按设计抗拔承载力特征值1.1倍且不高于地层参数计算值3%进行抗拔检测, 不破坏, 抗拔检测7d后, 再进行静载检测, 加压至破坏。
5 桩基设计方案优缺点列表 (见表2~3)
6 桩基设计方案优选
从表2看, 钻孔灌注桩+桩端后注浆方案、扩底灌注桩方案具有较好的技术优势, 从表3看, 性价比好的有φ600mm小直径钻孔灌注桩+桩端后注浆方案、扩底钻孔灌注桩方案。根据表3所列结果, 优化设计思路是, 根据建筑单体实际情况, 分别采取最合理设计方案。对商业建筑和纯地下室, 采用φ600mm小直径钻孔灌注桩+桩端后注浆方案, 以 (4) 3或 (5) 2′卵石层为桩基持力层。对高层住宅采用扩底钻孔灌注桩方案, 桩长按单体结构计算和桩基布置, 在满足承载力及沉降控制要求的前提下确定, 以 (5) 2′卵石层为桩基持力层。对个别因为浅部持力层不稳定或局部缺失的高层建筑, 则采用准700mm或准800mm的钻孔灌注桩长桩, 以 (9) 2碎石粘土层为桩端持力层, 桩长70~80m。
7 结论
(1) 根据分析比较, 小直径钻孔灌注桩+桩端后注浆方案、扩底钻孔灌注桩方案, 可以充分利用浅部卵石层作为桩基持力层, 不但可以大大降低设计施工风险, 有效节省投资, 提高桩基性价比, 而且还能有效控制基础沉降, 提高桩基承载力, 满足设计要求和建筑安全性能要求。
(2) 采用扩底灌注桩和小直径钻孔灌注桩+桩端后注浆方案, 使桩基及基础工程取得了良好的社会经济效益, 大大减少了工程量, 满足了合理布桩要求, 有效减小承台尺度或基础筏板厚度。据甲方提供, 较原设计节约桩基工程建设工期4个月, 节省建安投资总直接费31.8%。承台及筏板按单体建筑承载力及沉降控制量身设计后, 整个项目的基础工程总投资较原设计节省12.92%, 创优设计效果非常明显。
摘要：在卵、碎石土层间隔分布, 粉土、粘土夹杂的条件下, 桩基设计方案和工程前试桩检验非常重要。通过方案的技术、经济性比较和试桩检测, 不但可以取得可靠设计数据, 优化设计, 更能确保工程质量、安全、进度和风险控制, 实现设计优化目标。
关键词：钻孔灌注桩,扩底钻孔灌注桩,钻孔灌注桩+桩端后注浆
参考文献
[1]《建筑桩基技术规范》 (JGJ94-2008) [S].
[2]《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011) [S].
[3]《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010) [S].
浅谈桩基础设计 篇8
关键词：桩基础,静荷试验,桩型,桩长,桩偏差
在科技飞速发展的当代, 建筑的形式和外观强烈吸引着大家的眼球, 各类的高层建筑物在城市中央拔地而起。建筑已不再仅仅限于满足人们的居住生活, 更是标志着一个城市的科技发展及人文现状。作为高层的基础部分往往在整个建筑物投资中占据了很大比例, 而高层基础往往会采用桩基础, 因此选择合理的桩基础形式保证安全, 节约投资、降低总造价有着较大的意义。在平时的建筑设计中, 我们建筑设计者要对每个建筑物的勘察报告进行仔细分析, 选择一个最合理的基础方案。现在就以下几方面对桩基础设计中值得注意的问题进行探讨。
1 桩基设计中静载荷试验的重要性
目前的桩基础设计过程, 往往受到时间的约束首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值, 根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计并施工, 等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。这个过程具有相当的不科学性, 且有时因地质报告有出入会给施工中带来相当的不便。这里主要有两个问题, 一是根据地质报告提供的桩周土摩擦力标准值及桩端土承载力标准值由规范JGJ94-94计算的场区单桩承载力标准值, 这是一个经验数值, 不宜直接采用。近几年来我通过各类桩基础中试桩及工程桩的检测, 发现绝大多数桩的实际承载力均大于计算值, 有些相差幅度较大, 因此按试桩获得的实际承载力将会比按勘察报告估算的承载力来布置基础将产生巨大的经济效益。其二是当场地不均匀或地质报告数值有偏差的情况下, 不进行试桩而直接按地质报告进行工程桩施工将给施工带来巨大的困难且造成不必要的浪费。例如齐齐哈尔市某老干部商住综合楼, 根据地质报告采用10m长的预制方桩, 桩径400x400, 单桩承载力极限标准值约为1350kN, 采用静力压桩, 实际施工中几乎每根桩都Ra=1300kN.采用25m桩, 约需要桩数290根;而采用34m桩, 则需要工程桩200根。从桩本身而言, 两种方案总的工程桩延米数量相当, 但分析一下由此而相对应的筏板设计, 采用25m桩为满樘布桩, 所需筏板厚约为1200mm, 而采用34m桩为墙下布桩, 筏板厚可减至900mm, 经济效益明显。因此, 我们设计人员在桩基础设计中一定要采用多方案比较, 选择合理的桩型与桩长, 这将对整个基础设计的合理性与经济性产生巨大影响。
3 关于桩偏差的控制和处理
桩基施工中对桩的偏差必须严格控制, 特别是对于承台桩及条形桩, 桩位的偏差都将产生很大的附加内力, 而使基础设计处于不安全状态。对于桩位偏差我们主要控制两个方面, 其一是竖向偏差, 根据JGJ94-94第7.4.12条我们控制桩顶标高的允许偏差为-50~+100mm, 但实际施工中偏差这么大将引起繁重的施工任务及损失。当桩顶标高高于设计标高, 则需要劈桩, 特别对于预应力管桩等空心桩来说, 桩顶有桩帽劈桩既困难又不经济;而当桩顶标高低于设计标高时, 又需要补桩头, 这既影响工期又浪费金钱。这就要求施工单位在施工过程中必须严格控制桩顶标高, 尽可能地使工程桩标高同设计一致, 特别是施工过程中必须考虑到桩在卸载后的回降量, 否则不加考虑则每根桩都将高于设计标高。而我们设计人员在设计过程中对施工误差亦应有所考虑, 我建议针对目前的施工质量, 设计中可以考虑2mm左右的偏差容许, 这样就可以免除大量小偏差桩的劈桩, 这在实践工程中具有相当的可操作性, 避免了大量不必要的工作。其二则是桩位的水平偏差。根据JGJ94-94第7.4.11条控制各桩位偏差, 施工过程中发现桩位偏差较大则应及时补桩处理。这里针对4~16根承台的桩基, JGJ94-94规范第7.4.11条中规定允许偏差为1/3桩径或1/3边长, 而根据跳打, 使先期施工的桩产生的水压力消散后再施工下一根桩;其次对静力压桩来说必须选择有足够压桩力的施工机械, 要避免抬机等现象出现;另外可以采取引孔, 设置排水孔等措施尽量减少空隙水压力。当然压桩时必须注意压桩力应控制在桩身极限强度范围以内, 且应注意压桩挤土作用对周边建筑物的影响。
4.2管桩裂缝处理。预应力管桩以其强度高, 制作周期短, 比预制桩节省材料等优点在工程设计中受到普遍应用, 但其也存在受剪能力差的不足之处。在工程实践中, 由于垂直度偏差或挤土等原因经常会使管壁产生裂缝而影响质量。在碾子山地区某一工程中由于场地天然地面标高较低, 在桩施工前场地回填了约2m左右的土, 而施工中又未对上述情况采取合适的措施, 使压桩机械在施压进行过程中对桩产生了不均匀的侧压, 施工结束后发现局部桩位产生了侧偏, 经小应变检测发现这些管桩都不同程度地产生了裂缝, 如何处理显得相当关键。我们对偏差资料经过分析归类后, 对于垂直度偏差小于0.5%的管桩, 管壁基本无裂缝, 我们认为承载力应不受损失, 故在增加了一组试桩证明承载力满足设计条件后不再进行处理。而对垂直度偏差大于0.5%的管桩, 可以认为管壁均已产生裂缝, 承载力已受影响, 我们对此类桩采用了先纠偏再进行灌芯处理, 使裂缝部位的传力通过灌芯部分混凝土传递, 经最终静载荷试验证明是切实可行的。因此我们在管桩的实际施工中一定要注意垂直度的控制, 因为管桩的抗剪能力较差, 很容易破坏而引起不必要的经济损失。
塔机单桩基础设计 篇9
1 基本资料
以QTZ-63型塔吊为例,打一根圆形截面桩,直径d=1 500 mm;桩入土深度h=10.00 m。
桩类型:桩身配筋率ρg<0.65%的灌注桩;
桩顶约束情况:固接;
混凝土强度等级C30,Ft=1.50 N/mm2,Ec=30 000 N/mm2;
桩身纵筋(竖向钢筋)16@250,共18根,As=3 617.28 mm2,螺旋箍筋ϕ8@200;钢筋弹性模量Es=200 000 N/mm2;
净保护层厚度C=50 mm;
钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值αE=6.667;
桩身配筋率:
桩身换算截面受拉边缘的表面模量w0:
桩身换算截面惯性矩:I0=W0×d/2=0.337 7×1.500/2=0.253 m4;
桩身抗弯刚度EI:对于钢筋混凝土桩,EI=0.85×Ec×I0=0.85×30 000×1 0004×0.253=6 458.51 MN·m2。
2 桩侧土水平抗力系数的比例系数
查表1,取m=4 MN/m4。
根据JGJ 94-94建筑桩基技术规范,求桩的水平变形系数,当直径大于1 m时,b0=0.9(d+1)=2.25 m:
3 内力计算
按塔吊独立高度基础最大荷载计算,见表2。
计算单位力作用于桩顶时,桩顶的水平位移和转角,根据2001甬DBJ 02-12宁波市建筑桩基础设计与施工细则和JGJ 94-94建筑桩基技术规范计算。荷载计算简图如图1所示,塔机基础受力简图如图2所示。
1)单位水平力(H=1)作用于桩顶时,桩顶的水平位移δHH与转角δMH按下式计算:
其中,当αh=2.68>2.5时,Af=3.058 6,Bf=1.972 4(插入法),见表3。
2)单位弯矩(M=1)作用于桩顶时,桩顶的水平位移δHM与转角δMM按下式计算:
δHM=δMH(位移互等定理),
其中,当αh=2.68>2.5时,Cf=1.963 4(插入法),见表3。
3)计算在水平力与弯矩M作用下桩顶的水平位移x0和转角。
其中,x0a为桩顶的水平位移容许值,当以位移控制时取10 mm。
塔机单桩基础桩顶水平位移在规范的允许值内,所以单桩承台式塔机深基础的抗倾覆稳定性满足要求。
4)计算桩身最大弯矩Mmax及其位置yMmax。
a.计算CⅠ:
最大弯矩在地面下1.628 m处
b.按αh和αy查表得CⅡ值(插入法):1.053 1
单桩基础及承台配筋计算从略。
4钻孔灌注桩的轴向承压验算
塔式起重机采用单桩基础,桩基入土范围主要是软弱地基或回填土,承载力低。根据经验公式计算:
其中,Pa为桩的轴向受压允许承载能力,kN;d为桩的直径;Li为桩周第i层的厚度,m;fi为桩周第i层土层的允许摩阻力,kN/m2,由地质勘探报告中查得;A为桩身横截面积,m2;Rj为土的允许端承力,kN/m2。
由于桩侧的表面积比较大,桩的轴向受压允许承载能力是足够的,计算从略。
5结语
深水基础桩基平台施工技术 篇10
关键词：深水基础,钻孔平台,施工
紫阳汉江左线铁路大桥, 位于襄渝二线安康境内的紫阳城区, 横跨汉江, 与既有襄渝铁路平行。主桥布置为 (48+2×80+48) m预应力混凝土连续梁。主墩4#、5#、6#位于河道中央, 每个墩有12根桩基, 桩经2.0m, 桩长45m左右, 承台尺寸为16m×14.6m, 桩顶标高310.75m, 河床标高287.9m, 高水位329m, 低水位313m, 最大水深41.1m, 属深水基础。设计深水基础施工方案是搭设钢管桩固定施工平台, 在平台上钻孔, 承台采用钢吊箱施工。
地质情况:该桥位于既有紫阳汉江大桥左侧30米处, 桥趾处属低山河谷地貌, 地质情况从上到下依次是, 4.5m淤泥, 1.5m中细沙, 2m圆砾土, 11.5m碳质千枚岩。
1 施工方案选择
根据现场实际情况, 本着既节约材料又方便施工的思路进行设计。经过研究提出了两种方案。
方案一:一台70t简易缆索吊、一台20t水上浮式起重机、驳船、平板拖轮方案。
方案二:一台50t水上浮式起重机、一台20t水上浮式起重机、2台简易10吨电动葫芦悬臂吊机、驳船、平板拖轮方案。
由于水深较大, 插打钢护筒的重量达40多吨, 加之缆索吊插打护筒难度大, 拆迁影响等, 最终选择了方案二。
2 钻孔平台设计
根据设计资料及实地考察决定按照方案二施工:4#~6#墩采用50吨及20吨浮吊及驳船、平板船配合搭设平台。搭设时, 先用浮箱拼成浮动平台, 在浮动平台上安装定位导向架, 由浮吊和振动锤插打φ1000管桩;再以φ1000钢管固定平台, 在因定平台上作导架, 插打钻孔桩护筒, 然后依此在护筒上焊接横梁牛腿, 在其上安装横梁、纵梁、分布梁和满铺方木、焊接栏杆等形成钻孔平台。
2.1 设计要求
(1) 钢管桩及钢护筒入土深度满足钢管桩及护筒稳定要求。
(2) 严格按照相关的钢结构施工规范进行设计。
(3) 平台平面尺寸满足钻孔作业要求。
2.2 钢管桩和钢护筒的设计
2.3 钢管桩及钢护筒的规格设计
钢管桩设计为φ1000mm×10mm, 钢护筒设计为φ2200mm×14mm, 最底节4米范围内加厚为18mm, 最顶节2米范围内加厚为18mm, 顶端振动锤夹钳处加焊φ600mm×600mm×18mm的加强钢带, 各节护筒连接处加焊φ600mm×600mm×18mm的加强钢带。
2.4 钢管桩及钢护筒的长度设计
根据本桥设计地质资料确定护筒入土深度 (满足平台稳定性要求) , 结合设计施工水位及搭设平台时的水位确定钢管桩及钢护筒的长度。
2.5 设计平台见下图1, 钻孔平台平立面图
2.6 设计的检算
由于钻孔桩在深水中施工, 那么安全显得非常重要, 施工前要对设计的各个施工阶段要进行检算, 达到保证安全要求。主要有以下几项:
在该地质条件下, 护筒要达到设计深度震动锤大小的选择计算护筒、钢管桩在锤击条件下的强度及稳定性检算。
锤击护筒入土深度。
单根护筒、钢管桩在受水流冲击作用下的稳定性。
钻孔桩平台整体稳定性。
3 平台搭设步骤
3.1 钢管桩及钢护筒的定位插打步骤。
(1) 利用浮箱拼成浮动平台, 在浮动平台上安装定位导向架 (见图2) 。在定位导向架上安装临时固定钢管桩的设施, 满足管桩在不够长的情况下接长。
(2) 由浮吊和振动锤插打上游第一排4根φ1000定位钢管桩, 待4根定位钢管桩定位后立即利用水平型钢和竖向剪刀撑将其连接成为整体。
(3) 利用浮动平台上的导向架定位第二排4根φ1000定位钢管桩, 并用浮吊和振动锤插打管桩至设计要求。然后将第二排钢管桩按照第一排的连接形式连接成为整体。
(4) 利用水平型钢和竖向剪刀撑连接已插打好的上游两排管桩形成固定的施工平台。
(5) 在固定平台上设置精确定位导向架, 利用浮吊和振动锤精确插打第一排钢护筒。
(6) 利用浮动平台上的导向架定位第三排钢管桩, 并用浮吊和振动锤插打管桩至设计要求。然后将第三排钢管桩按照第一排的连接形式连接成为整体。
(7) 将第三排定位桩与第二排定位桩利用水平型钢和竖向剪刀撑连接成为整体形成固定施工平台。
(8) 在固定平台上设置定位导向架, 利用浮吊和振动锤插打第二排钢护筒, 并将钢护筒与定位钢管桩连接成为整体。
按照自上游至下游的顺序, 按照第一排、第二排钢管桩及钢护筒定位的方式循环定位第三排、第四排钢管桩及钢护筒, 直至打完整个施工平台。
水中墩钻孔平台施工顺序见图3。
因本桥水位较深, 管桩与钢护筒定位时需要分节下沉, 故加工时分节加工管桩与护筒, 为了满足下沉时接高要求, 在每节顶两侧对称焊接吊耳, 吊耳利用厚钢板加工, 并在其上割孔。加工钢护筒吊耳时应防止其影响下沉即与钢护筒定位导向架产生干扰。
下沉时导向架及管桩与护筒平面位置及垂直度应符合以下要求:
导向架的安装精度要求:
平面偏位≤±50mm;
倾斜度≤1/500。
管桩与护筒安装精度要求:
平面偏位≤±50mm;
倾斜度≤1/500。
在钢管桩及钢护筒下沉过程中, 若下沉困难, 可利用射水助沉或吸泥助沉的方法配合。
3.2 平台承重梁及分配梁的搭设步骤
(1) 在钢管桩顶端沿横向纵向双向割槽, 将纵梁工字钢先放置在槽内, 并将其与钢管桩焊接牢固。
(2) 将横梁工字钢也放置在槽内, 并将其与钢管桩焊接牢固。
(3) 在钢护筒上焊接牛腿, 牛腿顶面标高与横桥向工字钢顶面同高。
(4) 在牛腿上焊接横梁工字钢。
(5) 在横梁上按照间距为100cm铺设16工字钢作为分配梁。
(6) 在分配梁上铺设厚8mm的带纹钢板, 并焊接平台安全防护栏杆形成稳定的钻孔施工平台。见图1。
4 定位导向架及管桩与护筒的定位措施
4.1 导向架的定位措施
利用装有导向架的浮动平台四脚的卷扬机进行定位, 将卷扬机与预先抛的低锚浮漂连接, 通过调整卷扬机钢丝绳长度定位导向架。
4.2 管桩与钢护筒的定位措施
起重船将护筒从侧面吊入导向架的导向装置, 锁定上下龙口。利用下龙口的调节装置来调整钢护筒的平面位置, 同时根据东西方向和南北方向测量员的指导进行垂直度的调整。待钢护筒自重下沉稳定后, 起吊振动锤至钢护筒顶口并调整振动锤的位置, 使其重心在钢护筒的中心位置。振动锤起振, 钢护筒下沉至导向架上龙口顶口1m处, 停锤, 打开上层龙口并测量校核。
继续下沉至导向架底口以上1.5m处停锤。在导向架前端设置2层层距10.0m的上、下导向装置, 导向装置内设置有供护筒定位、施沉过程中纠偏、调整的千斤顶和锁定装置。
5 结语
根据本桥施工过程来看, (水中桩基2007年4月开始到2007年10月施工完毕) , 此平台能够满足施工要求, 并具有足够的强度和稳定性, 并且钢护筒定位导向架始终在固定平台上, 故钢管桩及钢护筒位置精确, 在连接时为将钢管桩和钢护筒连接为整体, 故有利于平台的升降及钢护筒的接高和降低, 因此此平台的设计和施工是可行的。
参考文献
[1]铁道部第三堪测设计院.铁路桥涵设计规范[M].铁道部建设司标准科情所组织出版.TB10002.1-99.
岩溶地区桩基础施工技术研究 篇11
关键词：岩溶地区；基础施工；技术研究
引言
当前的岩溶地区桩基础施工，是建筑的队伍中应该具备的并掌握的技能，由于岩溶地区的的特殊性，在施工的过程中往往会出现塌方、穿孔的现象，对当前的岩溶地区的桩基础施工造成严重的损失。因此，加强岩溶地区的桩基础施工方式显得非常重要。
1.岩溶地区桩基础施工上的难点
1.1岩溶地区桩基础塌孔。岩溶地区桩基础塌孔主要是由于桩锤冲穿溶洞的顶板，泥浆大量的流出后导致的，也就是溶洞塌方，出现溶洞低于的桩基础事故后应该及时的综合各方面的力量处理，及时的塌方的地区解决。首先需要分析塌方主要形成的原因，确定溶洞的实际情况，以及溶洞塌方的维护方法，在这几基础上就会导师岩溶地区的桩基础施工存在很大的困难，不仅仅要完成施工的进程，还要在这个基础上保证不会有塌方的事情发生。
1.2斜孔、弯孔。在冲击的钻孔的时候，冲击锤向岩石中间软弱的地方滑行成斜孔、弯孔。如果在施工的过程中国遇斜孔或者弯孔就会导致钻头在进入土层的时候发生顺着斜孔、弯孔倾斜的情况。这样以来就会使得施工的过程中出现严重的误差，钻头无法达到预订的地点[1]。在这样的情况下就需要不断的方斜孔或者弯孔投放石头或者黄泥将其不平，然后再进行施工，但是这样的情况也只能够在有小孔的地方进行，若是大孔则施工起来就会显得非常的无力，严重的妨碍施工进程。
2.岩溶地区基础施工的主要技术
2.1冲孔灌注桩。冲孔灌注桩主要是通过采用冲击钻机或卷扬机在钻洞的时候带动一定的重量的冲击钻头，在一定的高度下，能够提升站头的任性，然后让钻头自由落下，利用冲击能冲击地下土层，将土层下的破碎岩层形成建筑用的桩孔，然后使用掏渣捅将钻渣屑从土地中排出。随后准备下一次的冲击，每一次冲击之后，冲击钻头在钢丝绳转向装置转动一定的角度，使得钻孔形成圆形的切面，便于建筑基础施工。
该方法的主要优点是施工方便简要、操作手法容易掌握、可以进行连续施工、并且施工效率高，施工成本低，所带来的经济收益明显，适用性非常广，同时也是当前被广泛使用桩基础。但是，由于钻孔、灌注的过程都是在水下进行，这样一来，在施工的过程中的工作人员无法直接接触，尤其是在桩基础施工的过程中，经常会出现这样的情况或者其他的原因造成施工建筑存在严重的质量问题。当桩基础发生事故后，若得不到即使的处理，容易给工程留下严重的隐患。
2.2钻孔灌注桩。钻孔灌注桩主要的施工方法有正循环钻成孔法、反循环钻成孔法。两种灌注的方法大致上相同，只是排渣的方式存在差异。在正循环钻成孔法施工的过程中，泥浆主要是从泥浆泵内出入钻杆内腔后，经过钻头的出浆口排出，带动钻渣沿着钻杆与孔壁之间的含章空间上升，然后从孔口溢进沉淀池后再次返回泥浆池进行化，等待净化结束后将泥浆池内的泥浆财产恢复使用。但是在正循环钻成孔法施工的时候，孔壁的环状断面较大，这样的方式在岩溶低于桩基础成孔的时候，钻渣的颗粒较大，也就会造成泥浆的上返速度降低，造成排除泥浆的效果差，大量的泥浆淤积在桩孔的底部，对施工造成严重的不便。从使用的效果来看，正循环钻成孔法的整体效果劣于反循环钻成孔法。这样一来在使用钻孔灌注桩对岩溶地区桩基础施工的过程中能够基本上采用的反循环钻成孔法[2]。
反循环钻成孔法施工的方法是，在施工的过程中，桩顶的处理设护筒，护筒的直径相对来说比桩径口大20%足有，然后再安置钻机。开始钻进工作的时候，由转盘带动主要钻杆旋转，从而使钻头能够容易的钻进。在钻进的过程中，会有大量的水或者泥浆从钻杆以及孔壁的环状间隙流入孔底部，并携带大量的钻渣从钻杆的内腔返回地面。从这之后水或者泥浆又从钻孔内部返回，进入循环的过程中，这样的循环方法被称之为反循环钻成孔法。其动力来源以及工作原理均可分为泵吸、气举反循环钻成孔法。
反循环钻成孔法桩型成孔的直径较大，一柱一桩，受力明确，同时施工方便，地下有孤石或者夹层分布，岩溶表面起伏的情况，使用这样的桩能够钻穿孤石以及夹层。在施工的过程中桩端的情况良好[3]。但是钻孔桩在施工的时候遇到岩溶裂隙较多，护着沟壑较为明显的基岩中，就会形成严重卡钻的现象，导致钻杆偏离。
3.岩溶地区基础施工技术的运用要点
3.1科学的制定岩溶地区的桩基础施工顺序。岩溶地区的桩基础施工顺序主要是根据岩溶地区的特点，对桩基础施工的设计的过程中，以技术的手段对桩孔、桩位进行严密的确定。在节约的施工时间的前提下，以施工的技术手段对桩孔、桩位进行确定[4]。最后根据实际的情况确定钻位的顺序，经过严密的施工计划部署，在收集的施工过程中就能够提高岩溶地区的桩基础施工质量，能够有效的避免各种塌方、塌孔的现象。
3.2做好岩溶地区的施工技术检验。在装基础施工的过程中，要根据钻孔的大小、倾斜程度、钻进速度进行严密的控制，并且随时进行检查，严格的控制泥浆套管的设备以及显示参数。按照指定的要求控制转速，使其符合施工需要的标准。再钻孔的过程中要严格的关注泥浆排放的情况，实时关注钻杆内的情况，避免泥浆疑问你不能够及时的配出，导致整个施工进程缓慢。
4.结语
综上所述，本文主要从岩溶地区将基础施工技术的难点出发，研究岩溶地区装基础施工的主要技术，总结在岩溶地区进行桩基础施工中的要点。但是，就我国的情况来看，我国的岩溶地区桩基础施工技术好不够成熟，在施工的过程中还需要不断的借鉴他人的技术，来提升我国的综合实力。
参考文献：
[1]李自锋.岩溶地区钻孔桩溶洞处理施工技术总结[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010，12（05）：63-64.
[2]邢化平.杭长客运专线某大桥桩基有溶洞钻孔桩施工技术与方法[J].科技促进发展（应用版），2010，07（08）：101-102.
谈桩基础的检测方法 篇12
关键词：桩基础,分类,声波检测
1 桩基检测分类
桩的测试方法分为静载荷试验和动力测桩两大类, 还有抽芯法和静力、动力触探以及埋设传感器法等辅助类方法。目前桩的静载荷试验主要采用堆载平台法、锚桩法、地锚法、锚桩和堆载联合法以及孔底预埋顶压法等。现我国已有几家拥有1×104k N级以上的桩基静载设备, 最大加载能力达2×104kN。桩的动测技术起步较晚, 目前已拥有CE系列、RS、RSM系列、PDA、EFI系列动力设备, 用高应变法检测桩的承载力和桩的完整性, 用低应变法检测桩的完整性。高应变法试桩一般用CASE法、CAPWAP法。低应变检测常用应力波反射法 (锤击波动法) 、声波透射法。
2 桩基检测方法与讨论
2.1由散体材料桩或低粘结强度桩和土组成的复合地基 (碎石桩、石灰桩等) , 采用静载荷试验也可采用静力触探分别对桩和土进行检测, 确定复合地基承载力。
2.2大直径桩宜采用声波透射法或钻芯法检测。各类桩、墩及桩墙结构完整性检测, 一般采用低应变或高应变动力试桩法检测。
2.3采用静载荷试验检测由高粘结强度桩和土组成的复合地基 (水泥土桩、CFG桩、低标号混凝土桩等) 的竖向承载力。单桩承载力的检测同其它刚性桩。
2.4一般采用质点速度监测系统或加速度监测系统对施工中由于震动对环境的影响进行测试, 也可用地震仪检测。
2.5一般采用钢弦或压力盒通过静载荷试验复合地基中, 桩、土荷载分担比进行测定, 也可采用特制的应力传感器测试。
2.6施工中用变形传感器 (测斜仪) 对由于挤土效应对环境的影响进行监测, 也可用沉降变形标配合水平仪, 经纬仪检测。
2.7使用阶段桩体应力-应变的测试, 使用混凝土应力计, 钢筋应力计或特制的传感器。
2.8可以采用分贝计对施工中噪音的测试加以判定。
2.9当桩长大于30m, 用其它检测手段难以准确判定桩完整性时, 可采用抽芯的方法, 抽芯还可以较准确地判断桩体混凝土的强度。也可采用声波透射法进行检测。
3 结合工程实例谈桩基础的检测
3.1 工程概况。
本工程主桥、引桥及梯道共有桩基础46根, 其中主桥8根, 桩径2.2m;引桥共34根, 其中2.0m桩径18根, 1.2m桩径16根;梯道共4根, 桩径为1.5m。1#-8#墩为嵌岩桩, 持力层为弱风化花岗岩, 要求嵌岩深度不小于1.5D, 桩底沉渣不大于5cm。其余均为摩擦桩, 桩底沉渣不大于15cm。桩身除主墩及梯道为C30水下砼外, 其余均为C25水下砼。工程桩分批检测, 检测时确保桩身混凝土强度不低于设计强度的70%, 且留置混凝土试块单轴极限抗压强度不低于15Mpa;钻芯法检测时基桩桩身混凝土龄期不小于28天。
3.2 桩基检测数量。
本工程总桩数为46根, 均为钻孔灌注桩, 工程基桩成桩质量进行100%检测。≥2.0m桩径超声波检测测26根, 其他桩基础按不少于30%进行超声波透射法的检测共6根;其他桩基础进行基桩反射波法检测, 共20根。钻芯检测法检测按桩数为总桩数的10%, 共5根。
3.3 桩基检测方法和目的
①基桩反射波法检测执行《建筑地基基础检测规范》。试验目的:普查桩身结构完整性, 判定桩身结构完整性质量等级。为静载试验、高应变动力试验、钻孔抽芯试验等确定桩位提供依据。检测方法:检测前凿去桩顶浮浆、松散或破损部分, 漏出坚硬的混凝土表面, 在桩顶均布四个检测点, 用手砂轮将桩顶混凝土打磨平整, 平面与基桩轴线基本垂直, 检测时保证打磨区域干净无积水。检测人员用动测仪和小锤进行检测。②钻芯检测法执行《建筑地基基础检测规范》, 其检测按下列规定进行。a设备安装、操作参照国家地质矿产部行业标准《钻孔灌注桩施工规程》DZ/T0155附录D (抽芯取样) ;应采用高转速的油压钻机、单动双管钻具、直径101mm以上的钻头进行抽芯。b芯样试件制作、试验、混凝土强度换算值的计算参照中国工程建设标准化协会标准《钻芯法检测混凝土强度技术规程》CECS:03-2007。如果试件内骨料的最大粒径大于试件半径, 则该试体的强度值无效。c每孔按上、中、下三个部位各取1组有代表性的芯样试件, 每组芯样3个试件, 每组芯样的强度代表值的确定参照《混凝土强度评定标准》GBJ107-87。当缺陷位置能取样试验时, 必须取样进行混凝土抗压试验。持力层取材应靠近桩底部。d桩端持力层岩土分类参照《岩土工程勘察规范》 (GB 50021-2001) 或《公路桥涵地基与基础设计规范》 (JTG D63-2007) 或广东省标准《建筑地基基础设计规范》 (DBJ 15-31-2003) 。e沉渣厚度的判别标准按设计施工图要求并参照《地基与基础工程施工及验收规范》 (GB 50202-2002) 和《城市桥梁工程施工与质量验收规范》 (CJJ2-2008) 。f对桩底持力层的钻探, 每桩应不少于1孔且钻探深度不小于设计要求值;当无设计要求值时;应执行《公路桥涵地基与基础设计规范及《建筑地基基础检测规范》的有关规定, 一般应不小于3倍桩径且不小于5m。g各种桩径的桩其每桩钻孔数分别规定为:1.2～1.6m的钻2孔, 大于1.6m的钻3孔。对于无法保证钻至桩底的超长桩, 在保证总钻孔数的前提下, 可减少每桩的钻孔数, 而相应增加检测桩数。单孔开孔位置宜偏离桩中心10～15cm。检测试验目的:检验桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求;灌注桩桩身混凝土质量、桩身混凝土强度是否达到设计要求;极端持力层的强度和厚度是否符合设计要求;施工记录桩长是否属实等。③超声波透射法检测参照执行《建筑地基基础检测规范》。各种桩径的桩其每桩的声测管埋设数量分别规定为:桩径小于0.8m的对称埋设两根管, 0.8
3.4 桩基检测明细表。
为了保证桩基声测数量和检测准确性, 主桥以外的其他基桩声测管的预埋数量按总桩数的100%预埋。本方案提供的钻芯法检测的桩位为暂定桩位, 具体抽芯检测桩位将根据反射波和超声波投射法检测的结果进行调整。下列表中:标有“√”符号为需预埋声测管, 标有“▲”符号的为桩基声测, 标有“●”符号的为桩基动测, 标有“◆”符号为桩基钻芯法检测。
4 结束语
随着社会的发展, 工程部门对基桩的桩长和桩径都提出了更高的要求, 目前我国用于桥梁中的最大基桩的桩径已经达到5m以上, 最大桩长也已超过100m。确定桩基础承载力的理论和方法也不断涌现, 当前桩基检测使用的方法有静载法、动测法、静动结合法、声波检测法以及自平衡测试法等。桩基工程是隐蔽工程, 必须在质量上防患于未然, 桩基必须做好试验及检测工作, 针对不同类型的桩, 采取相应的检测方法, 保证桩基础的施工质量。
参考文献
[1]丁小文.浅谈桩基检测技术的分类[J].山西建筑, 2011 (30) .
[2]方军.浅谈桩基检测技术在建筑工程中的使用[J].中国高新技术企业, 2010 (28) .