工程建築樁基礎論文
工程建築樁基礎論文
樁基礎由基樁和聯接於樁頂的承臺共同組成。若樁身全部埋於土中,承臺底面與土體接觸,則稱為低承臺樁基;若樁身上部露出地面而承臺底位於地面以上,則稱為高承臺樁基。樁基礎按照基礎的受力原理大致分為摩擦樁和端承樁,其在高層建築中應用廣泛。下面是小編為您整理的關於工程建築樁基礎論文的相關資料,歡迎閱讀!
工程建築樁基礎論文 篇1
摘要:結合實際工程,介紹了挖空灌注樁在水利工程中的應用,探討了其具體的工工藝及注意事項,供相關技術人員 參考 。
關鍵詞:灌注樁水利水電工程施工工藝
1工程概況
某水利工程地質情況較複雜,場地地下水位較高。地層自上而下為雜填土、第四系沖積層,具體場地地質情況如下:人工雜填土呈灰黃、灰黑色,由砂土、碎石、粉質黏土堆積而成,稍溼,呈鬆散狀,厚1.1m~4.0m,平均2.3m,標貫擊數為5.6擊至17.8擊,平均10.8擊。第四系沖積層根據土性組合可劃分為黏土(粉質黏土)和礫砂兩層:黏土層以黏土為主,偶夾粉質黏土、淤泥質土,黏土、粉質黏土呈可塑狀,區域性硬塑,粉土呈稍密狀,淤泥質土。礫砂層呈灰白、灰黃色,區域性為粉細砂、中粗砂,偶含黏土,區域性地段夾薄層黏土、粉土,厚度0.6m~7.8m,平均5.4m,標貫擊數為2.3擊~22.9擊,平均11.8擊。經分析研究決定,採用衝擊成孔灌注樁方法進行施工。
2水下混凝土施工工藝
2.1成孔該工程中採用衝擊鑽成孔,水下混凝土拌制採用先進的淨漿裹石工藝,拌合站集中攪拌,水下混凝土直接倒進導管漏斗,不用設定儲料斗,施工操作簡單方便。鑽孔灌注樁採用衝擊鑽成孔, 自然 造漿護壁,導管法灌注水下混凝土成樁。衝擊成孔過程中,採用掏渣筒及時清除破碎的碎塊。衝擊成孔完後,泵吸反迴圈清孔,當泥漿比重降至1.1g/cm3以下,粘度保持為16~17s,含砂率介於1.5~2%之間,最後再採用壓風機清孔,利用高壓氣體把沉渣吹出孔外,由於孔壁比較穩定,清孔比較徹底,清孔效果比較好,一般都能清成清水孔。
2.2清孔當鋼筋籠吊放到位和導管入位後,需重新測量孔底沉渣。清孔完畢後,採用測深錘檢查清孔效果,當清孔比較徹底時,需要有經驗的施工人員進行檢驗,感覺到測深錘下落後彈性反彈時,表明清孔效果比較好。
2.3澆注混凝土導管採用5mm厚鋼板卷制焊成,直徑250mm,中間每節長2.5m,最下面一節長3.76m,最上面一節1m,連線方式為絲扣連線。導管底端距樁底控制在35~40cm。導管在使用前應做水密、承壓等試驗。灌注水下混凝土前應檢查運輸到現場的水下混凝土效能,不符合要求的水下混凝土不能使用。工程中採用容量為8立方米的攪拌車進行初灌,首次灌注水下混凝土足夠將導管埋深1m以上。
導管及漏斗連線好後,將鋼板墊放置漏斗底部將底口封住,鋼板墊用鋼索繫住,一切準備就緒後即可灌注水下混凝土。當漏斗裝滿水下混凝土後,衝擊鑽機提升鋼索,將鋼板墊拔出的同時,攪拌車加速水下混凝土注入漏斗,使首批混凝土能夠連續灌注。孔口自然返水,導管內與外部水隔絕合要求後,就可連續不斷地進行混凝土灌注。灌注過程中在每次提升導管前應不斷 計算 和測量混凝土灌注高度,測量孔內混凝土面高度的次數一般不宜少於所使用的導管節數,測量的混凝土面高度要與灌入的混凝土量的折算值相比較,以確定是否有坍孔等情況發生。導管保持2~6m的埋深,一次提管拆管≤6m,提升拆卸時間<18分鐘。在導管外壁設定羽翼防止掛鋼筋籠。
為了確保樁頂質量,在樁頂設計標高以上加灌一定高度,一般為0.5~1.0m左右,以便灌注結束後清除樁頂部的浮漿沉渣。在灌注結束後,對於岸上的鑽孔樁,混凝土初凝前拔出鋼護筒,樁機移位重新開孔施工。該工程大部分樁位於水中,應待混凝土有一定強度後,可以用切割機切除水上部分鋼護筒。工程中鑿樁長度為0.8m,採用空壓機配風鎬鑿樁,樁頭混凝土密實,級配均勻,鋼筋外混凝土厚度均在10cm以上,滿足保護層厚度6cm的要求,樁徑外圍圓順,尺寸滿足設計要求,預留搭接鋼筋長度140cm。
3施工情況及質量控制
3.1灌注水下混凝土時,應探測水面或泥漿面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度,以控制沉澱層厚度、埋管深度和樁頂高度。如探測不準確,將造成沉澱過厚、導管提漏、埋管過深,因而發生夾層斷樁、短樁或導管拔不出事故。
3.2水下混凝土灌注過程中,必須檢測混凝土面的高度,根據探測的混凝土面高度和灌入的混凝土數量做相應的 計算 ,檢驗鑽孔樁是否存在區域性嚴重超徑、縮徑、漏失層位等,同時觀察返水情況,以正確分析和判定孔內的情況,避免發生施工事故。
3.3嚴格控制導管埋深2~6m,嚴禁施工人員為圖便利而超量灌注、一次拆管數節,要勤探測,及時調整導管埋深,防止埋管過深發生堵管、埋管。
3.4施工完後,應核算水下混凝土灌注的各項引數,以便對後續的樁基提供 參考 和改進。表1列出了部分樁基灌注完畢後的水下混凝土數量。混凝土的超灌量較大,一般混凝土超灌量為10~20%,實際工程中,最高超灌量達27.1%。分析其原因主要有,一是衝孔時間長,孔壁部分發生坍落;二是衝擊鑽機在便橋上作業,在衝擊鑽的衝擊作用下,便橋有顫動,從而擴大了衝擊鑽頭的擺動範圍,造成鑽孔孔徑擴大或不規則。
在正常情況下,水下混凝土在自重作用下順暢向下流動,壓強迅速達到平衡。靜止流體中各點上的壓強都發生了δp的變化,則δp的壓強變化瞬時傳至靜止流體內各點,即所謂的巴斯噶原理。但是灌注是按攪拌車間斷性灌注,當下一車混凝土向下灌注時,已灌注的混凝土可能發生初凝或堵管。一旦發生初凝或發生堵管,混凝土不能向下流動,導管的'受力狀況發生明顯的改變,壓力在底部明顯增大。當發生混凝土流通不暢時,施工人員會提升導管,提升一段距離(大約0.5m)後,讓導管做自由落體運動,混凝土跟隨導管一起向下運動,當導管停止運動時,管內的混凝土已具有一定的運動速度,在慣性作用下,繼續向下運動,當導管承受能力足夠時,混凝土就可以衝出導管,可以繼續灌注下一盤混凝土。然而當導管承受能力不足以抵擋水下混凝土衝擊力時,就會發生導管爆破現象。導管發生爆破的主要原因有:導管使用時間長,磨損鏽蝕,使導管壁厚減小,承壓能力減弱;導管焊縫不實,區域性有砂眼,發生應力集中,從而劈裂導管;導管加工不規則,焊縫處有噘嘴。
4工程檢測及效果
在該工程中,鑽孔樁施工129根,其中φ150cm樁120根,φ180cm樁9根,各項檢測結果顯示:
4.1鑽孔取芯:沉渣、混凝土強度等級符合規範要求。
4.2混凝土灌注樁超聲波檢測:檢測裝置採用武漢巖海工程技術開發公司生產的rs-st01c一體化數字儀,包括φ35雙孔徑向換能器等。根據樁身混凝土的均勻性,是否存在缺陷及缺陷的嚴重程度,將樁身的完整性分為四類:
ⅰ類樁:無缺陷,完整性評定為完整,合格。
ⅱ類樁:區域性小缺陷,完整性評定為基本完整,合格。
ⅲ類樁:區域性嚴重缺陷,完整性評定為區域性不完整,不合格,經工程處理後可使用。
ⅳ類樁:斷樁等嚴重缺陷,完整性評定為嚴重不完整,不合格,報廢或透過驗證確定是否加固使用。
檢測結果顯示,ⅰ類樁佔90%以上,無三四類樁。
5結語
總之,必須堅持“嚴細、快速”的原則,施工的各道工序要嚴格要求,嚴格把關,否則將影響成孔及成樁質量。由於樁的各個階段施工時間較長,會產生很多不利因素。特別是樁孔孔壁長時間晾孔,對孔壁穩定不利,易產生縮頸、坍塌。成孔、成樁過程中必須加強機械和人力配備,確保鑽孔灌注樁的施工質量。
參考 文獻 :
[1]高大釗,趙春風,徐斌.樁基礎的設計方法與施工技術[m].北京:機械 工業 出版社.2006.
[2]劉建,彭振斌.高強混凝土灌注樁新工藝及其應用.中南工業大學學報.2004.
工程建築樁基礎論文 篇2
論文摘要:對錘擊預製樁工程事故的原因進行了分析,採用靜壓機對Ⅲ、 Ⅳ類樁進行了復壓和檢測,恢復併合理地發揮Ⅲ、 Ⅳ類樁的承載作用,補樁採用了質量易得到保證的靜壓樁法,節約了大量的樁基質量事故處理費用且縮短了工期.
論文關鍵詞:預製樁,靜壓樁法,事故處理
吉林市某工程多層商業樓,6層,一層車庫為半地下結構,框架剪力牆結構,基礎根據地勘資料設計採用鋼筋混凝土預製樁,直徑為350mm,樁長10m,打樁時用送樁器送下1.5m,開槽深度為2米,打樁用柴油打樁機從西向東施打,設計採用的單樁承載力設計值為800kN。開槽後發現樁體傾斜,對209根樁全部用低應變法檢測樁的完整性。檢測結果表明完整性較好的Ⅰ、Ⅱ類樁佔總樁數的48.4%,Ⅲ、Ⅳ類樁佔總樁數的51.6%.
1工程地質條件
該工程的場地地層自上而下依次為雜填土厚度0.8~1.8m;淤泥質土厚5.2~6.5m;粉質粘土3.2~4.5m;卵石層5.2~6.8m;設計採用卵石層為持力層。
2樁基事故處理方案
2.1樁基事故處理分析
根據Ⅲ、Ⅳ類樁的低應變波形,可以判定是接樁部位斷樁。究其原因,主要是因樁間距過小,接樁焊接質量差,打樁的擠土效應使土體上湧0.8m,產生向上的拔力,使樁接頭部位拉斷,打樁錘數過多造成接頭部位焊接開裂。另外開挖基坑時,軟土產生滑移,引起樁基傾斜,接頭斷裂盡一步發展。
2.2方案制定原則
樁基處理後,確保建築物的承載力及沉降滿足設計要求,並有可靠的檢測手段;Ⅰ、Ⅱ類樁完全發揮作用,Ⅲ、Ⅳ類樁發揮部分作用。結合現場條件,結合考慮安全、經濟及工期,確定最佳可實施方案。
2.3樁基事故處理方案
首先應用靜壓樁機對Ⅲ、Ⅳ類樁進行復壓,並測試每根Ⅲ、Ⅳ類樁的豎向殘餘承載和沉降。根據方案制定原則對Ⅲ、Ⅳ類樁復壓結果進行補樁設計,以滿足豎向承載力、水平承載力和沉降要求。補樁樁型原則上與原樁型一致,在施工工藝上加以改進,採用施工質量易保證的靜壓預製樁,補樁直徑應為350mm。
3補樁設計與施工
3.1復壓及測試
用靜壓樁機對107根Ⅲ、Ⅳ類樁進行了復壓,並測試了各樁的反力和沉降。
3.2補樁設計
3.2.1計算標準的確定Ⅰ、Ⅱ類樁豎向承載力取800kN。根據工程經驗,採用靜壓樁機復壓能使預製樁接頭斷縫密合,Ⅲ、Ⅳ類樁的豎向承載力全部或部分恢復。參考有關規範的規定,Ⅲ、Ⅳ類樁復壓後的豎向承載力以靜壓沉降量為依據,按實際沉降分割槽確定豎向承載力為700kN。補樁的承載力確定為700kN。
3.2.1補樁計算及結果
本專案為獨立柱基礎,總樁數209根,Ⅲ、Ⅳ類樁108根,根據復壓結果及承載力取值標準,總豎向承載力為15640.0kN,上部結構總豎向承載設計值為161683.0kN,應補直徑350樁8根。根據現場情況綜合考慮共補樁12根。
3.2.2沉降計算
樁基最終沉降量按計算手冊採用等效作用分層法,經計算建築物的最終沉降量為24.3mm,滿足沉降量不超過30.0mm的要求。
3.2.4補樁施工
根據設計補樁要求進行了補樁,採用靜壓樁法施工,經檢查樁長,樁數及樁位均符合要求。
4結論
(1)本文處理的樁基事故為接樁部位斷樁,其主要原因是樁距過小,焊縫質量差,打樁錘擊數過多和打樁擠土效應產生了較大的拔力。
(2)採用靜壓樁機復壓技術可以使Ⅲ、Ⅳ類預製樁豎向承載力全部或部分恢復,可以節約大量樁基事故處理用縮短工期。
(3)靜壓預製較捶擊預製樁質量易得到保證,是一種較好的補樁方法。
(4)本工程已於2007年竣工,目前沉降僅為20.0mm左右,估計建築物沉降量不會超過30.0mm。實際效果表明,本樁基事故處理是成功的。