梁帥鋒
(寧波市自來水總公司, 浙江 寧波 315200)
樁基礎(chǔ)是工民建工程中一種很常用的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。簡單來說,就是當(dāng)天然地基不能滿足工程建設(shè)地基強(qiáng)度的要求時,就需要利用地下堅硬的土層作為基礎(chǔ)設(shè)計深層地基基礎(chǔ),增加地基的穩(wěn)固性,而樁基礎(chǔ)就是一種被廣泛應(yīng)用的深基礎(chǔ)。它自身具有穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、沉降速度慢,抗震能力強(qiáng)等特點(diǎn),使得樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用到實(shí)際工程中,特別是在一些對地基要求極為嚴(yán)格的工程項(xiàng)目或者是軟地基的建筑物。
并不是所有的建筑都需要使用樁基礎(chǔ)的,而是需要考慮具體的工程項(xiàng)目。高層建筑及重要的城市高大建筑不允許有嚴(yán)重地基沉降現(xiàn)象;一些重型廠房以及一些荷載能力過大的建筑物;一些高聳的要求有較強(qiáng)的水平力的高結(jié)構(gòu)建筑物等等都需要使用樁基礎(chǔ)來增加地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,以此來減少振動對建筑物產(chǎn)生的破壞作用,延長建筑物的使用壽命,同時也可以減少建筑物沉降的速度。當(dāng)前,建筑行業(yè)也把樁基礎(chǔ)作為提高建筑物抗震性的一種有效形式,取得了很顯著的效果。
采用樁基礎(chǔ)最合適的條件就是,上邊的土層比較軟弱,下部分的土層則比較堅實(shí)。因?yàn)槿绻线叺耐翆雍芎竦脑挘筒荒苁箻吨竭_(dá)最佳的位置,此時就需要考慮樁基礎(chǔ)的沉降情況,如果下部的土層比較軟的話,那么就會加快樁基礎(chǔ)的沉降。
在進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計時,應(yīng)該考慮施工項(xiàng)目本身的要求,以及地基的承載能力和沉降率。隨著建筑物的不斷增多,由于各種方面導(dǎo)致的樁基礎(chǔ)不合格,而導(dǎo)致的重大事故已經(jīng)不足為奇了。所以我們應(yīng)該認(rèn)真地對待樁基礎(chǔ)設(shè)計問題,做好施工現(xiàn)場勘查工作,選擇最佳的施工方案。
發(fā)生事故之后應(yīng)該查清楚事故性質(zhì)及涉及到的范圍,具體的解決措施應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行商議。
在選擇事故處理方案時,應(yīng)該堅持經(jīng)濟(jì)可靠的原則。對于還沒有開始的工程,應(yīng)該對施工人員進(jìn)行相關(guān)的安全教育,防止類似事故再次發(fā)生。
樁成孔后,應(yīng)檢查樁孔嵌入持力層深度、巖石強(qiáng)度、沉渣厚度、樁孔垂直度等數(shù)據(jù)必須符合設(shè)計要求,只要有一項(xiàng)不符合設(shè)計要求,就應(yīng)及時分析解決,方能灌注砼、移動鉆機(jī),防止類似問題產(chǎn)生造成不必要的浪費(fèi)?;鶚堕_挖前必須全面檢查成樁記錄和樁的測試資料,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量上問題,必須經(jīng)研究后方能挖土,防止基樁開挖后再來處理造成不必要的麻煩。
如在事故處理中采取補(bǔ)樁時,應(yīng)考慮會不會損壞混凝土強(qiáng)度和較低的鄰近樁。
沉管灌注樁可采用錘擊振動、振動沖擊等方法沉管開孔。錘擊沉管灌注樁的常用直徑(指制樁尖的直徑)為300mm-500mm,樁長常在20m以內(nèi),可打至硬粘土或中、粗砂層。對直徑340mm和480mm的樁,當(dāng)錘的質(zhì)量各為1t和2t-3.5t時,單樁軸向承載力分別約為250KN--350KN和500KN--700KN。這種施工設(shè)備簡單,打樁進(jìn)度快,成本低,但很容易產(chǎn)生縮頸(樁身截面局部縮小)、斷樁、局部夾長、混凝土離析和強(qiáng)度不足等質(zhì)量事故。其原因是多方面的,縮頸常發(fā)生在軟—硬土層交界處,或軟弱土層處。因此,拔管的速度應(yīng)該放慢,例如為0.8m/min;管內(nèi)混凝土量應(yīng)充足,應(yīng)達(dá)到1.10—1.15。
在進(jìn)行鉆孔施工之前應(yīng)該把打樁的位置里面的土清理干凈,然后清孔底殘渣,要放鋼筋籠,最后澆灌混凝土。應(yīng)該使用六百毫米或者是六百五十毫米鉆孔樁,常用回轉(zhuǎn)機(jī)具開孔,樁長為十米到三十米范圍內(nèi),單樁承載力為1MN--2MN。目前,國內(nèi)的鉆(沖)孔灌注樁在鉆進(jìn)時下鋼套筒,而是利用泥漿保護(hù)孔壁,以防現(xiàn)孔,常用樁徑為800mm、1000mm、1200mm等,采用的承載力3MN---9MN。
在進(jìn)行挖孔樁時,可以采用機(jī)械挖掘或者是人工挖掘。當(dāng)挖掘深度達(dá)到九十厘米到一米之間,就應(yīng)該澆灌混凝土作為護(hù)壁。當(dāng)挖掘深度達(dá)到一定要求時,就需要進(jìn)行擴(kuò)挖,值得注意的是,挖掘的孔樁直徑應(yīng)該超過一米,深度基本達(dá)到十五米,保證樁身的長度小于三十米。
在進(jìn)行地基施工過程中,如果地基土層不能滿足建筑項(xiàng)目的需要,而且又不能采用一些地基處理方式時,我們就需要考慮利用地下巖層作為深基礎(chǔ)的方法了。而樁基礎(chǔ)就是深基礎(chǔ)的一種最常用的方法,當(dāng)然在建筑行業(yè)還存在著其他的深基礎(chǔ)類型,例如地下連續(xù)墻等等,但是要數(shù)樁基礎(chǔ)的應(yīng)用最為廣泛。
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各種建設(shè)項(xiàng)目也刺激了建筑行業(yè)的快速發(fā)展。通過大量的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),灌注樁技術(shù)也得到了快速發(fā)展,并在工程建設(shè)中被廣泛使用。灌注樁在設(shè)計的過程中,應(yīng)該考慮到強(qiáng)度問題。
灌注樁混凝土的強(qiáng)度是有一定要求的,基本都應(yīng)該高于C15,骨料應(yīng)該小于四十毫米,坍落度基本應(yīng)該在五十毫米到七十毫米之間。而針對水下混凝土灌注,應(yīng)該保證混凝土強(qiáng)度高于C20,坍落度基本在一百六十毫米到二百毫米范圍內(nèi)。
在進(jìn)行灌注樁工程過程中,如果實(shí)際符合設(shè)計要求,就可以不適用鋼筋。而是否使用插筋應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際需要進(jìn)行選擇。對于樁身而言,需要配置鋼筋的話,主鋼筋的配筋率應(yīng)該超過百分之零點(diǎn)二,受變時不宜小于百分之零點(diǎn)四這都是針對不屬于地震區(qū)域的建筑物。如用作抗拔樁時,鋼筋應(yīng)通長配置。當(dāng)為受變時,主筋長度一般取4.0/a,a為樁身變形系數(shù)(單位是1/m)。當(dāng)樁用上部為軟弱土層或可液化土層時,主筋長度最好超過軟弱土層或可液化土層的深度。
鋼筋混凝土灌注樁的混凝土保護(hù)支,厚度一般不小于30mm(抗彎計算時取35mm),采用水下澆灌注混凝土者不得小于50mm。主筋端部不設(shè)彎鉤,以利鋼套管或?qū)Ч艿奶嵘?。箍筋宜采用焊接環(huán)或螺旋箍筋,直徑一般不小于6mm,間距為200mm--300mm。當(dāng)鋼筋籠長度超過4m時,宜每隔2m左右設(shè)一道焊接加勁箍筋。鋼筋籠在鋼套管內(nèi)埋設(shè)者,箍筋宜放在主盤之內(nèi),且鋼筋籠外徑至少應(yīng)比套管的內(nèi)徑小50mm;采用導(dǎo)管澆灌水下混凝土者,箍筋應(yīng)放在鋼筋籠之外,鋼筋籠內(nèi)徑應(yīng)比導(dǎo)管聯(lián)接處的外徑大100mm以上,其外徑應(yīng)比鉆孔直徑小100mm以上。
綜上所述,地基對于整個工程建筑來說是十分重要的,而樁基礎(chǔ)在增強(qiáng)地基穩(wěn)定性上起到了很大的作用。不僅要重視樁基礎(chǔ)的設(shè)計工作,在實(shí)際施工過程中也應(yīng)該認(rèn)真對待,一旦發(fā)現(xiàn)影響施工質(zhì)量的問題應(yīng)該及時地采取措施解決,在施工完成之后做好驗(yàn)收工作,進(jìn)而保證工程建設(shè)的整體施工質(zhì)量。
[1]閻名禮.地基處理技術(shù)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社.
[2](JGJ79-2002).建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[M].