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【摘要】建筑场地基岩埋藏较浅且基岩起伏较大时,高层建筑物基本采用桩墩混合的基础形式,桩墩混合基础施工具有高风险性,因岩石顶面起伏较大分布无规律,仅根据设计勘察无法准确预计持力层位置,势必在每根桩施工前必须确定入岩深度,否则无法确定桩墩的类型,而设计勘察不能完全满足施工需要,采用原位超前钻施工技术,能够对每一个桩位下的基岩分布情况详细掌握,根据入岩深度确定有效桩长,从而准确确定桩的类型,保证工程质量。
【关键词】原位超前钻;桩墩混合基础;冲孔灌注桩;墩基础
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.
1、桩墩混合基础的应用情况
高层建筑中由于荷载大,对建筑地基承载力要求高,比较常见的基础形式是采用嵌岩桩基础,冲孔灌注桩是冲孔桩机利用带刃齿的冲锤靠自由下落的冲击力冲入土层,将冲碎的岩石、泥土混合泥浆挤入孔壁,部分碎渣利用泥浆循环清孔方式排出孔外,在孔内吊放钢筋笼,然后浇筑混凝土而形成的桩。冲击成孔灌注桩的成孔速度慢于旋挖钻孔灌注桩,但是冲孔灌注桩适用的范围更广,对于粉土、粘土、砂土、回填土、卵石以及风化岩层等各种地质条件都可以进行正常施工,还可以穿透大孤石、夹层和旧基础。在复杂地质下如孤石、夹层以及中微风化岩的地质条件下,为了保证施工进度、质量,一般都采用冲击成孔灌注桩。
如果遇到场地基岩埋藏较浅且基岩起伏较大时,常采用冲孔灌注桩墩混合基础形式,墩基础是介于独立基础与桩基础之间的一种特殊形式,《全国民用建筑工程设计技术措施- 结构》规定:桩长小于6m,或者桩长与扩大头直径之比L/d ≤ 3 时,按墩基础设计;所以对于桩的有效长度小于6米的采用墩基础设计,有效长度大于6米的桩采用桩基础设计,由于桩基础与墩基础在结构设计上确定承载力特征值的方法不同,一般墩基础的承载力特征值远低于桩基础,采用桩墩混合基础时,相应的墩基础桩径要远大于桩基础,所以在施工中,首先根据桩的有效长度来确定该桩位是采用桩基础还是墩基础,以便选用不同直径和不同重量的冲锤。
2、桩墩混合基础中采用原位超前钻施工技术研究
建筑地基岩层分布不均,起伏较大的情况比较常见,对于地基场地复杂的情况下,设计勘察不能完全勘察地基岩层分布全貌,不能完全满足施工需要。
超前钻属于施工勘察手段,是设计勘察的补充和延伸,传统超前钻一般采用桩孔孔底起钻进行孔底探查是否有孤石及溶洞,原位超前钻是在原桩位从原地貌起钻,在桩墩混合基础施工中采用原位超前钻施工技术,在每根桩施工前确定准确的入岩深度,可以准确选择桩墩基础类型,对确定桩型、桩端持力层的性状及桩端位置(标高)、成孔工艺、选择冲孔锤重和确保工程质量等方面起着重要的作用。
如果在施工过程中将桩墩基础应用错误,往往会对建筑物的整体质量造成严重的影响,这就是桩墩混合基础施工所具有的高风险性,由于设计勘察精度不够,导致勘察结果和实际情况相差较大,通过原位超前钻的使用,准确判断持力层位置,即可以准确选择桩墩类型及冲锤重量。
为了确保冲孔灌注桩的成孔质量,减少不必要的意外事故,要求在冲孔进尺的过程中连续、快速的完成施工,尽量减少孔洞暴露的时间,对于大直径的墩可以选用3 吨冲锤进行成孔,在施工中为了防止把孤石误判为稳定的微风化基岩,超前钻应钻入连续完整的微风化基岩5米以上,建议大直径桩进行超前钻勘探时最少需进行 3 个点勘探,以保证超前钻勘探资料的精确性,避免不必要的损失。
在桩墩混合基础施工前,在桩位上全数采用原位超前钻可以直观采集数据,充分了解风险源并评估与分析,及时防范和化解工程风险,提高施工效率并保证工程质量。
3、经济效益分析
基岩埋藏较浅、起伏较大且分布无规律的建筑场地,在桩墩混合基础施工中采用原位超前钻施工技术,可直观准确的确定持力层位置,可以准确选择桩墩类型及冲锤重量,成孔验岩后可直接灌注成桩,减少了桩孔暴露时间,大幅降低了塌孔、串孔风险,所带来的经济效益如下。
(1)因原位超前钻可在成孔后直接浇灌混凝土,无需重新移机二次清孔、成孔,施工效率提高;
(2)桩孔成孔后即成桩,降低了塌孔风险,塌孔比例及严重程度大幅降低,降低综合充盈系数从而节约混凝土用量;
(3)因岩石顶面起伏较大且分布无规律,仅根据地勘资料无法准确预计持力层深度,必然造成较多的二次成孔和过度入岩情况,采用原位超前钻可大大节省施工成本;
(4)在复杂的地质情况下,采用原位超前钻,作为地勘资料的有效补充,直观地探明桩位的持力层位置及地质情况,提高施工效率的同时节约了大量的工期。
结语:
桩墩混合基础中采用原位超前钻施工技术,能够对建筑场地地质情况有一个全面的了解,超前钻属于施工勘察手段,是设计勘察的补充和延伸,传统超前钻一般采用桩孔孔底起钻进行孔底探查是否有孤石及溶洞,原位超前钻是在原桩位从原地貌起钻,在桩墩混合基础施工中采用原位超前钻技术,即可以准确选择桩墩类型,又可以解决单独超前钻费用高的问题,即可以节省工期,确保桩墩的施工质量,最关键是确保桩的承载力满足设计要求,并通过多个项目的实践应用,取得了良好的经济效益。
参考文献:
[1]《岩土工程勘察规范》(GB-50021-2001)中国建筑工业出版社2001
[2]《岩土工程勘察安全标准》(GB/T50585-2019)中国建筑工业出版社2019
[3]《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中國建筑工业出版社2008
[4]《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013)中国建筑工业出版社2013
[5]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2018)中国建筑工业出版社2018
[6]《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)中国建筑工业出版社2015
【关键词】原位超前钻;桩墩混合基础;冲孔灌注桩;墩基础
【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.
1、桩墩混合基础的应用情况
高层建筑中由于荷载大,对建筑地基承载力要求高,比较常见的基础形式是采用嵌岩桩基础,冲孔灌注桩是冲孔桩机利用带刃齿的冲锤靠自由下落的冲击力冲入土层,将冲碎的岩石、泥土混合泥浆挤入孔壁,部分碎渣利用泥浆循环清孔方式排出孔外,在孔内吊放钢筋笼,然后浇筑混凝土而形成的桩。冲击成孔灌注桩的成孔速度慢于旋挖钻孔灌注桩,但是冲孔灌注桩适用的范围更广,对于粉土、粘土、砂土、回填土、卵石以及风化岩层等各种地质条件都可以进行正常施工,还可以穿透大孤石、夹层和旧基础。在复杂地质下如孤石、夹层以及中微风化岩的地质条件下,为了保证施工进度、质量,一般都采用冲击成孔灌注桩。
如果遇到场地基岩埋藏较浅且基岩起伏较大时,常采用冲孔灌注桩墩混合基础形式,墩基础是介于独立基础与桩基础之间的一种特殊形式,《全国民用建筑工程设计技术措施- 结构》规定:桩长小于6m,或者桩长与扩大头直径之比L/d ≤ 3 时,按墩基础设计;所以对于桩的有效长度小于6米的采用墩基础设计,有效长度大于6米的桩采用桩基础设计,由于桩基础与墩基础在结构设计上确定承载力特征值的方法不同,一般墩基础的承载力特征值远低于桩基础,采用桩墩混合基础时,相应的墩基础桩径要远大于桩基础,所以在施工中,首先根据桩的有效长度来确定该桩位是采用桩基础还是墩基础,以便选用不同直径和不同重量的冲锤。
2、桩墩混合基础中采用原位超前钻施工技术研究
建筑地基岩层分布不均,起伏较大的情况比较常见,对于地基场地复杂的情况下,设计勘察不能完全勘察地基岩层分布全貌,不能完全满足施工需要。
超前钻属于施工勘察手段,是设计勘察的补充和延伸,传统超前钻一般采用桩孔孔底起钻进行孔底探查是否有孤石及溶洞,原位超前钻是在原桩位从原地貌起钻,在桩墩混合基础施工中采用原位超前钻施工技术,在每根桩施工前确定准确的入岩深度,可以准确选择桩墩基础类型,对确定桩型、桩端持力层的性状及桩端位置(标高)、成孔工艺、选择冲孔锤重和确保工程质量等方面起着重要的作用。
如果在施工过程中将桩墩基础应用错误,往往会对建筑物的整体质量造成严重的影响,这就是桩墩混合基础施工所具有的高风险性,由于设计勘察精度不够,导致勘察结果和实际情况相差较大,通过原位超前钻的使用,准确判断持力层位置,即可以准确选择桩墩类型及冲锤重量。
为了确保冲孔灌注桩的成孔质量,减少不必要的意外事故,要求在冲孔进尺的过程中连续、快速的完成施工,尽量减少孔洞暴露的时间,对于大直径的墩可以选用3 吨冲锤进行成孔,在施工中为了防止把孤石误判为稳定的微风化基岩,超前钻应钻入连续完整的微风化基岩5米以上,建议大直径桩进行超前钻勘探时最少需进行 3 个点勘探,以保证超前钻勘探资料的精确性,避免不必要的损失。
在桩墩混合基础施工前,在桩位上全数采用原位超前钻可以直观采集数据,充分了解风险源并评估与分析,及时防范和化解工程风险,提高施工效率并保证工程质量。
3、经济效益分析
基岩埋藏较浅、起伏较大且分布无规律的建筑场地,在桩墩混合基础施工中采用原位超前钻施工技术,可直观准确的确定持力层位置,可以准确选择桩墩类型及冲锤重量,成孔验岩后可直接灌注成桩,减少了桩孔暴露时间,大幅降低了塌孔、串孔风险,所带来的经济效益如下。
(1)因原位超前钻可在成孔后直接浇灌混凝土,无需重新移机二次清孔、成孔,施工效率提高;
(2)桩孔成孔后即成桩,降低了塌孔风险,塌孔比例及严重程度大幅降低,降低综合充盈系数从而节约混凝土用量;
(3)因岩石顶面起伏较大且分布无规律,仅根据地勘资料无法准确预计持力层深度,必然造成较多的二次成孔和过度入岩情况,采用原位超前钻可大大节省施工成本;
(4)在复杂的地质情况下,采用原位超前钻,作为地勘资料的有效补充,直观地探明桩位的持力层位置及地质情况,提高施工效率的同时节约了大量的工期。
结语:
桩墩混合基础中采用原位超前钻施工技术,能够对建筑场地地质情况有一个全面的了解,超前钻属于施工勘察手段,是设计勘察的补充和延伸,传统超前钻一般采用桩孔孔底起钻进行孔底探查是否有孤石及溶洞,原位超前钻是在原桩位从原地貌起钻,在桩墩混合基础施工中采用原位超前钻技术,即可以准确选择桩墩类型,又可以解决单独超前钻费用高的问题,即可以节省工期,确保桩墩的施工质量,最关键是确保桩的承载力满足设计要求,并通过多个项目的实践应用,取得了良好的经济效益。
参考文献:
[1]《岩土工程勘察规范》(GB-50021-2001)中国建筑工业出版社2001
[2]《岩土工程勘察安全标准》(GB/T50585-2019)中国建筑工业出版社2019
[3]《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)中國建筑工业出版社2008
[4]《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB50300-2013)中国建筑工业出版社2013
[5]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2018)中国建筑工业出版社2018
[6]《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)中国建筑工业出版社2015