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桩基工程概述|如何避免扎心的“楼倒倒”事件
相信之前上海的“楼倒倒”事件大家还心有余悸,究其事故根本原因是桩基工程未做好。“万丈高楼平地起”,桩基工程的质量直接关系到整个建筑物的安危。
调查结果显示,倾覆主要原因是,楼房北侧在短期内堆土高达10米,南侧正在开挖4.6米深的地下车库基坑,两侧压力差导使土体产生水平位移,过大的水平力超过了桩基的抗侧能力,导致房屋倾倒。
事故调查专家组组长、中国工程院院士江欢成说,事发楼房附近有过两次堆土施工:半年前第一次堆土距离楼房约20米,离防汛墙10米,高3到4米;第二次从6月20日起施工方在事发楼盘前方开挖基坑堆土,6天内即高达10米,“致使压力过大”。
触目惊心的“楼倒倒”事件
九层之台起于垒土,百年工程始于“桩基”。不管别墅外观多奢华,如果桩基不稳,恐怕住进去整天都会战战兢兢,如临深渊,如履薄冰,因为华美的别墅大宅可能随时会坍塌一地。
因地基不稳,导致地面沉降严重
桩基,工程的良心
桩基通常在地下或水下,因程序繁琐、技术要求高、施工难度大,容易出现质量问题,属隐蔽工程。法国文豪雨果曾说:“下水道是城市的良心”,同样桩基也是一项工程的良心。
只有结合地基土质的好坏、土层分布是否均匀、地下水位的高低、地下水对基础材料有无侵蚀作用、有无软弱土层、软弱土层厚度和位置等众多因素综合考量,选择最合理、最科学的方案,才能因地制宜铸就稳如磐石的桩基工程。
桩基的前世今生
木桩:早在7000-8000年前的新石器时代,人类在湖泊和沼泽里,栽木桩搭台作为房屋的水上支撑,汉朝时已用木桩修桥。点这免费下载施工技术资料
到宋朝,桩基技术已比较成熟,今上海市的龙华塔和山西太原的晋祠圣母殿,都是现存的北宋年代修建的桩基建筑。
钢桩:19世纪20年代,开始使用铸铁板桩修筑围堰和码头。到20世纪初,美国出现了各种型式的型钢,特别是H型的钢桩受到重视。70年代,上海宝山钢铁厂建设中,大量使用了日本引进的钢管桩。
沉管灌注混凝土桩:20世纪20-30年代出现,上海在30年代修建的一些高层建筑的基础,就曾采用该桩。到50年代,随着大型钻孔机的发展,出现了钻孔灌注混凝土或钢筋混凝土桩,并被我国的铁路和公路桥梁大量采用。
中空预应力钢筋混凝土管桩:1949年美国雷蒙德混凝土桩公司最早用离心机生产了该种类管桩。60年代末,中国铁道部开始生产先张法预应力混凝土管桩,当时主要用于铁道、桥梁工程的基础建设;70年代研制生产后张法预应力混凝土管桩。
预应力高强混凝土管桩:1987年交通部从日本全套引进该生产线;80年代后期,宁波针对我国沿海地区淤泥软弱地质的特点,通过对该管桩的改造,开发了先张法预应力混凝土薄壁管桩。
桩基技术的发展阶段
人类有历史记载以前~19世纪
主要桩型
木桩、石桩
特点
(1)由天然材料制作而成,桩身较短,桩径小;
(2)桩竖直设置,主要用于传递竖向荷载;
(3)多设置于地基条件不良的河谷及洪积地区;
(4)采用简单人工锤打沉桩。
19世纪中叶~20世纪20年代
主要桩型
除天然材料做成的桩外,主要是混凝土桩和钢筋混凝土桩。
特点
(1)受水泥工业出现及其发展的影响;
(2)桩型不多,开始使用打桩机械沉桩;
(3)桩基设计理论和施工技术比较简单,处于“萌芽”阶段;
(4)桩身尺寸有所扩大,桩径约30cm,桩长9~15m;
(5)土力学的建立为桩基技术的发展提供了理论基础。
第二次世界大战后至今
主要桩型
除钢筋混凝土桩外,发展了一系列的桩系,如钢桩系列、水泥土系列、特种桩(超高强度、超大直径、变截面等)系列,以及天然材料的砂桩、灰土桩和石灰桩等。
特点
(1)发展了众多新型的桩型,形成现代桩基的各种不同体系;
(2)桩基技术和理论引进了其他学科的先进的研究成果,大大拓宽了它的研究领域和深度,桩的应用范围开始扩展;
(3)人工沉桩被复杂的机械和专门化的工艺代替。
预制桩PK灌注桩
按制作方法来说,桩基可以分为预制桩和灌注桩。预制桩是在工厂或施工现场制成的各种材料、形式的桩(如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等),用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。灌注桩,是直接在所设计的桩位上开孔,其截面为圆形,成孔后在孔内加放钢筋笼,灌注混凝土而成。概括的说,预制桩是先成桩后打桩,灌注桩是先成孔后灌注。
预制桩
优点:制作方便、成桩速度快。
缺点:打桩噪音大、桩抗剪能力较差、不能嵌岩、垂直度不好控制。
灌注桩
优点:节省钢筋模板材料,成本低;施工噪声小;对地基挤压小;对邻近建筑物及周围环境损害小;桩长和直径可按设计要求变化自如。
缺点:工艺复杂、操作要求严格。
桩基工程的施工步骤
1.测量放线:放线前会进行图纸审核、测量定位依据点的校核、测量仪器的检定与校核,应由专业测量人员、施工现场负责人及监理共同进行放线及测量复核工作。点这免费下载施工技术资料
2.桩位打孔:一道关键工序,会事先规划好钻孔顺序,既要保证下一个桩孔的施工不影响上一个,又要使钻机的移动距离不会过远和相互干扰。使用长螺旋钻孔机,保证成孔质量的同时,还方便随时检查成孔是否有偏斜现象。
3.钢筋笼绑扎:钢筋组合在一起,形成一个完整的网架,形象的称为“钢筋笼”,能够提高混凝土构件的整体性,对桩身混凝土起到约束的作用,使之能承受一定的水平力。
4.混凝土浇筑: 将混凝土浇筑入模直至塑化的过程。浇筑混凝土时要有针对性的分段分层连续进行,每层浇筑高度都根据相应的结构特点、钢筋疏密程度决定。
5.冠梁施工:设置在基坑周边支护结构顶部的钢筋混凝土连续梁,其作用是把所有的桩基连到一起,防止基坑顶部边缘产生坍塌。
6.预应力锚杆施工:由钻孔穿过软弱岩层或滑动面,把一端锚固在坚硬的岩层中,然后在另一个自由端进行张拉,从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固。
7.边坡锚喷:属于地基与基础分部工程中的边坡支护工程。喷锚网支护是目前深基坑支护工程中采用较多的一种支护方式。它是喷射混凝土、锚杆、钢筋网联合支护的简称。点这免费下载施工技术资料
8.降水井施工,保证降水至合理高度:降水井为降低地下水位打的井,打完后放入水泵抽取地下水,能够降低地下水的水位,是保证基坑顺利施工的措施之一。
桩基没有做好,表面再漂亮,也是徒劳。桩基不仅关乎大宅的质量、它还关乎业主的入住安全。桩基工程属于“隐蔽工程”的重要一环,客户不易检查,一旦出现问题,劳民伤财、身心俱疲。避免扎心的“楼倒倒”事件,最好的方法就是找桩基工程方面具有严整性、规范性和专业性的良心企业。
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