复合基础的逆作法施工工艺应用

逆作法施工工艺是一种新型施工工艺。该施工工艺的应用,解决了旧城市建筑物密居地段的开发、建筑设计及施工中的一系列问题。该施工工艺的逐步完善,进一步得到了各建筑开发、设计及施工单位对旧城市改造中的困扰。对将来建筑业有很好的前景。特别对旧建筑物过近并居民居住过密地段施工条件差的工程施工。是适应环境的最佳方案,它避免了土方开挖后,因施工桩基而长期裸露在雨季的不利环境,而又无机械振动冲击旧楼基础不利因素。同时施工工艺并不复杂易于掌握。与旧建筑物相邻过近工程,若采用逆作法施工,可以节约大量施工时间,缩短工期,为当年主体封闭打下了坚实的基础。综合分析可以看出此技术不论在经济上还是在社会综合效益上都有很大的收获。

(一)、工程概况:某工程基础设计为柱下条桩复合基础。即框架柱下设条型钢筋混凝土基础,而在条基下设有群桩基础,二者巧妙结合形成复合基础共同承担上部建筑的全部荷载。本基础中的桩基施工就是采用逆作法施工工艺新技术而完成的(即锚杆静压桩技术)。

(二)、工程分析:本工程属于在旧楼体系中的改造重建工程,其东西两侧均与旧楼相邻,仅隔50mm沉降缝,旧楼均为四层砖混结构,砌筑毛石基础仅埋深2.4米,此处地质勘察-3.00米为粉质粘土层:地耐力为130kpa,向下10余米方发现有砂岩层。综上所述,为解决建筑多层建筑,而又不宜深开挖土层扰动旧楼基础,还要满足自身结构要求的基础设计。建设、设计、施工等单位几经研讨、论证,采用了柱下条桩复合基础,并根据工程特点选择逆作法施工新工艺完成桩基施工。

(三)、施工工艺技术特点:锚杆静压桩是锚杆和静力压桩结合而形成的一种桩基础施工工艺,即先在新建的建(构)筑物基础上预留压桩的桩位孔,并预埋好锚杆,或在已建的建(构)筑物基础上开凿压桩孔和锚杆孔,用粘结剂埋好锚杆。然后安装压桩架,利用建(构)筑物自重作反力(必要进可加配重),用千斤项将预制桩逐段压入土中。当桩力或压入深度达到设计要求后,将桩与基础连接在一起,达到提高地基承载力和控制沉降的目的。该技术具有许多优点:
1、施工设备轻便、简单,移动方便灵活,可在狭小的空间进行压桩作业;
2、压桩施工过程中,无振动、无噪音、无污染,对周围环境无影响,做到文明施工;
3、采用锚杆静压桩施工,传荷过程和受力性能非常明确;
4、施工简便,环境污染、噪音很少,基本上不存在扰 。

(四)、施工工艺:
1、准备阶段:
⑴、在条基钢筋绑扎时,必须做好桩位的预留孔洞模板,位置尺寸要严格按图纸要求进行。
⑵、在桩位孔周围埋设四根M32螺栓,并用胶带保护好螺纹部分,免遭混凝土污染。
⑶、预制工程所需的钢筋混凝土桩,确保混凝土强度,达到设计要求。
⑷、条基混凝土浇筑时,看护好桩位孔模板及预埋螺栓的位置是否正确,有无位移。
⑸、调整机具设备,拟定施工方案。
2、施工阶段:
⑴、立机架、用预埋螺栓作地脚固定,调整垂直。
⑵、先用钢制送桩器(带尖头)试压,进入土层后拔出,以防预留孔内存有杂物阻碍正常压桩。
⑶、开始正式压桩为一根3米长,顶部为尖头的预制桩,桩尖冲下放入预留孔洞内,在机架上调整大梁高度,安放千斤顶,接好高压油泵站,开始压桩。
⑷、压桩操作必须保持桩垂直,进尺均匀,压同一根桩应缩短停顿时间。
⑸、接桩采用钢板围焊,上下桩身对齐校正,间隙用垫铁挤实焊牢。焊缝应连续满焊,上下桩身的中线偏差不得大于10mm,节点的弯曲矢高不得大于1‰桩长,每节桩长为2米。
⑹、当压入桩已达到设计要求时,应尽可能用送桩器压入条基内,至基底面300mm处,再做封桩混凝土施工。
⑺、当压入桩无法送入条基内时,如压碎桩身应在条基顶面破桩,利用地脚螺栓焊接钢筋桥架,再做封桩混凝土施工。 ⑻、本桩基在静压施工中,一直由高压油泵站压力表监视,能够直接了解桩基承载能力是否达到设计要求。
⑼、封桩混凝土浇筑时,要配制微膨胀混凝土,强度等级比条基略高一级。浇筑时一定要注意孔洞内是否有存水,否则必须采取措施解决,如:抽水、使用串筒工具,提高混凝土标号调整配比,加强振捣确保混凝土密实。
3、质量检查与验收:
⑴、预制桩必须有出厂合格证,材质单等,强度必须达到设计要求。
⑵、桩位正确,桩身垂直,接桩偏差均应控制在规范允许的误差范围内。压桩孔与设计位置的平面偏差不得超过正负20毫米。压桩时桩段的垂直偏差不得超过1.5%的桩段长。
⑶、接桩焊缝牢固,无缺、漏焊现象,压入土中铁件必须刷防腐漆处理。
⑷、操作进尺均匀,记录必须真实可靠。
⑸、桩基按有关规定必须做单桩静载试验。必须在压桩停止15天后,待土的强度恢复方可进行试验。
⑹、要严格控制桩头进入条基内深度,必须留有一定的锚固长度。
⑺、严格控制封桩混凝土的浇筑质量,确保混凝土振捣密实,强度准确,满足设计要求。
⑻、混凝土必须按要求留试块,检验混凝土强度。
4、安全技术措施:
⑴、必须提前拟定施工方案,进度,必须同主体进度相协调,互不干扰,密切配合。当主体进度较快时,要适当调整压桩整体进度。主体施工应尽可能保持结构平衡,偏差不得超过一层(否则可能引发不均匀沉降或结构破坏)。
⑵、压桩施工方案,要明确压桩顺序、路线、机械配置,应遵循结构要求,有主有次,有先有后。
⑶、施压期间,要注意桩身变化及压力表有无异常情况,否则应立即停止作业,卸压处理。
⑷、机架安放应稳固,千斤顶及高压油泵应有专业部门检测核定方可使用。机械搬迁要注意安全,防止机架倾斜,砸伤人员设备。
⑸、应避免立体交叉作业,必要时要设防护棚,施工人员必须佩戴个人防护用具,遵守现场安全管理条例。

(五)、应用效果:
1、桩基的逆作法施工开创了我市(乃至全省)先例;是适应环境的最佳方案,它避免了土方开挖后,因施工桩基而长期裸露在雨季的不利环境,而又无机械振动冲击旧楼基础不利因素。同时施工工艺并不复杂易于掌握。
2、采用逆作法施工桩基,几乎不占用主导工期,可与主体结构施工并行(一上、一下),配合好互不干扰。
3、此方法与同条件下正常施工方法比较,可避免基坑围护,旧楼加固,延误工期等等很多程序还可节约大量的经济费用。
采用了逆作法施工,节约了大量时间,缩短了工期,为当年主体封闭打下了坚实的基础。综合分析可以看出此技术不论在经济上还是在社会综合效益上都有有很大的收获。

(六)、有待进一步研究事宜:
1、地质条件较差的地段建筑设计。
2、施工机械设备受限。