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論文內容摘要:現代設計的大環境中,傳統的裝飾藝術文化有被忽視的趨勢。傳統的裝飾基礎教學課時大幅度壓縮,減少了引導性的訓練,在一定程度上削弱了設計的創作源泉。傳統裝飾基礎課是創作的根源,是從具象到半抽象再到設計的過渡,是對同一物象進行多種變化可能的探索,是從對物象進行重新構想,或簡潔或繁復,它的設計創新的系統方法,也能夠和現代設計中思維的形式訓練結合,它的擴散性思維和多元化造型手法對創意產業也起著一定的影響。
在制造業迅速發展的當今時代,國內的設計教育呈飛速發展趨勢,社會經濟需要設計教育的大步跟上,創造本土品牌需要設計教育合理結合傳統設計教育與現代觀感的設計教育。我們在贊嘆速度帶來的各種豐富便利時,也應該感受到面臨的某些問題與困難,中國的設計教育至今還是處在發展探索階段,尚未真正定型與成熟。在現在各種文化互相交融、影響的全球環境中,作為發展中的中國,怎樣在吸收國外先進設計藝術教育的同時,發揚本土設計藝術,在日漸成熟的現代設計領域里占有自己的一席之地,這是培養未來優秀設計師所應思考的問題。中國歷史悠久,人文內涵豐富,東方文化所特有的思維方式有其自己獨特的民族審美情趣,拋棄原有的藝術文化,那顯然是不明智的,我們應在學習西方設計知識的同時,融會貫通,發展國內設計藝術,在現代感中體現中國的文化韻味和民族根基。近些年來,傳統的裝飾藝術文化有被忽視的趨勢,從以往的“工藝美術”教育到現在的包豪斯教育體系,傳統的裝飾基礎教學課時大幅度壓縮,學院和學生為了盡快進行專業實踐,專業設計課有提早進入低年級階段班級的現象,這個調整有合理的一面,但也出現了一些問題,從傳統裝飾基礎課程來說,相應地裁剪這些課程的教學時間,一方面會使設計思維的形成少了引導性的訓練,在一定程度上削弱了設計的創作源泉。WWW.133229.COM另一方面,學生接觸到工業設計所帶來的抽象思維設計,也可以通過傳統裝飾藝術課程,得到更好的多元化創作,結合本土文化進行適合現代視覺觀念的優秀設計。
一、傳統裝飾基礎課是創作的根源,是具象到半抽象到設計的過渡
傳統裝飾基礎是對具體的物象中體悟,是對原有物象進行再創造,是連接具象與抽象設計的紐帶,它既具有現實自然形態豐富的一面,又具有創作中形成的或繁瑣或簡潔的風格,把作者的觀念暗寓其中,有其豐富的藝術魅力。在裝飾基礎的訓練中,通過對植物、動物、人物、風景等抽象的變形,相應地拓寬設計思路,掌握具象事物的最重要特征,掌握具象與抽象之間的思維鏈接,運用現代的設計形式,進行圖像化的形式設計,使設計更加貼近生活,具有人性化的一面。裝飾基礎課需要運用提煉、概括等手段,把生活中的形象進行藝術加工,從而創造藝術形象。如果缺少了從自然形態到創作這一環,相應地就減弱了對事物的深入觀察。畢加索對“牛”的一系列形象探索,也是在對具象事物的觀察和形式構造的探索中創作,“牛”的系列形象展示了從具象、半抽象到抽象的多種變體。康德在他的著作《判斷力批判》中的一段話也值得我們認真思考:“自然只有在貌似藝術的時候才顯得美,藝術也只有使人知其為藝術而又貌似自然才顯得美。”可見,對自然形象的探索一直以來是形式美感的需要。
有的人認為傳統無法跟上現代設計的思維,其實現代藝術設計的理念在傳統裝飾藝術中也一樣存在,清代的笪重光說:“空本難圖,實景清而空景現。神無可繪,真境逼而神境生。位置相戾,有畫處多屬贅疣。虛實相生,無畫處皆成妙境。”這其實就是構成藝術美。“一以當十”、“似與不似之間”,這些傳統裝飾基礎中常用的手法一樣用于現在的構成設計中。裝飾基礎課程的訓練內容來源于生活,對設計起著相當重要的作用,快節奏生活的到來,西方簡潔主義的藝術沖擊,工業化產品的繁榮在一定程度上刺激著設計,設計是為市場和社會服務,和經濟、生活緊密相連,脫離生活只講究形式的設計難免讓人感覺華麗的虛構,一個脫離了本土文化的設計無特色可言,一個沒有自己特色的設計也無優勢可言,裝飾基礎課程的削減,在一定程度上削弱了傳統裝飾藝術的熏陶,在設計教育中,我們現在不是尋求統一的模式,統一的模式只會使設計的路子走得越來越窄,豪無創新的可能,只有發展自己的特色,掌握基礎設計步驟,結合現代設計的理念,在加強交流中取長補短,在熟悉本國的傳統藝術設計中比較外來先進文化,才能拓寬思路,一方面繼續提升本國的傳統設計,一方面在激烈競爭中為本國帶來豐厚的經濟收入。香港著名平面設計師靳埭強創作了大量文化招貼。他在《2007全國設計倫理教育論壇》上的發言中認為,美的原則有三條:立意——意念先行,以形取神;創新——承先啟后,破舊立新;活用——適身合用,靈活生動。只有勇于吸收,才能發展,只有敢于繼承、善于交融才能最終真正成為自己文化的主人。
二、裝飾基礎的多元造型手法對創意產業的影響
創意產業是一個經濟名詞,早在1986年,著名經濟學家羅默(p.romer)就曾撰文指出,新創意會衍生出無窮的新產品、新市場和財富創造的新機會,所以新創意才是推動一國經濟成長的原動力。裝飾基礎課作為創作的基礎訓練,所涉及的內容包括對各種材質的表現,對各種傳統裝飾藝術的多元化造型手法進行研究,在圖形設計、色彩感覺、構圖設想、材質應用等方面都有一定的探索的可能,這有利于發散性思維的培養,而創意需要有這種發散性思維,這能啟發在思考中釋放自己的個性才能,從各個方面進行探索,在探索中找到更切實的表現方式,更好地在現代設計中把握創新。
從圖形設計上來說,裝飾基礎研究的是從現實物象中提煉、概括,是對物象經過細致的觀察了解,在觀察中尋找切入點,從這些不同的切入點可以得出不同的思維結果,再通過多元化的造型手法,作多方位的圖形設計變形,這就要求對觀察對象無論從內部還是外部,都進行剖析深入,再進行延展,激發聯想,而創意行為就是在這種過程中產生。創意行為需要突破普通的習慣性思維,必須有深入的觀察,作多方位的思維,才能有合理的異于常人的創意。創意并非是無物可據,無形自來,創意行為的思維訓練中,觀察是創造性技法之一,沒有形象性就沒有審美,也就沒有藝術可言,創意的行為起始于設計的初步,裝飾基礎設計的這種仔細觀察多方位思考的發散性思維有助于創意的迸發。
從色彩感覺來說,裝飾基礎包括研究各種色彩對人類情感的作用,而各種場所、日用品、大到城市建筑色彩的整體規劃,都同色彩研究有著不可分割的聯系,人類對色彩的喜惡,有著不容忽視的作用,作為創意行為,如果不能很好地把握色彩感覺,那就忽略了人類的感情。裝飾基礎研究的是人類在生活中積累的各種圖形財富,各個時期都有不同的代表性色彩,這對掌握不同人群的色彩感情有著很好的探索。
構圖設想是一切造型藝術的重要一環,裝飾基礎設計所涉及的圖形中,無論對單獨的圖形還是繪于各種材質上組合的圖形等,都對構圖作了細致的考慮。在現階段的裝飾基礎課程中,并非是要抱著原有的傳統內容不放,而是力求在符合現代設計思維的創作中設想,所思考的內容可以帶有一定的目的性,把傳統的精華融合于現代設計中,這本身就是一種文化創意產業。創意產業是一種新的發展模式,它強調用全新的思維邏輯方式融入現有產業實現價值創新,分析具象造型藝術構圖設想的三個必要環節——觀察、研究自然;抽象、概括自然;引申、表現自然。這三個環節都是在發展的模式下進行,根據現有的內容通過構圖設想進行新的思維來實現創新。
藝術的實用性是傳統裝飾藝術固有的內容,各種圖形在材質應用上達到新的視覺感受。裝飾基礎設計來源于現實中的物象,通過一定的裝飾手法對現有的物象進行設計變形,再通過各種材質表現,使圖形在材質上達到觀賞效果。在設計過程中,帶有一定的目的性,并對圖形作適合于某種材質的考慮。裝飾基礎設計在材質應用的練習上對裝飾藝術的發展有著一定的作用,也唯有在實用的基礎上才能有所突破。在當今創意時代,具有特色化、個性化、藝術化的產品,有著廣闊的市場,材質上的應用教學,無疑使裝飾基礎設計能夠嘗試更好地與現代產業接軌。通過裝飾基礎的模擬教學,把設計與技術、文化、產品和市場融為一體,這樣既有利于傳統藝術產業的延伸,又可以為現有的產業拓展發展空間,使創意產業成為可能。
設計歸根結底是為經濟服務,經濟的迅速發展和企業之間的競爭迫使設計教育切實了解市場所需,只有跟市場結合,具有特色的個性化產品,才有可能闖出自己的市場,才有可能在國際貿易中找到我們的定位,傳統的裝飾藝術才會有更廣闊的發展,使裝飾藝術真正成為一種創意產業。
系統的設計思維方法的訓練,關注美感設計,包括對生活形態的理解、設計管理、戰略和產品計劃方面的研究。裝飾基礎設計是從生活形態中,通過觀察事物內部外部結構,進行多種思維變化創作,它是界于抽象與具象之間的思維訓練方式,是對同一物體進行多種變化可能的探索,是對物象進行重新構想,或簡潔或繁復,它的設計創新的系統方法,也能夠和現代設計中思維的形式訓練結合。
當然傳統裝飾基礎課從現代設計觀中來看,思路上也有陳舊的一面,以往有重技法輕創新、重平面效果輕材質塑造等的現象,我們只有在現代設計教育的大環境中完善裝飾基礎,才能讓傳統裝飾藝術更上一個臺面。
參考文獻:
[1]李硯祖:“建構新的設計教育體系,發展中國的藝術設計教育”,《2001’清華國際工業設計論壇暨全國工業設計教學討論會論文集》,北京,2001。
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[3]過偉敏:《走向系統設計》,江西美術出版社,南昌,2005。
關鍵詞: 市政橋梁 樁基施工 反循環鉆成孔 常見問題 處理措施
1 前 言
近年來,隨著我國公路建設規模的進一步擴大,市政橋梁取得了前所未有的發展,其施工技術也有較大的提高,其中樁基施工尤為明顯。橋梁樁基多采用鉆孔灌注樁施工,且以反循環鉆進成孔較為常見,這種施工技術能較好解決鉆進速度,且排渣連續性好,它還具有最大的優點是孔壁護膜可較薄,但不減弱樁基的摩擦力。本人于2005~2006年期間所主持施工的順德蘇崗大橋工程正是成功地運用了這一施工技術,其樁基礎就是以反循環鉆進成孔。本文主要對市政橋梁樁基施工中運用反循環鉆成孔方法的施工特點、要點、優點、缺點、適用范圍、常見問題與處理方法進行了分析,以供同仁參考。
2 反循環鉆成孔的施工技術
2.1工程概況
蘇崗大橋工程是一座橋長428.8m,寬18.63m的大橋,樁基礎φ1000、φ1500鉆孔灌注樁,共132根,有效長度45~65m,樁端持力層為進入中風化巖層1.5D;樁基地質條件是:上覆為砂、砂礫、亞粘土等沉積層,下伏為花崗巖石。
2.2反循環鉆成孔灌注樁適用范圍及基本原理
反循環鉆成孔適用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂土、砂礫等地層;當進入軟巖時可采用圓錐式鉆頭;當進入硬巖時可采用滾輪式鉆頭。反循環鉆成孔不適用于自重濕陷性黃土層,也不宜用于無地下水的地層。對于大卵礫石層、大拋石層和大孤石層,反循環鉆進效率反而很低。
反循環鉆成孔施工法是在樁頂處設置護筒(其直徑比樁徑大15%左右),護筒內水位要高出自然地下水位2m以上,保持孔壁靜水壓力在0.02MPa以上,以保護孔壁不坍塌,省去切削套管。鉆機工作時,旋轉盤帶動鉆桿端部的鉆頭切削破碎巖土;鉆進沖洗液從鉆桿與孔壁間的環狀空間中流入孔底,冷卻鉆頭,并攜帶巖土鉆渣,混合液在負壓作用下從鉆桿內腔上升到地面溢進沉淀池后返回泥漿池中凈化,凈化后的沖洗液又返回孔內形成循環。
2.3施工程序
設置護筒安裝反循環鉆機鉆進,直至樁端持力層測定孔底沉渣并進行第1次處理孔底沉渣移走反循環鉆機測定孔壁插入鋼筋籠插入導管第2次處理孔底沉渣水下灌注混凝土,邊灌邊拔導管。混凝土全部灌注完畢后,拔出導管和護筒, 成樁。
2.4施工特點
(1)反循環施工法是在靜水壓力下進行鉆孔作業的, 故護筒的埋設是反循環施工作業中的關鍵之一。
(2)要使反循環施工法在無套管情況下不坍孔,必須具備5個條件:①確保孔壁周圍的靜水壓力在0.02MPa以上,護筒內的水位要高出地下水位2m以上。②泥漿造壁。在鉆進中,孔內泥漿一面循環,一面對孔壁形成1層泥漿膜。泥漿的作用是將鉆孔內不同土層中的空隙滲填密實,使孔內漏水減少到最低限度;保持孔內有一定水壓以穩定孔壁;延緩砂粒等懸浮顆粒的沉降,易于處理沉渣。③保持一定的泥漿比重。在粘土和粉土層中鉆進時泥漿比重取1.02~1.04;在砂和砂礫等容易坍孔的土層中鉆進時,必須使泥漿比重保持在1.05~1.08。④鉆進時保持孔內緩慢的泥漿流速。⑤保持適當的鉆進速度。鉆進速度同樁徑、鉆深、土質、鉆頭的種類與鉆速及揚水能力有關。在砂和砂礫層中鉆進需考慮泥膜形成所需的時間;在粘性土中鉆進則需考慮泥漿泵的能力并需防止泥漿濃度的增加。
(3)反循環鉆機的主體可在與旋轉盤離開30m處進行操作,這使得反循環法的應用更加方便。
(4)鉆進時鉆頭不需每次上下排棄鉆渣,只要在鉆頭上部逐節接長鉆桿(每節長度一般為3m),就可以進行深層鉆進,與其它的樁成孔法相比,越深越有利。
2.5施工要點
(1)規劃施工現場時,應首先考慮沖洗液循環、排水、清渣系統的安排,以保證反循環作業時,沖洗液循環通暢,污水排放徹底,鉆渣清除順利。
(2)在粘性小的土層中鉆進時,為保證要求的粘度、比重,可在泥漿中摻入MC(羧甲基纖維素鈉鹽)、膨潤土等材料; 成孔時,由于地下水稀釋等使泥漿比重減小時, 亦可添加膨潤土等材料。
(3)為使沖洗液凈化,清水鉆進時,鉆渣可在沉淀池內通過重力沉淀后予以清除;在泥漿鉆進時,宜使用多級振動篩、旋流除砂器或其它除渣裝置等進行機械除砂清渣。
(4)鉆頭吸水斷面應開敞、規整,減少流阻,以防碎磚塊、卵礫石等堆擠堵塞;鉆頭體吸口端距鉆頭底端高度不宜大于250mm;鉆頭體吸水口直徑宜略小于鉆桿內徑;碎磚、卵礫石等的尺寸不得大于鉆桿內徑的4/5。
(5)對于泵吸反循環鉆進方式,起動離心泵,待反循環正常后,才能開動鉆機慢速回轉下放鉆頭至孔底。開始鉆進時,應先輕壓慢轉,待鉆頭正常工作后,逐漸加大轉速,調整壓力,并使鉆頭吸口不產生堵水。
(6)氣舉反循環鉆進方式鉆進時,為了保證不堵吸渣口,應事先開空壓機送風吸泥, 然后開動動力頭,慢慢進給;停鉆時,要先停止鉆進,然后停止動力頭,最后停風。
(7)第1次孔底沉渣處理:終孔時停止鉆具回轉,將鉆頭提離孔底500~800mm,維持約1個孔容積量的沖洗液循環,并向孔中注入含砂量小于4%的新泥漿或清水,令鉆頭在原地空轉數十分鐘,直至達到清孔要求為止。維持反循環的時間,視孔底沉渣厚度、樁孔容積大小而定。
(8)第2次孔底沉渣處理:在灌注混凝土之前進行第2次沉渣處理,通常采用普通導管的空氣升液排渣法或空吸泵的反循環方式。
2.6反循環鉆成孔灌注樁優缺點
(1)優點: ①振動小,噪聲低;②可施工超大直徑(4.0m以上)、超大深度(100m以上)的樁;③用天然泥漿即可保護孔壁;④幾乎在各種土層和巖層中均可施工,采用特殊鉆頭可切削巖石;⑤可進行水上施工;⑥可在地下水位下厚細砂層(厚度5m以上)中鉆進;⑦鉆進速度較快。
(2)缺點:①很難在比鉆頭吸渣口徑大的卵石層或漂石中鉆進;②土層中有壓力較高的承壓水或地下水流時,成孔較困難;如果水壓頭和泥漿比重等管理不當,會引起坍孔;③切削出來的土砂中水分多,棄土困難;④廢泥水處理量大;⑤暫時架設的規模大。
2.7常遇問題與處理措施
反循環鉆成孔灌注樁施工中常遇問題有: 真空泵或灌注泵起動過程中的問題、在某些巖土層中進尺緩慢、鉆頭脫落、轉臺不能旋轉、孔壁坍塌、樁端持力層松動及垂直精度不良等。處理措施:①及時更換或補焊鉆頭,并向樁孔中回填片石,在鉆進面先用小沖程鉆進,然后逐漸加大到正常沖程,轉入正常鉆孔;②在溶洞頂板施鉆時應先用小沖程開孔,并注意旋轉鉆頭,溶洞開口后,要及時拋填片石和粘土塊填筑,逐漸進入正常鉆孔;③穿越溶洞時應改用小沖程鉆進,防止擊垮溶洞頂板,并準備好拖拉設施,系好滑車鋼絲繩,做好鉆機撤離準備。
3 施工效果
運用反循環鉆成孔施工方法, 孔底無沉渣,成孔效果好,成孔進度快,蘇崗大橋樁基工程施工進度比原計劃提前22天完成,有效降低了工程造價。
4 結 語
總之, 市政橋梁樁基采用反循環鉆進成孔,這種施工技術能較好解決鉆進速度,且排渣連續性好,它還具有最大的優點是孔壁護膜可較薄,但不減弱樁基的摩擦力。本文對市政橋梁樁基施工反循環鉆成孔技術進行了探討,這為我們在今后的橋梁樁基處治方法選擇時提供參考。
【關鍵詞】橋梁樁基礎;缺陷復合檢測;加固新方法
中圖分類號:TU473.1文獻標識碼: A 文章編號:
一、引言
隨著近些年來我國國民經濟的發展,我國的交通事業得到了飛速的發展,橋梁作為交通事業的重要組成部分,不僅是一個重要的交通實體,也是國家綜合國力和科學技術發展水平的重要體現,近些年來,我國的橋梁建設行業發展迅速,且橋梁建設的復雜度也越來越高,在橋梁的建設中,樁基的建設作為其基礎,技術條件十分復雜,發展的空間也十分廣闊,目前,樁基技術已經成為地基承建領域中的主要分支之一,經過多年的發展,樁基技術的承建工藝日新月異,一些新的設計理論和科技成果不斷的出現,樁基技術得到了迅速的發展。樁基礎的樁基礎可以用于堅硬的基巖、卵礫石、砂、硬塑黏性土層之中,具有很高的群樁以及豎向單樁承載力,可以承受橋梁的全部豎向荷載,也可以保證橋梁的傾斜在正常范圍內,此外,橋梁樁基礎較大的側向剛度可以有效的抵御由于地震等自然災害引起的力矩荷載以及水平荷載,保證橋梁的穩定性。某橋梁工程,橋梁總長127m,橋面凈寬10m,橋外側設有0.5m的防撞護欄,樁基礎的截面直徑為1.4m,地基飽和抗壓強度為7.0MPa,樁身嵌入泥質粉砂巖層的厚度為6.3m,樁基采用機械沖孔灌注樁,混凝土強度為C30,下面就根據該橋梁的情況探討橋梁樁基礎缺陷復合檢測及其加固的方法。
二、橋梁樁基礎工程質量的復合檢測
(一)超聲波投射檢測法
超聲波投射檢測法就是在橋梁樁內部埋設縱向聲測管道,并將超聲脈沖發射以及接受探頭放置在聲測管之中,在聲測管中灌注好足量的清水作為耦合劑,在檢測時,儀器可以發出周期性的電脈沖,這種電脈沖可以穿透混凝土,并將探測結果轉化為電信號,這樣,就可以計算出超聲脈沖穿過樁體的時間、脈沖的主頻率、接受波的幅值以及頻譜等數據;在計算出這些數據之后,數據處理系統就可以根據判別軟件對各種計算出的參數進行綜合的分析和判斷,這樣,就可以計算出混凝土內部缺陷的位置、大小和性質,并根據計算結果給出混凝土的總體強度以及總體均勻性的評價標準,通過該種方法對橋梁進行評價,發展0號橋臺1號樁距離樁平面25.6到26.2米范圍內存在接受信號波形異常的情況,證實樁基礎存在質量缺陷,內部發生畸變,因此,就對該缺陷部位以及接近缺陷部位的位置進行取芯檢驗,根據取芯檢驗結果證實缺陷的具體部位和實際情況,劃定缺陷部位,分析出缺陷的厚度,發生原因,根據實際情況進行后續的加固處理。
(二)樁身抽芯檢測法
為了更好的評價橋梁樁基礎的質量,就可以對其進行抽芯檢查,抽芯檢查法的主要工藝是鉆探技術,即在橋梁的樁身上按照其長度方向鉆取及樁巖土和混凝土的芯樣,對所鉆取得芯樣進行觀察和測試,從而得出橋梁基礎的成樁質量,抽芯檢測法作為一種可以對局部破損進行檢測的方法,與其他的檢測方法相比而言,具有直觀、科學以及使用的特點,種種的實踐表明,抽芯檢測法不會受到其他客觀條件的影響,特別適宜用于大直徑橋梁樁基礎缺陷的復合檢測中,在本工程的檢測中,取芯設備使用XY-1型取芯鉆機,搭設鉆機平臺,在抽芯前期一切正常,鉆到16.5米時出現鉆進困難的現象,且伴隨跳鉆情況,繼續鉆進,出現醬黃色的返水,且橋梁樁周有水涌出,經過勘察得知,該種情況的出現是由于施工方法導致孔傾斜度超出規定范圍所造成。
三、橋梁樁基礎缺陷原因分析
根據檢測,證實0號橋臺1號樁基的缺陷位于橋梁的樁底部位,樁基由粘土、卵石以及砂土組成,厚度不均勻,有一定厚度的沉渣出現,取芯檢測與超聲波檢測結論基本一致。根據分析,該橋梁樁基礎質量缺陷產生的原因是由于鉆孔泥漿的含砂量偏高、泥漿比重小、懸浮磚渣能力不足,清空不徹底,導致沉渣厚度出現超標的情況,此外,在鉆孔清孔之后,由于以上因素的影響,就直接導致孔內發生孔壁坍塌以及磚渣沉淀的事故。
四、橋梁樁基礎的加固方法
根據以上缺陷質量原因的分析,可以使用以下的方式對橋梁樁基礎進行加固:
(一)洗孔處理
洗孔處理對對橋梁樁基礎進行加固的基礎方式,其具體的處理方法為:待鉆孔抽芯完成之后,采用空壓機、沖淋器、高壓泥漿泵對鉆孔進行交替洗孔,利用高壓射流水以及高壓氣流將孔內的松散體沖刷干凈,并將缺陷部位的砂土和細小的卵石淘空,交替進行,直到返水變清位置,用洗孔處理法對該橋梁工程進行處理,證實松散物被有效的清理,孔底已經基本干凈。
(二)安裝壓漿管
待整個洗孔處理完成之后,安裝壓漿管,該橋梁工程使用的壓漿管為2.54毫米的鍍鋅壓漿管,孔口有2根管,其中一根管作為壓漿管,另外一根管作為回漿管,為了填補缺陷部位的空洞,加強樁基礎的強度,就在孔內填入一定的豆石骨料,待所有工序完成之后,將孔口的上部用細石砼將其封閉,待以上工序完成之后,方可進入下一步工序。
(三)二次洗孔處理
待以上步驟完成,壓漿管的放置合格之后,需要等孔口上部的細石砼達到一定的強度,待其達到規定的強度之后,可以進行二次洗孔處理,二次洗孔處理需要使用高壓泥漿泵在孔內注水,同時利用高壓水流將遠離孔口的粘土切割為懸浮狀,再使用空壓機、高壓泥漿泵以及沖淋器進行交叉沖孔,將缺陷部位的松散物完全處理干凈,直到出現返水變清位置,這就基本達到了清孔的目的。
(四)壓降處理
待二次清孔完成之后,就可以進行后續的壓漿處理,即使用高壓泥漿泵,用循環注射的方式將漿液使用壓力灌入的方式灌入孔內,在灌漿時使用間歇性灌漿和交替灌漿相結合的方式進行,為了使漿液可以充分的擴散,補強范圍可以增強,在灌漿時需要使用最大的泵壓進行灌漿,對該橋梁工程使用這種灌漿方式結果證明,水泥漿液通過充分的填充和擴散,已經在缺陷部位形成外壁,使樁身的完整程度得到有效的加強,實現加固目的。
五、結語
橋梁的安全性關乎重大,對于橋梁樁基礎的復合檢測方法使用超聲波無損檢測和鉆芯檢測結合的檢測方式可以有效的檢測出樁基礎的缺陷位置、缺陷大小以及缺陷性質,待缺陷檢測完成后,就可以根據缺陷的實際情況使用加固方式,在加固前要開展清孔工作,待返水干凈后方可進入下一階段的加固工作,加固方法以壓降處理法為宜,在工作進行時,要堅持正確的操作方式,防止意外事故的出現,對于重點環節的處理一定要嚴格按照施工規范進行,保證樁基礎的加固質量。
參考文獻:
關鍵詞:巖土工程;樁基礎;施工問題;分析
1引言
巖土工程作為土木工程的一個分支專業,主要運用工程地質學、土力學、巖石力學,解決有關巖石、土技術問題,研究方向主要包括:地下工程、邊坡與基坑工程、地基與基礎工程,在這些方面,地基與基礎工程是一切建設的根本,其中樁基礎的使用占比較大。建筑施工過程中,如果發現施工區域內的地基軟弱土層較厚,簡單采用淺埋基礎的情況已經不能滿足地基的強度和變形要求,這就要采用樁基礎,它的作用主要是將建筑物的荷載通過樁基礎傳遞給埋藏在深處的堅硬土層,或者通過樁基礎周圍產生的摩擦力傳遞給地基[1]。
2巖土工程樁基礎分類
現階段使用的樁基礎可按照多種方式進行分類,主要區分為以下幾種。1)按承臺位置的高低分為:高承臺樁基礎、低承臺樁基礎。其中,高承臺樁基礎主要用于橋梁、碼頭類工程;低承臺樁基礎主要用于普通的房建工程中。2)按承載性質不同可分為:端承樁基礎、摩擦樁基礎。其中,端承樁基礎穿越了軟土層后將承載的荷載傳遞到堅硬土層或巖層上;摩擦樁基礎通過樁基礎附近土的摩擦作用將承載的荷載擴散出去,附近的樁端土起到一定的支承作用。3)按基礎樁身的材料不同可分為:鋼筋混凝土樁基礎、鋼樁基礎、木樁基礎、砂石樁基礎、灰土樁基礎。其中,鋼筋混凝土樁基礎可預制或根據現場施工情況進行現場澆筑;鋼樁基礎主要有鋼管、寬翼工字形鋼形式,其具有承載力大,運輸、續接方便,但是造價高,一般只在重點工程中投入使用;木樁基礎一般只能用于普通加固工程、臨時工程,雖具有了耐久性,但是在干濕交替條件下極易腐蝕,基本已很少使用;砂石樁基礎、灰土樁基礎主要是在地基加固時使用,用于將土壤擠密實。4)按制作工藝不同可分為:鋼筋混凝土預制樁基礎、鋼筋混凝土灌筑樁基礎。其中,鋼筋混凝土預制樁基礎是在生產線上或施工現場預制,然后將其沉入地下;鋼筋混凝土灌筑樁基礎又稱為現澆樁基礎,主要是在設計樁位地基上成孔并放入鋼筋籠,再進行澆筑混凝土即可完成。5)按樁的使用功能不同分為:豎向抗壓樁基礎、抗拔樁基礎,水平荷載樁基礎、復合受力樁基礎。6)按樁直徑大小不同分:小直徑、中直徑、大直徑3類樁基礎。7)按截面形式不同分為:方形、圓形樁基礎等。
3巖土工程樁基礎施工常見問題
建筑工程施工問題影響因素主要包括:“人、機、料、法、環”,即參與人員、施工機具、施工材料、施工方法、施工環境五大因素,在這5大因素當中人是最重要的因素。日常施工過程中不同類型的樁基礎施工都容易產生質量問題,其中包括:樁基礎位置或傾斜度超過規范標準,基礎樁身發生破損甚至斷裂,樁基礎樁底達不到設計持力層,更有甚者或出現樁基礎承載力達不到設計要求等嚴重問題。在開挖基坑,由于操作不當引起大面積樁基礎傾斜或上浮,在灌注樁成孔時發現樁身縮頸,孔口的土壤坍塌進入樁孔頂;鉆孔灌注樁的孔底虛土超標,成孔垂直度不符合要求等。這些問題的發生基本都是由于現場施工單位沒有相應的嚴格制度,或者雖制定了相關制度,但落實不到位形同虛設,隨意管理;對樁基礎施工過程中的問題沒有進行理性的分析,單憑感性或某些表面數字就下定論[2]。
4巖土工程樁基礎施工問題解決措施
4.1制定合理制度落實責任完善合理的施工質量控制制度,制定包括崗位責任制,技術交底,自檢、互檢、工序交接檢,檢查驗收,質量控制及基本獎懲等制度,并明確施工過程中的質量管理控制部門或機構設置,落實到具體實施人員,明確其具體任務、權限、職責,構成嚴密的施工質量控制體系。
4.2應用質量分析方法控制巖土工程樁基礎施工現有的質量問題分析方法有因果分析圖、統計調查表、排列圖、分層、直方圖、控制圖、相關圖7種。在樁基礎施工過程中,可以通過合理的技術分析采用以上方法中的一種或幾種,針對重點工序進行分析、預防控制,即從最終目標出發控制目標實施過程中的問題。而巖土工程樁基礎施工工作中,要重點監督打樁過程中的隨時復核樁位,以便控制樁位偏差;采用抽檢方式檢查澆筑用混凝土的重要參數。采用動態的質量控制方法對巖土工程樁基礎施工質量進行控制,將監管重心控制在生產過程中的各個工序當中,而不是在產品已經定型后的最終檢驗上。在整個建設過程中及時對過程進行跟蹤檢查[3]。
4.3控制各種因素提高巖土工程樁基礎施工質量建筑工程施工問題影響因素主要包括:參與人員、施工機具、施工材料、施工方法、施工環境5大因素,通過控制這5大因素提高巖土工程樁基礎施工質量。1)對于參與人員要加強審查,確保參與施工的人員具備相應專業知識以及證件,做到持證上崗,確保日常管理期間的管理工作、制度落實到位,有明確的質量管理體系。2)在施工機具方面,需加強各類機具的設備管理,要求貫穿整個工程進行全過程,包括但并不局限于設備的維修方面。在初期就應該選用可靠、適用,同時滿足各項設計技術要求的設備;針對帶有計量功能的設備,要在可靠、適用的基礎上定期進行檢查校驗,保證工程進行過程中保持其使用性能,以確保巖土工程樁基礎施工質量。3)在施工材料方面,對整個工程中所使用的材料作為整個工程構成的基礎,要多加重視,保證施工材料可以按質按量供應或使用;同時杜絕浪費現象,在保證質量的基礎上控制工程成本。加強對各需檢材料的檢查和檢驗,嚴格執行相關制度,從源頭上保證材料供應的安全,不合規的要堅決禁止進場使用;同時,材料的檢驗要嚴格按照國家法定標準、規范、質量要求,對其性能、方法、使用范圍、施工要求等進行控制,力求材料選用無誤。4)在施工方法方面,要進行合理的施工組織設計,在工程初期根據工程現場情況編制可行的施工組織設計;施工過程中加強自檢,送審,確保技術上不出現問題,以提高巖土工程樁基礎施工質量。5)在施工環境方面,要針對工程現場各類環境因素及條件,制定合理的方案措施,保證特殊季節施工質量,改善施工環境,優化人員作業環境,努力使得整個巖土工程樁基礎施工能夠標準化、規范化。
5結語
巖土工程中的樁基礎作為整個建筑工程的基礎,事關工程的質量,更與工程的安全性緊密相連。所以,在整個樁基礎的施工過程中要努力提高施作質量。歸根結底,各類企業間的競爭就是企業工程質量的競爭,以更為細致的態度進行工程建設就可以提高工程質量,進而提高企業競爭力,可在日后的生產生活過程中立于不敗之地。
參考文獻:
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【關鍵字】市政;橋梁下部結構;施工技術
Abstract: The structure of the lower part of the municipal bridge projects including pile foundation, tie beam (cap), pier columns and cap beam. In addition to the pile foundation, these structures have adopted the basic fair-faced concrete. For the construction of these concrete structures, should be controlled not only its strength. And should control the quality of its appearance. This article will focus on municipal bridge substructure construction technology discussion.
Keywords: municipal; bridge substructure; Construction Technology
中圖分類號: TU74 文獻標識碼: A 文章編號:
一、橋梁下部結構的施工技術
1、擴大基礎施工
(1)測量放樣
首先對施工現場進行場地平整,然后根據設計單位交付的經復測后合格的導線點和水準點,使用全站儀和水準儀進行施工放樣。橋位勘測階段所建立的控制網,在精度方面能滿足橋梁定線放樣要求時,應復測用。放樣點不滿足時要補充。橋梁的施工控制網,除了用精密測定長度外,還要用它來放樣各個橋墩(基)的位置,即定出基礎軸線、邊線位置及地面標高。并經監理工程師驗收合格后,進行下一步的施工作業。
(2)挖基和排水
挖基施工盡量安排在枯水或少雨季節進行。施工前按計劃投入勞力、材料、機具,根據工程的施工期限、工地環境及地質情況,基坑擬用機械進行開挖,在機械開挖不到的部位由人工突擊挖除,及時檢驗,隨時進行基礎澆筑。對埋置深度較大的基礎,采取連續作業方法一氣呵成。
2、基坑開挖方法
(1)垂直坑壁基坑:對天然濕度接近最佳含水量、構造均勻、不發生塌滑、移動、松散或不均勻下沉的基土,基礎開挖可采用垂直坑壁基坑開挖法。
(2)斜坡和階梯形坑壁基坑:基坑深度在5 米以內,土的濕度正常、土層結構均勻。采斜坡開挖或按相應斜坡高、寬比值挖成階梯形坑壁。
(3)變坡度坑壁基坑:坑基開挖穿過不同土層時,坑壁邊坡可按不同土質采用不同坡度當下層為密實粘質土或巖石時,下層可采用垂直坑壁基。
3、橋臺澆筑
橋臺澆筑裝模采用鋼模裝模,斜面和轉彎處不好裝模處用竹膠板配合裝模。澆筑時水平分層,一般澆筑厚度在30cm 內。混凝土送入模內后,用振搗棒震動密實,保證表面沒蜂窩麻面現象。
4、墩柱澆筑
施工前,鑿毛基礎和墩柱接觸面,并把基礎預留的連接鋼筋和墩柱鋼筋籠進行連接。中低墩柱采用預制鋼模板,模板用吊車安裝,模板上口高于混凝土面不少于10cm~15cm,柱模四周用纜風繩對拉,澆筑時用輸送泵輸或吊車送入模內,澆筑時水平分層,一般澆筑厚度在30cm 內。混凝土送入模內后,用振搗棒震動密實,保證表面沒蜂窩麻面現象。混凝土灌注完畢后,頂面砼應根據現場環境確定初凝前進行收面并覆蓋進行養護,混凝土強度達到0.2MPa~0.5MPa 后,方可脫側模,采用塑料薄膜包裹保水養護。
5、橋墩蓋梁澆筑
墩柱頂預留鋼筋和墩蓋梁連接,橋墩蓋梁橋澆筑裝模采用鋼模裝模,斜面和轉彎處不好裝模處用竹膠板配合裝模,采用鋼管和方木配合搭建腳手架,并搭建工作作業平臺,裝好底模后便現場綁扎鋼筋,再安裝側模。澆筑時用輸送泵輸或吊車送入模內,澆筑時水平分層混凝土送入模內后,用振搗棒震動密實,保證表面沒蜂窩麻面現象,頂面澆筑時控制好橫坡度。
二、施工技術方法
橋梁基礎因其形式和所處環境、地質、水文條件、橋梁結構體系、環保要求及施工條件等因素不同要選用不同的施工方法。公路橋梁由于其結構形式多種多樣,所處位置的地形、地質、水文情況千差萬別,因此其基礎的形式也種類繁多。橋梁的常用基礎形式有明挖重力式擴大地基、鋼筋混凝土條形基礎、樁基礎、沉井基礎、地下連續墻基礎、組合式基礎等,其中擴大基礎、樁基礎、組合式基礎應用最為廣泛。
(1)擴大基礎——是將基礎底板設在直接承載地基上,來自上部結構的荷載通過基礎底板直接傳遞給承載地基。其施工方法通常是采用明挖的方式進行,主要內容包括基礎的定位放樣、基坑開挖、基坑排水、基底處理以及砌筑(澆筑)基礎結構物等。
(2)樁及管柱基礎——當地基淺層土質較差,持力土層埋藏較深,需要采用深基礎才能滿足結構物對地基強度、變形和穩定性要求時,可采用樁基礎。基樁按材料分類有木樁、鋼筋混凝土樁、預應力混凝土樁與鋼樁,橋梁基礎中用的較多的是鋼筋混凝土樁;按制作方法分為預制樁和鉆(挖)孔灌注樁;按施工方法分為錘擊沉樁、振動沉樁、射水沉樁、靜力壓樁、就地灌注樁與鉆孔埋置樁等,前四種又統稱沉入樁。應根據地質條件、設計荷載、施工設備、工期限制及對附近建筑物產生的影響來選擇樁基的施工方法。
(3)沉井基礎——由開口的井筒構成的地下承重結構物,一般為深基礎,適用于持力層較深或河床沖刷嚴重等水文地質條件,具有很高的承載力和抗震性能。這種基礎系由井筒、封底混凝土和頂蓋等組成,其平面形狀可以是圓形、矩形或圓端形,立面多為垂直邊,井孔為單孔或多孔,井壁為鋼筋、木筋或竹筋混凝土,甚至由剛殼中填充混凝土等建成。若為陸地基礎,它在地表建造,由取土井排土以減少刃腳土的阻力,一般借自重下沉;若為水中基礎,可用筑島法,或浮運法建造。在下沉過程中,如側摩阻力過大,可采用高壓射水法、泥漿套法或井壁后壓氣法等加速下沉。
(4)地下連續墻基礎——連續墻的建造是通過專門的挖掘機泥漿護壁法挖成長條形深槽,再下鋼筋籠和灌注水下混凝土,形成單元墻段,它們相互連接而成連續墻,其厚度一般為0.3~2.0m,隨深度而異,最大深度已達100m。用槽壁法施工筑成的地下連續墻作為土中支撐單元的橋梁基礎,它的形式大致可分為兩種:一種是采用分散的板墻,平面上根據墩臺外形和荷載狀態將它們排列成適當形式,墻頂接筑鋼筋混凝土承臺;另一種是用板墻圍成閉合結構,其平面呈四邊形或多邊形墻頂接筑鋼筋混凝土蓋板。后者在大型橋基中使用較多,與其它形式的深基相比,它的用材省,施工速度快,而且具有較大的剛度,目前是發展較快的一種新型基礎。
(5)鎖口鋼管樁基礎——由鎖口相連的管柱圍成的閉合式管柱基礎。鎖口縫隙灌以水泥沙漿,使管柱圍墻形成整體,管內充混凝土。
三、橋梁下部結構施工質量和安全管理措施
1、市政橋梁工程的施工過程中,質量控制執行網絡管理,層層把關,分層落實,做到各負其責,責任到人。
2、質檢工程師實行一票否決制,各道工序設立專職質檢員、班組質量檢查員,確保整個施工過程的質量監控。
3、嚴把材料質量關,所有原材料須有質保書(合格證)并及時見證取樣送項目部中心試驗室檢測,合格并經監理認可后方能使用。
4、施工前組織員工進行質量教育,加強質量意識,分層技術交底,學習施工組織設計的有關規定內容,熟悉圖紙,了解設計意圖,自覺按施工規范施工。
5、做好現場施工調度,合理安排工程進度,協調各工種、工序間的銜接,妥善解決生產中出現的疑難問題。
6、成立安全生產管理領導小組,從思想上重視安全工作,自覺執行安全技術規則,做到進場教育、標志明顯、防范周密、定期檢查。
7、加強施工機械設備、機具的保養維護工作,使之能始終保持良好的運行狀態。各類機械設備要有可靠的保護接地、接零及漏電保護措施。特種作業人員必須經考核合格,持證上崗。
8、進入現場必須正確佩戴安全帽,禁止穿拖鞋、高跟鞋、光腳從事施工作業,閑雜人員嚴禁進入施工現場。在帶有一定危險性的區域內施工時應設置安全警戒范圍,現場應有明顯的警示標志并有專人負責監護。
【參考文獻】
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【關鍵詞】巖溶層地區;沖孔樁基礎;沖孔樁施工;溶洞;
1、前言
沖孔樁施工是一種常見的施工方法,沖孔樁一般適用于工業和大小建筑中,多用于整體基巖、塊石土、卵碎石土、填土層、粘土層、巖溶地層、裂隙發育地層。沖孔樁樁孔直徑多在600~1500mm之間,而最大直徑可達2500mm,沖孔樁的最大深度大約可達50m。
建筑工程離不開沖孔樁的施工作業。但是,由于在地質不同、環境各異的環境下施工,沖孔樁在施工中便會帶來各種問題,例如:在巖溶地區沖孔樁施工難度較大,存在著不少質量隱患;而在巖溶地層,在施工中又難以控制沖孔樁,易出現偏孔、斜樁、卡鉆、鋼筋籠上浮、漏漿、塌孔、混凝土流失等問題。這些問題的存在不僅影響了工程進度,還帶來了安全隱患。
2、沖孔樁基礎
沖孔樁基礎是由沖孔樁構成的一種在沖孔樁機下樁成孔后形成的常用地基形式,在土建工程方面得到廣泛應用。樁基礎在工藝上可分為預制樁和沖孔樁灌注樁兩種,通過形成一種擠土擠石成孔而深埋入地下的樁,在建筑地基、橋梁基座的形成扮演著重要角色。這種樁可保證建筑物的牢穩性。因此,在建筑工程中沖孔樁基礎是重要環節。
3、巖溶地質的情況
巖溶地區地質形成主要由于灰巖中的碳酸鈣類會部分溶解于含有二氧化碳的水中,在一系列水解、電離等化學反應下,灰巖特質發生改變,形成了獨特的巖溶地貌。由于熔巖地區地質特點,該類地區易形成溶洞、也存在地下暗河的交錯現象、而且溶洞內的內充填物成分復雜,不易估測;也有一部分空溶洞,不利于沖孔樁操作的進行。
4、沖孔樁的施工
4.1 確定沖孔樁施工前的樁位
為確定樁位中心,進而確定樁位,施工前須嚴格按照參照圖紙和靜壓管樁的定位軸線進行測量放線。在每個樁位打入小木樁后,不僅要在場地外設2-3個水準點,還要測出樁位的實際標高,以便日后檢測。
4.2 施工的主要步驟
測量沖孔樁位、搭建沖孔樁平臺、制作沖孔樁護筒、復測檢查樁位、沖孔機鉆進、檢測沖孔樁孔深度、當沖孔鉆頭鉆到終孔處時進行第一次清孔工作、確定孔底沉渣量;制作鋼筋籠、鋼筋籠的吊裝焊接、對沖孔樁孔進行第二次清理、測定沖孔樁孔中沉渣的厚度、測定泥漿比重、混凝土的灌注、將沖孔樁護筒拔出、檢測成品。
4.3 在沖孔樁基礎的施工控制技術
在沖孔樁基礎中埋設護筒時,采用外“十”字的方法,在施工時前要把護筒坑的底面整理平整,挖好護筒坑,再放入護筒并核對護筒的正確位置,用粘土填充護筒的周圍,保證牢實堅固,在沖孔樁基礎建造中仍要時刻記得間歇地檢測護筒的位置,以防護筒偏位,在操作過程中護筒的偏移量不大于50mm。沖孔樁基礎中還要注意樁錘及護筒是否正常工作,不正常時則要調試好機位,使之平衡。正常施工中,不同的沖孔樁樁長會使沖孔樁核心存在不同偏差,因此,具體偏差須根據使用的沖孔樁樁長而定。
4.4 清潔沖孔
完孔后,投入水泥、泥漿、黃土混合物按比例反復用掏渣筒掏渣,在灌入混凝土之前,為排除殘渣以使沖孔樁混凝土與孔壁巖體接觸良好,要用高壓泵沖水沖洗殘渣。
4.5 吊裝鋼筋籠
現場制作鋼筋骨架,點清接頭后,起鉆,用吊車吊放鋼筋骨架,在井口處分段焊接鋼筋骨架。焊接時要格外注意,在不大于50%的同一截面,鋼筋骨架型號,安放位置必須準確測量。
4.6 注入混凝土
清空后,吊裝鋼筋籠,分段將鋼筋籠裝入孔中,用搭接焊將鋼筋籠的接口焊接;扎入導管的節數可根據沖孔樁的深度計算得到,清除樁頂附著的泥漿。
4.7 砼澆灌樁施工
(1)砼澆筑前,首先檢查樁孔內沉渣是否清理干凈,要符合監理要求,檢查澆筑砼的支架是否合格要求,再申請砼澆筑的批注。
(2)澆筑砼是在分段分層中進行的,砼的自由傾落高度不應超過2m,如若澆筑高度超過3m ,則須采取措施,通常利用串桶或槽管等。澆筑混凝土不應間斷進行,在間歇時,間歇時間必須盡量短,必須在混凝土凝結時澆筑完畢。
(3)在樁身強度滿足試驗荷載條件下且在其后28天,方可進行素砼樁地基檢測。在試驗次數占總樁數的0.5-1%下,每個單體工程時點數須不少于3 點。
5、沖孔樁施工常見問題
5.1 漏漿
沖孔樁過程中若遇到沖孔鉆的進入速度突然加快并產生漏漿現象,可依據現象知曉,施工過程遇到了產生于溶洞、裂巖地區的溝壑、裂隙和空洞,極易架空。在溶洞地區,近地水平方向延伸的洞穴是由于巖溶水侵蝕、機械的坍塌造成的。由于不清楚溶洞范圍,在這種多孔地區易發生漏漿現象,此時應減少沖孔樁的沖程,抑或通過懸距慢慢穿過處理此種情況;在情況嚴重時,可先往孔中回填碎石、粘土塊至樁位以上2~3 米,再進行沖孔,使粘土或碎石進入溶洞或土洞、裂縫處充當填充物做骨架。在特殊巖層和環境地域中,在施工前要預先準備充足的泥漿,再根據沖孔樁基礎中,做好泥漿的回填工作,同時,為加強泥漿的濃度,可在灌注的過程中向孔中投入粘土或碎石。
5.2 塌孔
在巖溶地區中須控制沖孔樁尺寸,為避免碎石擠入沖孔壁中,要選用比重較大、優質的泥漿,還要控制好沖孔的高度;應盡量經常選用濃度、粘度和比重較大的泥漿檢查沖孔樁機的轉向設備的靈活性能,適時除渣、沖洗孔樁;使用低沖程時,要有時間間斷的改變沖程,沖孔機保持在最佳的工作狀態,有充裕時間避免斜樁發生。,
5.3 偏孔
為防止偏孔的發生,通常采用低沖程沖孔機,減緩沖擊的頻率巖溶地帶,尤其在遇到空洞、溶洞,不知內填充物時的情況下;發生斜樁時,則想沖孔中填充碎石以糾正樁位,重新鉆孔,再檢測沖孔樁樁位是否正常。施工過程中,要經常檢查沖孔樁機底座是否安裝水平,是否存在不均勻的沉降現象,如存在應立馬調整機位;在遇到孤石或塊狀石造成的偏位斜孔時,應及時填充優質量的碎石塊、粘土快或碎磚塊,將歪斜的孔徑部分填平,在沖孔樁基礎中的要求下改變沖孔機下鉆速度,通過密擊法調控,反復掃孔糾正。
5.4 卡鉆
在施工中,在地貌處存在不知內填充物的溶洞或流沙地區,沒能控制好沖孔樁機下鉆的速度,沖程偏大或偏小均容易出現卡鉆現象;不僅如此,在施工時樁錘遇見塊石、沉渣等情況下,也會出現卡鉆現象。依據沖孔樁基礎中,此種情況下:(1)為判斷該施工地的地質情況,應使用儀器對出現的碎石檢測核對,一般先采用低沖程施鉆,逐漸升到高沖程,在此過程中要隨時留意沖孔樁機的工作狀態。(2)再遇塊石時,施工過程中震下的塊石容易卡住樁錘。此時,就必須在沖孔樁基礎中用泥漿清孔,對鋼絲繩反復提拉,保持樁錘松動,將樁錘提起。如遇樁錘無法提出,則可采用震動卡樁錘的地面使之松動易取出樁錘的水下爆破法解決。這一方法在沖孔樁基礎中經常用到。若沉渣砂層埋住了樁錘,要在沖孔樁基礎中利用導管將樁錘以上的沉渣砂層除去,提出樁錘。
6、結束語
為了便于施工隊伍在惡劣的施工環境中減少施工過程出現的不利因素,能更好更快的完成建筑工程,這便需要我們熟練的掌握沖孔樁基礎技術。在建筑過程中,所面臨的重大問題莫過在巖溶地區進行施工作業,例如;我所在的廣西壯族自治區大多屬于喀斯特地貌,在此地質條件下進行沖孔樁作業是建筑過程中對施工質量的最大威脅。在沖孔樁基礎中易出現偏孔、漏漿、卡鉆等現象。在此篇論文中不僅分析了有關于在巖溶地區施工過程中易出現的一些難題疑點;也闡明了對沖孔樁施工過程出現的漏漿、混凝土流失、斜樁等一系列問題的解決處理措施。
參考文獻:
關鍵詞:小高層建筑 樁筏基礎 基礎設計
基礎是房屋結構的重要組成部分,房屋所受的各種荷載都要經過基礎傳至地基。由于小高層建筑層數多、上部結構荷載較大,導致使其基礎具有埋置深度大,材料用量多,施工周期長,工程造價高等特點。為此,小高層建筑基礎設計時應滿足以下幾方面的要求:(1)基礎的總沉降量和差異沉降量滿足規范規定的允許值;(2)滿足天然地基或復合地基承載力及樁基承載力的要求;(3)地下結構滿足建筑防水的要求;(4)預先估計在基礎施工過程中對毗鄰房屋或市政設施的影響,并盡可能避免或減輕這種影響和干擾。
1、基礎的選型
應選用整體性好、能滿足地基的承載力和建筑物容許變形要求并能調節不均勻沉降的基礎形式。天然地基上的筏形基礎比較經濟,宜優先采用;必要時也可采用箱形基礎;當地質條件好、荷載較小,且能滿足地基承載力和變形的要求時,也可采用交叉梁基礎或其它基礎形式;當地基承載力和變形不能滿足設計要求時,可采用樁基或復合地基。
基礎是否發生傾斜是小高層建筑是否安全的關鍵因素。小高層建筑由于質心高、荷載大,對基礎底面一般難免有偏心,故在沉降過程中,建筑物總重量對基礎底面形心將產生新的傾覆力矩增量,而此傾覆力矩增量又產生新的傾斜增量,傾斜可能隨之增長,直至地基變形穩定為止。
2、基礎的埋置深度
小高層建筑基礎必須有足夠的埋置深度,這主要是考慮了以下幾方面的因素:
(1)增大基礎埋深可保證高層建筑在水平荷載(風和地震作用)作用下的地基穩定性,減少建筑的整體傾斜,防止傾覆和滑移,利用土的側限形成嵌固條件,保證小高層建筑的穩定;
(2)由于基礎增大埋深,可使地基的附加壓力減小,且地基承載力的深度修正也加大,則可以提高地基的承載力,減少基礎的沉降量;
(3)增大基礎埋深,可使地下室外墻與土體之間的摩擦力和被動土壓力增大,從而限制了基礎在水平荷載作用下的擺動,使基礎底面上反力分布趨于平緩;
(4)地震作用下結構的動力效應與基礎埋置深度關系較大,增大埋深,可使阻尼增大,結構的地震反應減小,而且土質越軟,埋置深度越大,地震反應減小得越多。因此增大埋深有利于建筑物抗震。實測表明,有地下室的建筑地震反應可降低(20―30)%。
基礎的埋置深度對房屋造價、施工技術措施、工期以及保證房屋正常使用等都有很大的影響。基礎埋置太深,還會增加房屋的造價;而埋置太淺,通常又不能保證房屋的穩定性。因此,基礎設計時應根據實際情況選擇一個合理的埋置深度。當基礎直接擱置在基巖上時,可以不考慮埋深的要求,但一定要做好地錨,保證基礎不發生滑移。
3、小高層建筑常用基礎形式
(1)筏形基礎設計
筏形基礎也稱為片筏基礎或筏式基礎,是小高層建筑中常用的一種基礎形式,它適用于小高層建筑地下部分用做商場、停車場、機房等大空間房屋。筏形基礎具有整體剛度大,能有效地調整基底壓力和不均勻沉降,并有較好的防滲性能力。
(2)箱形基礎設計
箱形基礎是由鋼筋混凝土頂板、底板、外墻和內墻組成的空間整體結構,是小高層建筑中廣泛采用的一種基礎形式。它具有很大的剛度和整體性,能有效地調節基礎的不均勻沉降,常用于上部結構荷載大,地基軟弱且分布不均勻的情況;由于箱形基礎的埋置深度較大,周圍土體對其具有嵌固作用,因而可以增加建筑物的整體穩定性,并對結構抗震有較好的效果;同時,因挖除了相當厚度的土層,減少了基礎底板的附加壓力,使高層建筑可以建造在比較軟弱的天然地基上,形成所謂補償性基礎,從而取得較好的經濟效果。
1)箱形基礎的一般規定
箱形基礎的高度應滿足結構的承載力和剛度要求,并根據建筑使用要求確定。為了使箱形基礎具有一定的剛度,能適應地基的不均勻沉降,滿足使用功能上的要求,減少不均勻沉降引起的上部結構附加應力,一般不宜小于箱基長度(不計墻外懸挑板部分)的1/20,且不宜小于3m。當建筑物有多層地下室時,可以僅將最下面一層或兩層地下室設計為箱形基礎,也可將全部多層地下室設計成箱形基礎。
2)箱形基礎基底反力計算
確定基底反力是箱形基礎設計的關鍵問題,由于影響基底反力的因素較多,如土質、上部結構的剛度、荷載分布和大小、基礎埋深、尺寸和形狀等,精確地確定箱形基礎基底反力是一非常復雜和困難的問題,可以按照彈性地基上的梁板理論計算,不僅工作量大,且計算結果與實測值比較差別較大,因此,至今尚沒有一種可靠而實用的計算方法。
3)箱形基礎內力分析
箱形基礎頂板和底板在地基反力和水壓力及上部結構傳下來的荷載作用下,上部結構剛度對基礎內力有較大影響,由于上部結構參與共同作用,分擔了整個體系的整體彎曲應力,基礎內力將隨上部結構剛度的增加而減小,但這種考慮共同作用的分析方法計算上比較復雜,距實際應用還有一定的距離。目前在實際工程中是根據具體的上部結構體系分別采用兩種計算方法進行校驗。
(3)樁基礎設計
樁基礎是小高層建筑中廣泛采用的一種基礎形式,適用于上部結構荷載較大,地基在較深范圍內為軟弱土且采用人工地基無條件或不經濟的情況下。樁基礎由承臺和樁身兩部分組成,承臺承受上部結構傳來的荷載,并把它分布到各根樁,在通過樁傳到深層土上;因此,在承受豎向荷載時,樁基礎的作用是將上部結構的荷載通過樁尖傳到深層較堅硬的地基中,或通過樁身傳給樁身周圍的地基中;對于水平荷載,主要是依靠承臺側面以及樁上段周圍土體的擠壓力來抵抗。
樁基承臺是上部結構與樁之間相聯系的結構部分,可選用柱下單獨承臺、雙向交叉梁、筏形承臺、箱形承臺。其平面形狀有三角形、矩形、多邊形和圓形等。樁基承臺的構造,除滿足抗沖切、抗剪切、抗彎承載力和上部結構的要求外,承臺的寬度不應小于500mm。邊樁中心至承臺邊緣的距離不宜小于樁的直徑或邊長,且樁的外邊緣至承臺邊緣的距離不小于150mm;對于條形承臺梁,樁的外邊緣至承臺梁邊緣的距離不小于75mm。承臺的最小厚度不應小于300mm。
關鍵詞:盾構法、樁基礎、托換
1前言
隨著我國經濟的不斷發展和城市化進程的加速,城市軌道交通建設在我國各大城市如火如荼的進行。在城市地鐵工程施工中,盾構法因其受地面因素影響小、安全度高、施工速度快、對地面環境影響小等優勢而得到廣泛的應用。然而,隧道在城市地下中穿行,不可避免地需要下越各種各樣的建筑物,然而盾構下穿建筑物時,如果處理不當,可能引起導致建筑物發生不均勻沉降,從而導致建筑物開裂甚至塌陷,給人們的生命財產帶來巨大的損失。因而,盾構隧道(沿線)的建筑物(特別是建筑物樁基礎侵入盾構隧道)加固問題, 已經成為眉睫需要解決的問題。
2工程概況
2.1 建筑物概況
廣州地鐵六號線越秀南站~東湖站區間的左線隧道于里程ZDK12+425.140~ZDK12+446.474下穿A124號房屋(東山酒家)。A124號房屋為三跨9層框架結構,鉆孔樁基礎,均為單柱單樁承臺。該建筑物樁基為鉆孔灌注樁,分別為J1(樁徑φ600)、J2(樁徑φ1000)、J3;J4;J4a(樁徑φ1200)。在平面上,該棟建筑物共有12根樁處于盾構掘進影響線1m范圍內,結合地質剖面圖和不同樁型入巖深度知,有3根樁樁底直接侵入盾構隧道,盾構掘進時有9根樁可能會受到影響,需對其進行托換或加固處理。
2.2 建筑物地質情況
建筑物所在位置地質情況自上至下依次為:人工填土層、淤泥層、粉細砂層、中粗砂層、殘積土層、巖石全風化帶、強風化巖帶、中風化巖帶、微風化巖帶。
盾構過該段主要穿越地層為、、層,拱頂地層為、層。
3主動樁基托換技術
本工程的樁基托換采用樁梁式主動托換,通過簡支梁將原柱荷載傳遞至區間隧道兩側的托換樁上;共設置托換梁3根,托換樁6個,預頂承臺6個,對隧道上方直接侵入和盾構通過時可能受到影響的9根樁進行樁基托換處理。
(1)托換樁
托換樁采用φ1200的鉆孔灌注樁,混凝土強度等級為C30,主筋保護層厚度70mm,單樁設計承載力為8000kN。[1]
(2)托換承臺
托換承臺混凝土強度等級為C40,主筋保護層厚度50mm,承臺底部鋪設100mm的C15素砼墊層;托換樁承臺上方預埋20mm厚的鋼板供預頂階段使用。
(3)托換梁
托換梁采用鋼筋混凝土,截面為矩形截面,混凝土強度等級為C40,主筋保護層厚度為50mm。梁底鋪設100mm厚的C15素混凝土墊層,托換梁端部預埋20mm厚的鋼板供預頂使用。
(4)預頂、封樁
為了消除新加托換樁的變形,并檢驗托換梁承載能力及節點連接性能,在托換承臺上設置千斤頂及型鋼安全裝置,對托換體系進行分級預頂荷載,通過分析同步監測的數據,動態化的指導預頂力的荷載的施加和截掉托換梁下方的被托換樁。托換樁承臺上方預留的預頂空間高500mm,托換梁梁端千斤頂同步分級加載,每級加載完成后持荷10min再進行加載,預頂力達到設計預頂力后,穩壓30分鐘,并打緊鋼板楔塊,監測托換體系構件的變形。預頂及截樁施工完,并且監測數據反映托換體系穩定后,連接承臺和托換梁之間的鋼筋,對托換承臺和托換梁間的空隙用C30的微膨脹砼封樁。
(5)截樁
樁基托換完成后,盾構機到達時,利用盾構機刀盤直接斷樁。
4主動樁基托換施工工藝流程
主動樁基托換施工工藝流程見下圖1 所示:
5主動樁基托換技術要求
5.1 托換樁施工技術要求
1)鉆孔樁清孔后必須控制樁底浮碴厚度不大于100mm。
2)鋼筋籠宜分段制作,在起吊、運輸、安裝中應采取措施防止變形,吊點宜設于加強箍筋部位,分段沉放時,縱筋的連接須采用焊接,要特別注意焊接質量,同一截面上接頭數量不得大于50%,相鄰接頭間距不小于35d(d為縱向受力鋼筋的較大直徑)。[2]
3)混凝土灌注中,導管應始終埋在混凝土中,嚴禁導管提出混凝土面,導管埋入深度以2~3m為宜,不得小于1m,一次提管拆管不得超過6m,應防止鋼筋籠上浮。
4)鉆孔樁的施工應符合下列要求:
a樁位中心偏差小于+30mm(基槽外)、0(基槽內),樁身垂直度偏差不得大于4‰;
b主筋間距偏差不宜大于10mm,箍筋間距偏差不宜大于20mm;
c鋼筋籠直徑偏差不宜大于10mm,鋼筋籠長度偏差不宜大于50mm;
d鋼筋保護層偏差不宜大于20mm;
5.2 旋噴樁施工技術要求
1) 單管旋噴樁的高壓水泥漿液壓力宜大于20MPa;
2)水泥漿液的水灰比應根據工程要求確定,可取1.0~1.5;
3)施工時應保證鉆孔的垂直偏差不應超過1%,樁位偏差不應大于50mm;
4)旋噴樁施工時的提升速度可取20~25cm/min,旋轉速度20~25rpm。
5.3 預頂施工技術要求
1) 當托換主梁和預頂承臺強度達到設計的80%要求后,方可進行預頂前的設備安裝工作。
2) 千斤頂采用電動YSD450型,千斤頂安裝前必須進行標定,油壓表及千斤頂必須配套使用,使用的千斤頂的噸位為450T。
3) 千斤頂嚴格按設計圖紙的位置尺寸進行安裝,千斤頂的中心必須和梁的中心重合,在千斤頂上部和下部加鋼墊塊。
4) 安全裝置采用鋼鍥塊,鋼鍥塊上下部加墊400mm×700mm×20mm鋼板。
5) 千斤頂施加的頂力以柱設計承載力的100%考慮,并按要求加載上限值控制,分5級進行操作,每次施加預頂力值為頂推力值的20%。
6) 在每級頂升操作中嚴格控制油泵的工作流量和壓力。
7) 在每級頂升過程中,如果上一級出現差值,應在下一級進行調整,讓每一級頂升壓力都控制在差值范圍內,每級頂升后必須用鋼楔塊打緊。
8) 完成施加頂力,即完成樁基承載力的轉換,最后必須將鋼楔塊打緊,采取相應的加固固定措施,并對千斤頂鎖定。
6實施效果分析
A124建筑物主動樁基托換施工結束后,在盾構機通過該建筑期間,施工單位針對該建筑物進行了沉降與傾斜觀測、建筑物裂縫觀察等項目的監測。筆者對監測數據進行收集、整理、分析。分析結果為:建筑物累計沉降小于20mm,建筑物裂紋發展及破損輕微,以上結果均滿足相關規范要求。
7結語
關鍵詞:樁基施工;建筑工程;技術應用;類型;質量控制
中圖分類號:TU198 文獻標識碼: A
高層建設已經成為城市進步發展的主題。在城市建設中,由于人口密集而土地有限,人們便向空中及地下發展,建造了大量高層建筑,以獲得更大的活動空間;由于現代科學技術的發展及新村料、新工藝、新設備的涌現,也為高層建筑設計與施工奠定了基礎。高層建筑及重要的城市高大建筑不允許有嚴重地基沉降現象;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的水平力的高結構建筑物等等都需要使用樁基礎來增加地基的強度和穩定性,以此來減少振動對建筑物產生的破壞作用,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。當前,建筑行業也把樁基礎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。
一、樁基礎施工技術的類型
1、靜力壓樁施工技術
民用建筑的位置都在市區內,傳統打樁機的噪聲大,對居民生活造成了很大的影響,所以在居民密集區會選擇靜壓力樁進行施工,靜壓力樁是運用靜壓將預制樁壓入土中。這種施工技術的主要優點在于降低噪音、節約鋼筋和混凝土,降低工程成本,對軟土地區居民點附近建設民用建筑非常適用。
2、振動沉樁施工技術
在樁定加樁振動器使其產生像下力帶動樁身擠入土層被我們成為振動沉樁。這種施工方法要求樁表面光滑,摩擦力保證最小。在施工前要進行小范圍的錘擊,當樁進入2米左右后在對其下錘加大高度和力度,直到達到設計樁位標高,這是目前建筑行工程被應用最多的施工方法,其優點在于施工設備要求簡單、施工工藝不繁瑣同時提高了工程的建設效率,也降低了工程的造價成本。而且這種施工方法適用于多數地質情況
二、建筑工程施工中樁基施工技術的應用
隨著社會主義市場經濟發展速度的不斷加快,我國高層建筑工程也得到了極大的發展。樁基施工作為高層建筑工程施工的重要技術,其施工質量的優劣將對建筑工程使用年限等造成極大的影響。隨著市場經濟體制的不斷完善,人們生活水平的不斷提升,對高層建筑工程有了更高地要求。在具體工作中,施工企業不斷提高樁基施工技術水平,規范施工工藝,只有這樣才能提升建筑工程的施工質量,才能為施工企業的發展提供強有力的保障。
1、放線定位
樁基礎施工現場軸線應經復核確認,施工現場軸線控制點不應受樁基施工影響,以便樁基施工作業時復核樁位。
( 1 ) 定樁位。定樁位時必須按照施工方格網實地定出控制線,再根據設計的樁位圖,將樁逐一編號,依樁號所對應的軸線、尺寸施放樁位,并設置樣樁,以供樁機就位定位。定出的樁位必須再經一次復核,以防定位差錯 。
( 2 ) 水準點。樁基施工的標高控制,應遵照設計要求進行,每根樁的樁頂、樁端均須做標高記錄,為此,施工區附近應設置不受沉樁影響的水準點,一般要求不少于2個。該水準點應在整個施工過程中予以保護,不使其受損壞。樁基施工中的水準點,可利用建筑高程控制網的水準基點,也可另行設置。
2、預制混凝土樁與鋼樁的沉樁
預制混凝土樁的形式有方樁及管樁兩類,鋼樁則有 H型鋼樁及鋼管樁兩類,它們的沉樁方法主要有錘擊打入法、靜力壓樁法及水沖沉樁法,有時,也采用振動沉樁方法。這些沉樁方法優缺點見表 1 ;
幾種方法中錘擊打入法、 靜力壓樁和振動沉樁法在沉樁過程中均有擠土現象, 應采取措施減少擠土或減少擠土對周圍環境的影響。水沖法可采用水( 如敞口混凝土管樁、 敞口鋼管樁等) 或外射水法 ( 如混凝土方樁、H型鋼樁等) ,要術在離設計標高 1 - 2 m時停止射水,并用錘擊至設計標高。
3、灌注樁成樁
灌注樁成孔方法主要有泥漿護壁成孔、沉管成孔及干作業成孔等幾種。在成孔后放置鋼筋籠、澆筑混凝土,形成灌注樁。泥漿護壁成孔常有正( 反) 循環泥漿護壁成孔與沖擊成孔兩種。前者適用于淤泥及淤泥質土、一般粘性土、粉土等,在砂性土中也可適用,但應注意泥漿護壁,防止護壁倒塌: 后者則適用于粘性土及碎石土,也可用于淤泥質土、粉土及砂土。沉管成孔法通常采用錘擊法、振動法或振動沖擊法等。它們施工時都有振動、噪音、擠土等現象,選擇時應注意環境保護。干作業成孔法則可用鉆孔及人工挖孔兩種方法,鉆孔法可用于粘性 土及粉土,在砂土中也可能采用; 人工挖孔法一般只適用于粘性土,在淤泥質土及粉土中應視具體條件而定,而在砂土及碎石土中不可采用,同時,在地下水位以下采用人工挖孔也應有可靠的排水或止水措施。灌注樁的幾種施工方法中,泥漿護壁成孔及干作業成孔方法一般都 無擠土或很少擠土,這兩種灌注樁施工中振動與噪音一般均很小,因而在城市的高層建筑樁基中常采用。
三、建筑工程樁基施工的質量控制
完善建筑工程質量控制體系,對施工企業的生存及發展具有重要作用。隨著全球化的不斷深化,工程建設施工的競爭也越來越激烈,基于此,工程建設企業必須樹立正確的質量管理理念,將企業質量管理作為一項系統工程,加強企業整體及全局意識,全方位分析并探究企業質量管理的對象、內容及方式,創新施工質量管理方式,在確保工程質量及安全的前提下,對工程質量進行嚴格控制,做到工程成本的最大限度降低,只有這樣企業才能增強自身的市場競爭力。
1、在建筑工程施工前,必須確保其施工材料的質量,對其質量進行嚴格把關,不允許質量不合格的材料進行施工現場,應分批對其進行抽樣檢測,確保質量符合國家施工標準后在進行施工。
2、在澆筑混凝土施工前,必須做好施工人員安全技術交底工作,詳細說明施工中必須注意的問題,嚴格控制梁柱、梁板及剪力墻的混凝土標號,并對振搗時間、間距等進行合理把握。在施工過程中,要掌握好施工現場的天氣情況,根據施工現場的具體情況,提前做好施工材料的防潮等工作,提高澆筑混凝土施工的質量。檢查鋼筋、控制模板及保護層等設備的質量時,必須在混凝土澆筑前進行,避免偏差過大,與國家的標準不符合。同時檢查模板接縫處及確保其支撐的穩定性,只有這樣才能確保建筑工程施工的質量。
3、對于不合格樁基的處理關系到建筑工程的整體的工期和整體進度,同時對于整個工程的投入和施工技術有重要影響,例如對于樁位超偏的處理 ,在樁基進行開挖的時候,要對現場加強巡視檢查和實測實量工作,在發現樁位偏差超出了設計的范圍時,要通過設計人員來確定合理的處理方案,其一般處理方法為局部加大承臺截面。在處理過程中應做好夯站記錄和隱蔽工程驗收記錄,并按規定留下影像資料。對于沒有方法處理的樁基要分析造成的原因和責任的對象,以便日后總結和追責。
四、結束語
綜上所述,隨著建筑工程規模的不斷擴大,我國建筑工程施工技術水平也得到了極大的提升,特別是高層建筑樁基施工技術已經愈加成熟。作為高層建筑工程施工的重要環節,樁基施工技術水平的高低對建筑工程行業的發展具有關鍵性的作用。在建筑工程施工中必須提升樁基施工技術的科技含量,只有這樣才能推動施工技術的全面進步,才能提高高層建筑工程施工的整體技術水平。
參考文獻:
[1]范志江;;建筑工程土建施工中樁基礎施工要點探討[J];中華民居(下旬刊);2013年08期
[2]鞠好森;;工民建中對不同土質的樁基選擇及樁基的施工技術探討[J];科協論壇(下半月);2013年06期
[3]李捷偉;;淺談建筑施工中樁基的應用及施工技術[J];中國新技術新產品;2011年12期