桩基础技术论文范文
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第1篇
桩基础在重要的建筑和高层建筑物的建造中的应用比较广泛，下面主要介绍常用的桩基础进行分析，从而提高桩基础的施工技术。一是人工挖孔桩基础。人工挖孔桩基础是依靠人工完成的，这种桩基础技术具有施工难度小、成本低、承载力低、操作简单等特点，因此被广泛的应用到实际的建筑中。二是静力压桩技术。居民区和高层建筑中对施工环境有较高的要求，而静压力桩技术在施工中对环境的影响比较小，施工中没有噪音、无冲击力、操作简单，因此被广泛的应用到建筑工程的施工中。静力压桩基础是对预制桩施工的技术之一，这种技术是利用静力压桩机的自重和桩架上的配重对预制桩施加力的作用，从而可以把预制桩压入土里。静力压桩的过程中会破坏土层的结构，在施工中尽量的避免中途停止施工，这样可以确保施工的质量。三是预制桩技术。预制桩适用于要求高的建筑中，原因在于预制桩具有强度高、节省材料的特点。预制桩的施工是利用沉桩设备把预制桩压入振土中，在具体的施工中需要注意预制桩顶部的高度以及方向，一旦方向没有确定，在沉桩的施工中就会出现方向的问题。需要对每个桩基础的间距进行控制，防止锤击的时候振幅过大而造成桩基础周围的土变形。四是灌注桩技术。对于灌注桩的施工可以采用冲击法和沉管法。冲击法适应于土质松软的土地，施工的操作简单，但是需要做好防坍塌的工作，而沉管法在施工会将土体挤压变形。在灌浆施工中，需要不仅保证混凝土的施工质量，而且要准确的确定管桩埋入土层的深度，这样才能够延长桩基础的使用寿命。
2建筑工程施工中桩基础技术应用的要点
2．1桩基础技术应用的分析在建筑工程的施工中，桩基础的选择对于确保建筑工程的施工质量具有重要的作用。桩基础的选择面依据建筑环境的变化而变化，确定桩基础的类型需要遵循下列的原则:一是依据土层条件因地制宜。在建筑工程桩基础的施工中，需要考虑土壤的成分、桩端持力层的深度以及地下水的水位等因素，这些因素影响着桩基础的施工质量，因此具体的施工中依据各种桩基础的结构和技术指标来选择合适的桩基础类型。二是基础荷载量的有效控制。基础荷载量是影响单桩的承载力的最主要因素，因此在建筑工程桩基础的施工前需要对建筑上层和基础荷载量进行详细的计算，并且设计出合适的桩基础。三是工程进度的控制。建筑工程的进度是影响建筑工程质量的重要因素，在建筑工程的施工中需要采取措施准确的把握工程的施工进度。如果施工的工期比较短，采用施工速度快的静压力桩的方法进行施工。如果施工的工期比较长，可以利用应用范围比较广泛的人工挖孔桩进行施工。
2．2桩基础技术施工的质量控制桩基础工程是建筑工程重要的部分，桩基础的质量关系到建筑工程整体的质量。桩基础的施工工序复杂，对施工工艺的要求逐渐的提高。在桩基础的施工中出现一些质量问题。例如桩基础的倾斜角比较大、桩位偏差、单桩的承载力低于设计要求值等问题。针对这些问题，建筑施工中需要采取一些提高质量的措施:一是补桩法和纠偏法。补桩法可以利用承台以及地下室的结构承载静压力桩的施工的反力，这样的措施操作简单，而且能够确保施工的质量。纠偏法适用于桩体发生倾斜而没有断裂的情况下，可以利用局部开挖之后使用千斤顶进行纠偏复位。二是扩大承台的方法。在建筑工程桩基础的施工中如果出现桩基础承台平面尺寸不够的情况，就需要扩大桩基础承台的面积。如果设计中单桩的承载力达不到设计的要求，需要考虑桩基础和地荃共同的分担荷载。
3结语
第2篇
首先是在建筑工程的施工过程中如果出现地基上部土体性质较为软弱、同时下部土体深处土体性质较为坚硬时，这种土体情况是较为适宜使用桩基础施工技术的情况类型之一，但值得注意的是如果在建筑地基土体的整体深度中土体上部的软弱土体类型较厚而桩基础的最深深度无法有效的触碰到土体下部的坚硬土体时则需要充分考虑到桩基础施工过程中的沉降问题，需要将桩基础施工技术使其能够通过桩基础有效的将何在传到下方的软弱土体层中，在实际的施工过程中施工单位一定要密切注意这一点，保证桩基础施工技术确实得到了有效的发挥。其次是在建筑工程的施工过程中不允许地基出现较大的沉降现象或者是存在不均匀沉降现象的高层建筑项目的施工过程中，这种情况下也是桩基础施工技术能够有效发挥其相关性质性能的最佳施工现场之一，桩基础施工技术能够在这种情况下有效的提升建筑结构的承载力以及水平应力，防止高层建筑结构在施工过程中出现倾斜现象，在这一过程中也应该密切注意做好桩基础施工过程中桩基础沉降现象的控制工作，确保桩基础施工技术确实较好的发挥其相关功能。
二、建筑工程施工过程中桩基础技术的实践应用
1.灌注桩施工技术在建筑工程施工过程中的实践应用灌注桩施工技术在建筑工程施工过程中的实践应用可以分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩以及挖孔桩基础施工技术三种，其中沉管灌注桩施工技术指的是在建筑工程的施工过程中利用冲击力将桩基础直接打入地基土体中，具有施工设备操作简单、施工工艺快捷方便以及施工成本投入较低等优点，但是相应的缺点是在沉管灌注桩的施工过程中对桩基础施加的打击力很容易就导致桩基础本身材料的损害，因此在施工过程中控制好桩锤的力度是施工单位在沉管灌注桩施工过程中应该必须做好的工作内容;钻孔灌注桩则是指在建筑工程施工过程中使用机械钻孔的方式完成对桩基础成孔工作，继而在桩孔中完成对灌注桩的混凝土浇筑和保养工作，使灌注桩、混凝土以及土体形成三者结合的新型土体材料，有效的完成对建筑工程土体性质改造的目的。钻孔灌注桩施工技术是当前建筑工程施工过程中常用的灌注桩施工技术类型，施工单位在钻孔灌注桩施工应用的过程中应该注意做好对桩孔彼此之间间距的控制工作，保证相邻的桩孔施工不会形成相互干扰，保证桩孔成孔过程中的深度、垂直度以及相关参数，进而保证钻孔灌注桩施工技术的性能得到有效发挥;挖孔桩技术则是指在建筑工程的施工过程中直接使用人工劳动力完成对桩孔的挖掘工作，进而在建筑工程的施工过程完成灌注桩的浇灌以及保养工作，人工挖孔桩技术虽然节约了设备使用过程中的经济投入，但是桩孔的精度得不到有效的控制同时还付出了大量的人力物力以及时间，事实上对建筑工程施工过程中的质量是有一定的影响的，因此已经渐渐被建筑行业所淘汰。
2.预制桩施工技术在建筑工程施工过程中的实践应用预制桩指的是在建筑工程桩孔技术施工之前就根据建筑工程对桩基础的实际需求完成对桩体的提前制定工作，在完成桩基础的预制工作以后直接使用打桩设备将桩基础打入地层之中已完成桩基础施工技术的应用工作。预制桩施工技术在建筑工程施工过程中的应用包括混凝土预制桩以及钢预制桩两种类型，其中混凝土预制桩具备坚固耐久、施工快捷的优点因此是当前预制桩施工技术的主流应用类型。预制桩的打入过程中会使用静力沉桩、振动沉桩以及射水沉桩等等技术，施工单位应该合理的做好对打入桩技术的控制工作。
三、结语
第3篇
地面河涌桥，桥宽42米，两向8车道，为城市主干道。桥两侧存在大量管线、管道。如采用地面托换方式，要交通疏解，管线改迁，河道断流，且存在跨河道的虹吸管，施工难度非常大。为降低施工成本，减少施工工期，采用矿山法隧道衬砌结构托换群桩基础施工技术进行施工。即先采用矿山法进行桩基托换处理，再采用盾构法进行剩余隧道施工。
二、施工技术原理
在地下采用矿山法开挖方式开挖出桩基托换空间，将侵入隧道或地下空间设施的既有桩基与新建地下衬砌结构相连接，然后待衬砌结构强度达到100%强度后，再将既有桩基沿衬砌结构面切断。利用新建的地下结构承受既有桩基传输向下的力，受力结构采用托换拱的形式。
三、施工工艺流程及操作要点
（一）施工工艺流程
隧道衬砌结构托换群桩基础施工工法施工流程主要有施工准备、矿山法施工及桩基保护--既有桩基钻孔、植筋--绑扎托换拱结构钢筋---混凝土浇筑--截桩施工。
（二）操作要点
1.施工准备
a.做好地质、管线调查，确定施工方法及方案；
b.组建施工班组、进行岗位培训、做好技术交底；
c.做好材料采购、设备选型与配置等准备工作；
d.托换桩基位置及附近布设监测点，监控桩基托换过程中的沉降情况。
2.矿山法施工
隧道衬砌结构托换群桩基础施工工法采用矿山法开挖露出桩基，矿山法开挖施工与常规的矿山法施工相同。需要注意以下几点要求：
a.根据现场地质情况
采用不同的施工方法。建议采用上下台阶或上中下3台阶法；地质围岩自稳能力相当差时，建议采用CD或CRD施工方法。
b、遭遇软卧地层
可采取超前小导管注浆方式进行超前加固。超前小导管长度2.5～3.0m，浆液采用水泥+水玻璃双液浆，浆液水灰比0.8～1.0，水玻璃波美度38。
c、根据地质情况采取不同的开挖方式
地质较硬时，可采取松动爆破的方式进行土方开挖；地质较软时，采用人工+机械开挖方式进行土方开挖。桩基周围采用人工开挖方式进行开挖，以减少对桩基的扰动。
d、土方开挖过程中
如果发生桩基沉降现象，必须对桩基周围进行注浆加固，待沉降得到控制后，再进行开挖施工。加固方式采用钢花管注浆加固方式进行。
3.桩基钻孔及植筋
a、钻孔
桩基全部露出后，在衬砌结构钢筋对应位置的桩基上钻孔，钻孔工具采用手持水钻或风钻。由于地下桩基直径一般较大，且隧道衬砌结构一般呈拱型，故钻孔采用两侧往中间对钻的方式进行施工，使钢筋以弧形的方式顺利穿孔通过。钻孔数量、孔径及角度应满足设计要求。为方便钢筋顺利穿过，钻孔孔径控制在结构钢筋主筋直径的1.5倍左右。一般分2种：外层钻孔供1根主筋穿过，钻孔孔径控制Φ50mm；内层钻孔供2根主筋穿过，钻孔直径控制Φ70mm。每处钻孔完成后，使用高压空气将钻孔内吹干净、吹干燥，然后利用砂浆泵对钻孔填充M15微膨胀水泥砂浆，砂浆稠度控制在60～80mm，砂采用中砂。钻孔充填密实后，将结构钢筋穿过钻孔，并进行密封处理。
4.托换梁钢筋绑扎
既有桩基的钻孔及植筋施工完成后，进行新建衬砌结构的钢筋绑扎施工。绑扎施工过程中，将桩基上的植筋锚入托换拱的钢筋中，形成整体。桩基中心两侧各750mm范围内结构钢筋应适当加强，增加箍筋设置。钢筋锚入的位置，不得有钢筋焊接接头存在.
5.托换梁混凝土浇筑a模板安装
由于桩基与隧道相对位置不固定，桩基段衬砌结构无法采用台车进行模板支护，衬砌结构模板采用55型1.2X0.3m定型组合钢模板，施工缝挡头模采用收口网封堵；模板主次梁楞分别采用预制工18工字钢楞及100X100mm方木；模板支架采用?48×3.0mm扣件式钢管脚手架满堂式布置；脚手架纵、横、竖向钢管之间采用直角扣件连接，与剪刀撑斜杠采用旋转扣件连接；脚手架立杆底部下垫10mm厚200X200mm钢板，立杆顶部及横向水平杆两端设置U型可调托撑。b混凝土浇筑衬砌结构混凝土采用商品混凝土，混凝土强度及抗渗等级根据设计要求确定。混凝土采用直接泵送入模方式进行混凝土浇筑施工，浇筑过程中同时进行振捣作业。衬砌模板安装过程中预留混凝土浇筑窗口，浇筑窗口布置形式为：于隧道两侧拱底、拱墙、拱顶分别预留3处窗口，于隧道拱顶设置混凝土浇筑管；浇筑窗口及浇筑管共设置3环，分别沿隧道纵向1/6、3/6和5/6浇筑长度处设置。混凝土浇筑窗口及浇筑管设置。
6.洞内截桩
托换的隧道衬砌结构混凝土达到设计强度的100%后，对侵入隧道净空内的桩基进行截除施工。桩基截除可采用绳锯或凿除等方式进行。截桩施工遵循“先截断，再外运，后破碎”的原则。为方便运输，每段桩基的截除长度控制在1.5m左右，通过龙门吊垂直运输至地面后采用油压炮机进行破碎。a截桩作业平台托换梁混凝土浇筑完成后，靠近桩基附近的2～3排脚手架暂时不拆除，进行加设剪刀撑、连接件、脚手板等必要的加固，以用作截桩施工的作业平台使用。b截桩施工为防止桩基截除过程中桩基倒塌，进而破坏作业平台，造成操作人员伤亡，桩基按照从下往上的顺序逐段进行截除施工。采用绳锯或人工手持风镐由下往上截除桩基。c断口处理桩基截断后，衬砌结构内的桩体断口必须及时沿二衬内轮廓打凿平整，然后使用砂浆找平、密封，避免断口部位处的衬砌钢筋以及桩基主筋长时间暴露而锈蚀。
7.测量与监测
确保工程建设安全的关键是全过程监测桩基的沉降情况，及时测量桩基的沉降情况，并与分析计算值比较，及时反馈指导设计和施工。（三）检测及结果隧道衬砌结构托换桩基基础施工过程处于安全、稳定、快速、优质的可控状态。托换过程中，对地面及桩基沉降进行了监测，实测最大沉降-15mm，小于设计的30mm沉降要求。
四、结束语
第4篇
本文作者：车集矿魏大庆工作单位：河南煤化集团
近年来，我国铁路运输计划的调整并没有考虑到供求关系的变化，严重影响了了我国铁路运输计划的合理制订。某些铁路运输公司利用自身的垄断地位制订双重标准，但是在合同中又无法满足煤炭供给和需求两方面的要求，导致供需双方矛盾不断加剧，合同中的运输问题难以解决。在供需双方矛盾调整的过程中，对利益性质相同的运输用户，铁路运输公司往往没有进行严格调查，认定违反合同的永远是用户，供求双方的不是出于平等的地位。在交通安排或流量低于正常需求时，铁路部门往往无理由的取消运输计划，而对供需双方没有任何合理的解释，这给煤炭企业带来了很大的经济损失，导致双方的矛盾进一步加剧。
以市场为导向，对进行优化交通运输资源配置，实现铁路运输企业市场化，使有限的资源配置到最需要的环节。充分发挥和促进铁路运输的资源优势，促进国家交通结构协调发展。同时，政策的制定要符合市场需求。严格关税管理。我国管辖的铁路货运系统实行银行收费，可以参考其他垄断服务行业的运输价格水平，利用银行收取运输的相关费用，实行网络化采集模式，煤炭企业间的网络调度。实行远程支付，既可以提高收费效率，减少收取款项所消耗的煤炭企业的成本；又可以有效地控制坏账存在的风险，利于实施预防监督，杜绝乱收费现象。要改变目前的铁路运输管理和经营理念、规范间的关系，要开拓新的运输资源，探索新的市场配置模式，实现铁路运输公司和煤炭企业的双赢。煤矿企业要以《合同法》为基础，全面调节煤炭运输工作，合理规范市场的供求关系。在履行合同的基础上，交通服务和货物流将逐步形成一个能够真实反映供求关系的合理模式。缓解紧张的煤电油运输矛盾。明确重要材料和重要线路等使用铁路运输的优势，煤电油在国民经济的发展中发挥着重要作用，煤电油运输出问题是关系到国计民生的大事。
从交通运输的角度来看，要抓住我国煤炭运输和过境的7个主要港口。中国东部、中部、南部都在加大煤电油运输的管理力度，要着眼于解决煤电油运输的现有问题。排除贸易垄断经营的影响。运输垄断改革的关键是引入竞争机制，线路运营商之间应完全分离，要实行铁路多元经营，严格执行《煤炭法》，禁止铁路运输企业利用自身的优势进行垄断经营，以保障公平的市场环境。基于市场主体的平等利益关系，建立健全相关政策法规。新的《合同法》对煤炭企业和铁路运输企业之间经济利益的调整有了明确的规范，对交通运输行业和托运人之间的关系也有了合理的说明。旧的法律法规已经不符合社会主义市场经济的发展要求，相关部门要对其进行修改，出台更合理的法律法规，为更多的利益纠纷提供更为合理的制度保障。
我国目前的煤炭铁路运输已不能满足当前和未来经济、社会和交通发展的需要，铁路运输改革势在必行。铁路运输系统的改革不仅是经济和社会发展的迫切需要，也是可持续发展的要求，对于我国煤炭铁路运输业的发展具有重要作用。
第5篇
关键词：钻孔灌注桩 ； 质量问题；防治措施
钻孔灌注桩在房桥梁工程得到了广泛的应用。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。必须防治在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中经常出现的施工质量问题，保质、保量地完成桩基施工任务。
一、钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施
1、护筒冒水。
护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。
造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。
防治措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实；在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0～1.5m的水头高度；钻头起落时，应防止碰撞护筒；发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固。若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。
2、孔壁坍陷。
钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。
造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。
防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周；使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度；保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁；钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。
3、缩颈。
缩颈即孔径小于设计孔径。造成原因：塑性土膨胀。防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
4、钻孔偏斜。
成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。防治措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20cm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。
5、桩底沉渣量过多
造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。
防治措施：成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30～40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。
二、水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施
1、卡管。
水中灌注混凝土过程中，无法连续进行灌注混凝土的现象。造成原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。防治措施：使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18～22cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6～1.0MPa，以避免导管进水。
2、钢筋笼上浮。
钢筋笼的位置高于设计位置的现象。造成原因：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。防治措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5～2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2～3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。严禁把导管提出混凝土面。
3、断桩。
第6篇
关键词：水利工程；钻孔灌注桩技术；施工技术；质量控制环节；解决措施
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前言
目前钻孔灌注桩技术已经在国内外工程建设中得以广泛地应用，特别在大型水库、船务码头、防洪堤坝等水利工程施工中由于对各种各样地质条件适应能力强，施工中操作简便，施工占地小、施工造价低和成桩迅速、稳定等优势，成为当前水利工程施工中桩基处理的关键性技术，也成为评价水利工程施工企业施工水平和长远发展潜力的基础性参考技术。由于钻孔灌注桩技术还具有隐蔽的特征，特别是水利工程施工过程观察困难，不能采用开挖验收的方式进行检验，这就需要水利工程施工中严格遵守钻孔灌注桩技术的要求和环节，抓住水利工程钻孔灌注桩技术的质量控制要点，有效对钻孔灌注桩技术的应用进行管控。在水利工程运用钻孔灌注桩技术进行桩基处理时，应该根据水利工程的实际和钻孔灌注桩技术的特点，在熟练掌握水利工程钻孔灌注桩技术要点和钻孔灌注桩技术控制关键的前提下，对水利工程应用钻孔灌注桩技术常见的施工问题进行深入地探讨和分析，找到解决这些问题的措施和技巧，形成技术上的体系，为水利工程桩基项目的稳定和施工起到技术上和实践上的保障作用。
1水利工程钻孔灌注桩施工的技术关键
1.1钻孔灌注桩护筒的埋设
钻孔灌注桩护筒一般采用钢护筒，灌注桩护筒的埋设精度要控制在中心偏差为50mm的范围内。要密切注意两节钻孔灌注桩护筒的连接质量。规范的护筒埋深为2m～4m，水上主墩护筒应沉入局部冲刷线以下不小于1．0m～1．5m。埋设钻孔灌注桩护筒时，护筒的高度应控制在地面30cm以上，高出最高施工水位或地下水位1．5m～2．0m。旱墩护筒周围50cm范围内粘土夯实，深度至护筒底，采用必要的措施稳定护筒内的水头。
1.2钻孔灌注桩的开钻成孔作业
安装钻孔钻机时要保证钻机底架的平稳性，钻机钻头和钻杆中心对准护筒顶面中心，偏差不得大于50mm，钻孔时低挡、慢速均匀钻进，避免失稳和渗漏。
1.3钻孔灌注桩钢筋笼的制作和吊装
钢筋笼视其长度采用整体预制或分节预制，钢筋笼骨架应具有足够的刚度和稳定性，以便运送、吊装和灌注混凝土时不致松散、变形。钢筋笼分节起吊要及时、准确就位，在钢筋笼就位前仍需要检查有无坍孔，以便及时采取措施。
1.4灌注桩水下混凝土的灌注
灌注水下混凝土时，严格控制导管的埋设深度，防止埋管过深发生堵管、埋管。施工完后，应核算水下混凝土灌注的各项参数，以便对后续的桩基提供参考和改进。
2水利工程施工中钻孔灌注桩常见技术问题的处理
2.1钻孔灌注桩缩颈的技术处理
对于钻孔灌注桩缩颈应该以原材料质量和配比为切入点，处理的主要着力点在于控制泥浆比重和使用优质的混凝土材料，注意及时、认真对钻孔桩进行清孔操作，另外还可以在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片。在钻进时起到扫孔作用，这些都可以有效的控制灌注桩出现缩颈这一难题的发生。
2.2钻孔灌注桩导管进水的技术处理
导管进水的原因一般是由于混凝土浇筑过程中，上提导管的幅度过大，导致导管接头部分产生漏水，导管进入容易造成钻孔桩内混凝土离析、流动，容易引发桩基的不稳定和事故，针对导管进水问题应该混凝土浇筑之前检查导管．并对漏水部位进行防水处理，必要时要重新设置、更换提出导管。清除不合格混凝土，用小型水泵将水抽出后再进行重新灌注。
2.3钻孔灌注桩断桩的技术处理
断桩产生的原因很多，如导管提升过高，导管底部脱离混凝土层;混凝土拌和物发生离析使桩身中断;灌注作业时间过长，早批砼已经初凝．下部的水沿着导管壁顶破表层混凝土面上升，未作好处理，将含有沉渣的表层包裹，形成断桩。断桩的处理措施主要有:选用有足够的、能承受其自重和盛满砼的重量的抗拉强度导管;施工中尽量避免不当操作，及时处理导管提空和混凝土卡管现象;合理采用冻结法，桩外周围钻孔并放置冷凝管．形成冻土帷幕．处理断面;浇灌前进行导管水密性试验，并严格控制导管的埋深与拔管速度，并及时测量砼的浇筑深度，防止断桩。2.4钻孔灌注桩钢筋笼上浮的技术处理
当钻孔桩在施工过程中会残留泥块和泥皮随着混凝土灌注上升时，会导致钢筋笼上浮。所以在灌注桩成孔前首先注重检查其最下部的套管的内壁，假如有大量粘着物堆积时，要及时进行清理。假如确认已发生变形的现象，一定要采取修补，当成孔结束后用大锤式抓斗反复升降除去残留物。
结语
综上所述，钻孔灌注桩技术在国内水利工程的基础项目中应用非常广泛，这是由于具有钻孔灌注桩技术适应性强、工艺简单和承载压力大等特性决定的，特别适合水利工程施工的各项要求和特点，但是，钻孔灌注桩技术在水利项目中由于不能有效检测和及时检查，只能依靠事先准备和事中规范等方法进行保障，因此，钻孔灌注桩技术的应用也成为水利工程施工的一个重点性难题。需要我们在水利工程钻孔灌注桩施工中加强过程控制和施工前的准备，以合理施用的技术环节和关键工艺控制，提高桩位定位精度、埋设护筒、开钻呈孔和钢筋笼吊装等要点的技术控制水平，提升水利工程钻孔灌注桩技术的应用水平，更出色地实现水利工程桩基项目高品质地完成。
参考文献:
[1]张相敏,马俊青,魏高雄,郑伟.浅谈灌注桩施工技术[J].河南水利与南水北调.2009(06)
[2]刘明萍,杨志帅.水利工程大坝护坡混凝土施工方法质量控制[J].民营科技.2009(09)
[3]李洪丰,袁大鹏.浅谈水利工程中灌注桩的施工工艺及质量控制[J].黑龙江科技信息.2010(32)
第7篇
关键字：钻孔桩桥梁软土桩基承载力
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
1. 引言
天津市滨海地区多为海积平原和海积冲积平原，其地质条件较差，土层厚度大且承载能力较小，属于典型的滨海软土地区。笔者多年在该地区从事桥梁设计、施工工作，在工作中搜集了大量的工程实测数据，经过对试桩桩端承载力与理论计算结果的认真比较分析，发现两者存在较大差异。因此对滨海软土地区的钻孔桩端承力进行了进一步研究。由于钻孔灌注桩桩底沉淀土的存在，造成桩基端承力大大减小，目前设计计算中虽对此情况已经予以考虑，但实测工程数据表明，目前对其考虑仍显不足。为减少工程隐患，本论文对此进行研究分析并给出了解决方法，希望对广大工程技术人员的工作起到指导借鉴作用。
桩基础是桥梁工程的重要组成部分，有着悠久的使用历史，并且目前仍被广泛采用。桩基础根据受力条件分为摩擦桩基础和端承桩基础。滨海软土地区土层具有厚度大、承载力低的特点，故在滨海软土地区桥梁工程多采用钻孔灌注桩基础，从其受力角度来看，多为摩擦桩基础。桩基础作为将桥梁荷载传递到地基上的重要受力构件，是桥梁设计施工的重要组成部分。桩基础的承载能力直接影响到桥梁的安全性、耐久性，因此对桩基础进行试验研究具有极高的工程应用价值。
2.目前桥梁桩基端承力计算方法
目前对公路桥梁桩基承载力的计算，在设计中多按照《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63—2007（以下简称规范）的相关规定进行计算。在该规范中对于钻孔灌注桩（摩擦桩）单桩轴向受压容许值计算公式如下：
（1）
通过公式（1）可知，钻孔灌注桩（摩擦桩）桩端承载力容许值计算公式如下：
（2）
式中—摩擦桩单桩轴向受压承载力容
许值（）；
—桩身周长（）；
—土的层数；
—承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚
度（）；
—与对应的各土层与桩侧的摩阻力标准
值（）；
—桩端截面面积（）；
—桩端处土的承载力容许值（）；
—摩擦桩单桩轴向受压时桩端承载
力容许值（）；
—修正系数；
—桩端处土的承载力基本容许值
（）；
—容许承载力随深度的修正系数；
—桩端以上各土层的加权平均容重
（）；
—桩端的埋置深度（）；
—清底系数。
清底系数取值规范中规定如下：
清底系数值表1
注：1. 、为桩端沉渣厚度和桩的直径。
2. 时，；
时，，且。
下面以京沈高速公路桥梁桩基础为例，说明钻孔灌注桩桩端承载力计算公式的计算过程。
该桩基现场实测桩径为0.84，桩长为38.4，根据地质勘察资料，桩端处为黏土层，桩端处土的承载力基本容许值，桩端以上各土层的加权平均容重18，计算该桩基桩端承载力如下：
根据规范及地质勘察资料，得：
（取规范最小值）
将上面各数据代入公式（2）中，得：
该桩基实测桩基端承力容许值为277，而理论计算值为500.6，据此分析该桩基端承力容许值理论计算值是实测值1.81倍，若采用此理论计算端承力值容易造成工程隐患。
3.工程实测桩基端承力数据介绍
笔者多年从事天津滨海软土地区桥梁工程的设计和施工工作，通过天津滨海软土地区诸多桥梁工程的桩基静载试验，得到了大量的单桩静载试验实测数据。现对部分工程桩的端承力实测数据归纳如表2所示。
桩基端承力试验成果表 表2
4.实测数据与计算数据对比分析
根据桩基试验实测数据对桩基端承力容许值进行计算，即采用表2中实测数据和公式（2）对桩基端承力容许值进行计算，计算结果如表3所示。
桩基端承力理论与实测结果对比表 表3
通过表3可以看出，公路桥梁钻孔灌注桩（摩擦桩）理论计算的桩基端承力容许值大大超过了桩基端承力实际容许值，这会造成钻孔灌注桩的实际承载力小于理论计算承载力，容易给工程安全留下隐患。
钻孔灌注桩端承力远小于桩端原状土承载力的主要原因是由于目前采用的钻孔工艺及清孔方法会导致桩底泥浆沉渣层的存在，桩底混凝土不是与桩底原状土紧密接触，而是其间夹有回淤泥浆层，使原状土的力学性能得不到发挥，造成桩基端承力大大减小，虽然目前理论计算对该因素已经予以考虑，但通过表3不难得出，目前理论公式清底系数的取值仍然是偏大的。为了使桩端承载力理论计算值更好的与实测值相符，下面利用实测数据对清底系数予以修正。
首先，根据公式2可以得出，清底系数可通过下式表示：
（3）
式中各符号意义同上。
为了使桩端承载力理论计算值与实测值相符，只需令理论计算端承力容许值等于实测端承力容许值便可求得两者相符时的清底系数。因此，利用表3可以得到修正后清底系数如表4所示。
清底系数修正后取值表表4
试桩编号 1 2 3 4
修正后清底系数 0.387 0.424 0.191 0.161
试桩编号 5 6 7 8
修正后清底系数 0.237 0.252 0.344 0.281
通过表4可以看出，钻孔灌注桩桩端承载力的发挥程度离散性较大，其大小除与桩端土层有关外，很大程度上受桩底清底情况的影响。收集上述实测数据的桩基作为数据采集桩，桩基的施工质量是偏优的，但仍远远达不到理论计算值，可见理论计算中采用清底系数明显偏大，根据《公路工程结构可靠度设计统一标准》GB/T 50283—1999规定，采用数理统计方法，对清底系数取值进行分析可得，清底系数取值为0.131是符合工程可靠度的。
综上所述，按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63—2007进行设计时，桩基清底系数取值在0.10～0.15之间是更符合实际的，目前桩基清底系数取值偏大。
5. 结论
滨海软土地区钻孔灌注桩端承力由于沉淀土的影响会大大降低。
目前对滨海软土地区钻孔灌注桩端承力的取值偏大，易造成工程隐患。
滨海软土地区钻孔灌注桩端承力计算中应对清底系数予以减小，以使理论计算更好的实际相符。
钻孔灌注桩桩端沉渣对桩基端承力有显著影响，应从施工工艺和施工措施上尽可能减小桩端沉渣厚度。
参考文献
1．《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63—2007 人民交通出版社2007年12月实施
2．《京沈高速公路桥梁工程钻孔桩静载试验报告》京沈高速公路项目经理部
3．《京沪高速公路新僻线钻孔桩静载试验报告》京沪高速公路项目经理部
4．《唐津高速公路津塘互通式立交桥静载试验报告》唐津高速公路项目经理部
5．《津滨高速公路胡家园立交桥静载试验报告》津滨高速公路项目经理部
作者简介：
吉禹霏 ：硕士学历， 工程师职称，目前从事桥梁设计
第8篇
桩基础施工是整个工程建设的支撑，成为了影响工程建设水平至关重要的因素，桩基础工程主要包括承台和基桩两个部分，基桩深埋在地下，承台则在地面之上，桩基础工程的的特点主要有四个方面，以下做简要的分析。(1)承载能力:桩基础是工程的承载，因而必须有很强的承载能力，随着桩基础承载能力的加强，能提高工程的稳定性。承载能力也是桩基础质量检测的关键部分，衡量桩基础性能的重要指标。(2)平衡能力:桩基础的一个重要作用就是保证建筑工程的平衡性，能够提高工程的稳定性。(3)稳定性高:只有保证桩基础的稳定性，才能保证工程的可靠性，尤其是在抗震性方面具有重要意义。(4)刚度大:刚度是桩基础的一个重要指标，能承载上层建筑的全部载荷，因而要保证桩基础有足够的刚度。
2桩基础工程质量控制存在的问题
2．1施工前的准备问题
桩基础工程建设具有较高的复杂性，施工前的准备工作至关重要，前期准备工作如资料收集、勘查、测量、评估等，而在实际的工作当中，这些环节都存在一定的漏洞，导致前期准备工作存在偏差或疏漏，影响后期的测量或施工。很多施工方不重视前期的准备工作，导致工程中存在各种纰漏，降低了工程的质量或效益。
2．2桩基础工程设计问题
桩基础工程的质量和设计之间存在密切的关系，设计工作很大程度上决定了桩基础工程的稳定性、刚度、平衡性等指标。设计过程是建立在精确的勘查、测量、论证和计算的基础上，设计流程严格规定。但实际的工作中，为了缩短时间，设计流程被简化，计算验证也不严谨，造成桩基础施工中存在各种质量问题。
2．3施工阶段的问题
施工是桩基础工程付诸实施的阶段，此阶段的质量控制尤为重要，施工阶段的质量问题主要与几个方面的因素相关，其一，施工人员的专业素养问题，施工人员的专业素质参差不齐，导致施工质量问题频发。其二，施工进度的安排，为了追赶施工进度，施工方对质量的忽视，导致各种质量问题。其三，施工材料问题，偷工减料的问题比较常见，导致桩基础的强度、刚度不足，影响其稳定性。其四，施工中的质量监控措施不到位，没有有效的质量监控，疏忽质量问题，桩基础存在质量隐患。
2．4环境因素的影响
环境因素对桩基础的质量存在很大的影响，如温度、地质、水分等，其中最为常见的就是软土地基对桩基础的影响，软土地基的强度不足，易发生沉降，施工后桩基础的质量难以得到保证。
3桩基础工程质量控制的对策
3．1提高质量控制人员的专业素养
桩基础人员的施工水平和工程质量之间存在着密切的关联，因而要着手于提高人员的素质，严格管理，提高员工的责任意识和质量意识，确保工程施工的安全与质量。提高质量控制人员的专业素养可以从几个方面着手，其一，组织定期的培训，提高专业技能;其二，聘请资深的技术人员讲座，提高员工的经验;其三，进行考核，激发员工自我提高的兴趣。
3．2提高勘查的效果
勘查技术是质量控制的关键，能为桩基础施工打下良好的基础，在实际的勘查过程中，要对重点的区域进行研究分析，规避一些不利因素，做好严谨的规划。提高勘查的效果还与设备的投入有很大的关系，因而要着手引进先进的勘查设备，提高勘查的精确性。
3．3规范质量控制过程
桩基工程质量控制需要按照规定执行，每一个岗位的检测人员必须到位，并且要确保数据的正确性和精确性。规范质量控制过程可以从几个方面着手，其一，制定程序，按照流程执行;其二，质量控制与设定的指标对比，不符合的必须返工或重建;其三，控制过程要受到监督，确保透明性和公正性。
3．4确保工程材料的质量
工程材料的质量关系到工程的质量，因而要从出厂、采购、运输、保管、配制、施工等环节进行监督控制，确保材料的合格。
4结束语
第9篇
桩基础施工是整个工程建设的支撑，成为了影响工程建设水平至关重要的因素，桩基础工程主要包括承台和基桩两个部分，基桩深埋在地下，承台则在地面之上，桩基础工程的的特点主要有四个方面，以下做简要的分析。(1)承载能力:桩基础是工程的承载，因而必须有很强的承载能力，随着桩基础承载能力的加强，能提高工程的稳定性。承载能力也是桩基础质量检测的关键部分，衡量桩基础性能的重要指标。(2)平衡能力:桩基础的一个重要作用就是保证建筑工程的平衡性，能够提高工程的稳定性。(3)稳定性高:只有保证桩基础的稳定性，才能保证工程的可靠性，尤其是在抗震性方面具有重要意义。(4)刚度大:刚度是桩基础的一个重要指标，能承载上层建筑的全部载荷，因而要保证桩基础有足够的刚度。
2桩基础工程质量控制存在的问题
2．1施工前的准备问题
桩基础工程建设具有较高的复杂性，施工前的准备工作至关重要，前期准备工作如资料收集、勘查、测量、评估等，而在实际的工作当中，这些环节都存在一定的漏洞，导致前期准备工作存在偏差或疏漏，影响后期的测量或施工。很多施工方不重视前期的准备工作，导致工程中存在各种纰漏，降低了工程的质量或效益。
2．2桩基础工程设计问题
桩基础工程的质量和设计之间存在密切的关系，设计工作很大程度上决定了桩基础工程的稳定性、刚度、平衡性等指标。设计过程是建立在精确的勘查、测量、论证和计算的基础上，设计流程严格规定。但实际的工作中，为了缩短时间，设计流程被简化，计算验证也不严谨，造成桩基础施工中存在各种质量问题。
2．3施工阶段的问题
施工是桩基础工程付诸实施的阶段，此阶段的质量控制尤为重要，施工阶段的质量问题主要与几个方面的因素相关，其一，施工人员的专业素养问题，施工人员的专业素质参差不齐，导致施工质量问题频发。其二，施工进度的安排，为了追赶施工进度，施工方对质量的忽视，导致各种质量问题。其三，施工材料问题，偷工减料的问题比较常见，导致桩基础的强度、刚度不足，影响其稳定性。其四，施工中的质量监控措施不到位，没有有效的质量监控，疏忽质量问题，桩基础存在质量隐患。
2．4环境因素的影响
环境因素对桩基础的质量存在很大的影响，如温度、地质、水分等，其中最为常见的就是软土地基对桩基础的影响，软土地基的强度不足，易发生沉降，施工后桩基础的质量难以得到保证。
3桩基础工程质量控制的对策
3．1提高质量控制人员的专业素养
桩基础人员的施工水平和工程质量之间存在着密切的关联，因而要着手于提高人员的素质，严格管理，提高员工的责任意识和质量意识，确保工程施工的安全与质量。提高质量控制人员的专业素养可以从几个方面着手，其一，组织定期的培训，提高专业技能;其二，聘请资深的技术人员讲座，提高员工的经验;其三，进行考核，激发员工自我提高的兴趣。
3．2提高勘查的效果
勘查技术是质量控制的关键，能为桩基础施工打下良好的基础，在实际的勘查过程中，要对重点的区域进行研究分析，规避一些不利因素，做好严谨的规划。提高勘查的效果还与设备的投入有很大的关系，因而要着手引进先进的勘查设备，提高勘查的精确性。
3．3规范质量控制过程
桩基工程质量控制需要按照规定执行，每一个岗位的检测人员必须到位，并且要确保数据的正确性和精确性。规范质量控制过程可以从几个方面着手，其一，制定程序，按照流程执行;其二，质量控制与设定的指标对比，不符合的必须返工或重建;其三，控制过程要受到监督，确保透明性和公正性。
3．4确保工程材料的质量
工程材料的质量关系到工程的质量，因而要从出厂、采购、运输、保管、配制、施工等环节进行监督控制，确保材料的合格。
4结束语
第10篇
关键词：桩基础；问题；承载力
一 桩基础施工中的几个常见问题
在当前的工民建桩处理中，最为常见的梁总工艺为钻孔灌注桩和预制桩，本文就这两种工艺在施工中常见的问题进行分析，最为常见的有如下几种：
（1）单桩存在着承载力不足的问题
对于这个问题主要是预制桩处理工艺的问题表现形式，大量的工程实践经验表明，引发单桩的承载力不足其原因是多元化的，总结下来有桩端未能按照设计的规定进入相应的持力层，桩的弯曲度超过了设计范围过多，桩存在断裂现象等等。
（2）桩位偏移的问题
对于这个问题，从实践经验来看，问题的成因虽然是多方面的，不过对于预制桩施工而言，最为主要的原因是由于桩位放线的不准确和打桩顺序存在差错导致的。
（3）吊脚桩的问题
从吊脚桩问题表象来看，这是在桩的底部混凝土隔空，又或是进入了泥沙引起桩基出现了松软层，从该问题的成因来看，主要可以归结为如下几个方面：
1）从预制桩的质量来看，桩尖质量不符合要求，引起沉管时破坏率比较高，泥沙水很轻松地被挤入桩管之中；有时桩尖破坏后也有被挤入桩管内的可能，一旦被挤入管内，会导致拔管需要到达一定距离之后混凝土才会落下，吊脚桩就此形成。2）从施工材料的选择上来看，混凝土材料的选择存在着一定的问题，比如说混凝土的塌落度较小、易性较差等等原因，导致吊脚桩形成。3）从工程的具体实施上来看，混凝土浇灌施工还未能做到严格按照标准和规范操作，比如说，中间存在过长的时间间隔，超过了混凝土初凝的时间，如此一来，前后两次浇灌的混凝土会因为时间差导致不能很好地结合在一起，导致吊脚桩形成。
（4）塌孔的问题
该问题是施工中比较常见的问题，主要存在于泥浆护壁成孔的施工过程之中，从工程实践经验来看，出现该问题的成因主要是因为桩孔内水压不足或者是孔内的泥浆比重与设计相比不合格要求所造成的。
（5）颈缩的问题
从工程实践来看，颈缩现象的外在表象为，在桩身的某处出现了桩径缩小问题，主要存在于套管成孔灌注桩和导管水下灌注混凝土桩的实际施工过程中。从工程实践经验来看，该问题的成因大多是由于施工操作不到位例如抽管速度过快而导致的，当然土质也是另一个主要原因。
二 施工质量控制的具体措施分析
从上文提到的两种桩基础钻孔灌注桩与预制桩来看，对比而言，前者的造价低、工期短有着较好的经济效应，同时从桩基的功能性来看，前者也有着比后者更多的优势，可以做成的尺寸相对而言较大，可以深入到更大的土层深度，有着更好的承载力等优点，所以在进行桩基础处理时，应尽量使用灌注桩，在此基础上，本文对灌注桩施工过程中具体的质量控制措施进行如下分析：
（1）控制钻孔过程的质量
1）实践经验表明，钻机的安放对钻孔质量也有影响，引发桩孔偏移或倾斜。因此，我们在具体的工程实施前，应格外重视钻机的选取，同时严格按照要求和标准进行设备的安装，确保稳固性好，使用钻铤加压，对于软硬互层的土质应该采用轻压慢转技术工艺。2）考虑到土质松散的因素，一旦缺乏很好的泥浆护壁，及其容易导致钻孔壁的坍塌。针对于该问题的处理，施工中应选用优质的泥浆，同时在终孔后应及时的进行泥浆补给操作，保证水头高度能很好地满足标准要求。3）实践经验来看，一旦泥浆性能的缺失，失水率偏离了标准的范围，极其容易引发桩孔的局部缩径问题。针对该问题的处理，施工中应选用优质的泥浆，同时严格地把握泥浆的比重和黏稠度，确保失水率得以控制在一定的范围内。4）从实际的施工经验来看，泥浆过稀和泥浆比重过小，清孔的干净度不够或者清孔之后等待混凝土灌注的时间过长，这些因素都极其容易引发过多的孔底沉渣。为此，在具体的施工过程中，一旦结束了终孔环节，应保持低转速，同时选用优质的泥浆继续地进行循环清孔工序，清孔工序一结束立刻借助于导管进行混凝土灌注。
（2）控制成桩过程的质量
1）在具体的施工过程中，应严格控制原材料质量，把好混凝土配合比这一关，均匀地搅拌混凝土，同时应保证导管连接部位密封严实。2）在钢筋笼的制作质量进行控制，加强钢筋龙的制作工艺，安放钢筋笼时应确保位置应准确，有效防止钢筋笼的上浮。3）控制串桩问题，从具体工程实施来看，应采用隔孔钻探的方式，在土层松软部位应使用保护圈护筒，填充混凝土，使用优质泥浆重新钻探。
（3）应用桩端后注浆钻孔灌注桩这一新技术，后注浆技术是国内外把地基处理灌浆技术引用到桩基，采取对桩端和桩侧实施压力注浆措施的技术。桩端后注浆是钻孔灌注桩的辅助工法，是从解决普通灌注桩出现的困难应运而生的新技术，实验研究表明，该技术显著提高了桩基的竖向承载力，离散性得到了有效的减小，应用范围比普通灌注桩更为广泛，特别适用于桩端进入密实粉土和粉细砂层较深的施工实际。大量的理论研究和实验表明，其单桩极限承载力比普通灌注桩要大很多。
参考文献：
[1] 朱江海,何佩珠.钻孔灌注桩后压浆技术在某工程中的应用[期刊论文].宁波大学学报（理工版）.2010(3)
[2] 恭剑.上海超高层及超大型建筑基础和基坑工程的研究与实践[博士论文].同济大学.2003
第11篇
一、施工过程中遇到的技术难题
施工过程中经常遇到的技术难题有以下几方面：
1、出现斜岩或孤石，因为对桩的施工一般是在地下，而地下的地质构造很复杂，而且经常会出现斜岩和孤石，给施工造成一定的困难，而且容易对施工及其设备产生破坏。
2、发生卡锤或者掉锤、埋锤的问题，一旦埋锤问题发生会带来巨大的损失，造成严重的后果。
3、钢筋笼上浮，一般来说钢筋的长度有限，相对短些，导致对泥浆上浮力的抵抗比较小，这样在浇筑混凝土的时候给施工带来很大不便。
4、桩基下沉的问题，这种情况发生的频率较小，如果施工过程中所有的质量控制指标都合格，那么产生这一问题的原因就可能是混凝土浇筑完成以后桩基才下沉的，这一直是施工过程中最难解决的技术难题之一。
5、施工过程中可能还会遇到终孔条件的判断、桩底沉渣的判定、桩基偏位、沉渣过多或混凝土浇灌量难以控制把握等技术难题，这些技术难题制约的建筑施工的长远发展。
二、桩基础施工中产生的问题及原因
在对桩基础进行施工的过程中会经常出现的问题主要有以下三个：
1、预制柱，在我国的建筑行业中使用的预制桩主要有两种，即普通放进混凝土预制方柱和预应力钢筋混凝土离心管柱。进行桩基础的施工过程中通常用锤击打入的方式进行，主要柱身和柱顶可能承受不住锤击的压力而发生断裂，造成安全隐患和资源的浪费。
2、成孔灌注桩，当前主要有三种：干作业成孔灌注桩、湿作业成孔灌注桩和套管护壁成孔灌注桩三种。第一种主要在没有地下水的地质条件下适用，南北方的施工方法不同，根据南方的施工方法干作业成孔灌注桩中的人工挖柱得到普遍使用。
3、套管护壁成孔灌注桩，主要有两类：机械振动灌注桩和锤击灌清高柱这两种。柱身缩颈也就是在粘性土中和上层滞水层部位柱身形成以后比设计规划好的直径小的的问题会再施工过程中出现。
4、施工图纸设计的不科学会对桩基础的施工带来安全隐患，正确的桩基础施工前期的步骤是首先参建混凝土拌合站，然后泥坎调制，接着施工准备，到钻机按照到钻孔再到安防钢筋笼，然后是安装导管到灌注和清孔，最后是联合钢筋笼这样一个过程。
三、提高桩基础施工质量的措施
要想提高桩基础的施工质量可以从以下几点做起：
1、要根据《建筑工程施工质量验收统一标准》《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的规定对桩基础施工质量验收的标准进行统一化处理，这是提高桩基础施工质量的一个基本前提。在新老规范中有些原有的图集和技术规范没有进行及时的修订，使其没有了统一的标准这样就很容易造成施工执行过程中出现混乱的现象。比如在对桩基需要多少根桩基中的桩的问题就有不同的版本，预制钢筋混凝土上方桩国家标准图集是根据国家行业标准《建筑桩基技术规范》编制的，规定需要4-16跟，而且桩位允许偏差为桩径或者边长的三分之一；而《建筑地基基础工程施工质量验收规范》的相关规定就不同，这样就导致桩基验收没有统一的规范和标准。因此，要想保证桩基础的质量过关，就必须将这些规范重新修订进行统一标准，地方或者行业的标准要按照国家新的规定进行重新修订，按照国家新的规范标准执行从而保证桩基础的安全可靠。
2、要对桩基础施工图进行科学性和可行性的分析，这样才能保证桩基础的质量。但是在现实的施工中，由于涉及人员的专业知识水平不够或者其他原因导致桩基施工图经常出现问题。因此在桩基础施工前，就要对施工图进行审核，反复核对，确保其科学性和可行性，主要看其承台边缘尺寸是否按照规定的要求进行，防止造成桩位偏差。例如对于该有基础梁的桩，基础梁的边缘距桩变应当大于等于100mm，中排方桩断面应当为300mm，承台梁宽应当大于500mm，也就是桩的两边应有各自留有将近100mm的余地，否则会出现受力状况不合理的局势。
3、要认真做好不合格桩基的处理工作，对于桩位超偏和桩顶标偏的情况要及时处理。针对第一种问题可以在桩基开挖的时候要加强现场巡查和实际实量的工作，及时签发建立工程师通知单告知其桩位偏差超出允许的范围并督促施工单位确定相应的处理方案进行及时补救，对第二种情况要确定桩顶标高的标准，把超过1.5倍允许偏差值的桩基视为不合格，这需要设计人员对其进行确认然后指定相应的处理方案。
4、要对破桩操作进行规范性管理，这是一项比较复杂、需要专业技术很强而且有责任心的人员进行操作施工。施工监理的过程中如果遇到沉桩中桩顶标高控制比较好但是在破桩的时候回将露出混凝土垫层面的桩头全部破除的情况时，要严格杜绝，这属于野蛮的全破桩方式的施工，这不符合设计要求，不利于整个桩基础工程的顺利施工，因此坚决不能实行。
参考文献：
第12篇
关键词：混凝土烟囱，桩基础，桩布置形式
在冶金工程中,烟囱属于土建特种结构,一定程度上控制工程的建设进度,在设计和施工方面都具有特殊性。而烟囱基础是整个烟囱设计中主要的组成部分。由于烟囱属于长柔悬臂结构,在风荷载、地震荷载及烟囱筒身的附加弯矩作用下,作用于烟囱底部的弯矩值是相当大的,往往数倍于烟囱底部的竖向力。因此,烟囱基础力计算主要由偏心荷载作用控制。高大构筑物的基础若产生很小的转动,将会引起严重的后果,为此,基础设计不容忽视,在烟囱的基础设计中,常见的基础形式有刚性基础、钢筋混凝土板式基础和钢筋混凝土壳体基础等。当浅层地基土质不良,采用浅基础不能满足承载力强度和地基变形要求时,则可以采用桩基础。
1选型
烟囱桩基础的承台平面一般为圆形或环形，桩的平面布置应以承台平面中心点为圆心，呈放射状布置。但承台平面究竟选用圆形还是环形．需根据具体情况选择相应形式。
2桩基础的受力分析
在一般情况下，地基应包括的计算内容为：① 基础底面压力，包括轴心荷载作用下的基础底面压力和偏心荷载作用下的基础底面压力；②变形验算，包括基础最终沉降量和基础倾斜值。由于烟囱的特殊结构形式,烟囱基础底面压力计算主要由偏心荷载作用控制。偏心荷载作用下基桩的竖向力计算公式如下：
式中—偏心荷载作用下的基桩的最大竖向力设计值；
— 作用于桩基承台顶面的竖向力设计值；
— 桩基承台和承台上土自重设计值；
— 作用于桩基承台底面通过群桩形心轴的弯矩设计值；
— 桩基承台底面群桩对形心轴的抵抗矩；
— 桩基中的桩数。
根据上式可以发现，抵抗矩对于的大小起关键作用。越大，就越小，尤其较大时更为明显。。因此，在烟囱桩基础设计当中，如何合理布置桩位，充分发挥桩基础的作用，便成为桩基础设计的关键。
烟囱桩基础设计中，桩的平面布置一般是以烟囱中心点为圆心呈m道圆环状布置，所以W的计算公式如下：
式中— 由里往外数第i道圆环上桩的个数；
—由里往外数第i道圆环的半径；
—圆环的总道数。。
从上式中可以看出，在m和总桩数确定的情况下，外侧圆环半径越大，其上的桩越多，则越大；相反，越小。并且，对于的贡献效率，离圆心近的内环上的桩，要明显低于离圆心远的外环上的桩，圆心上的桩对于W的贡献效率为零。也就是说，离圆心较近的桩，主要对提供竖向承载力方面作出贡献，而对抵抗弯矩方面贡献不大。根据上述特点，在设计桩基础时，桩要尽量远离烟囱的圆心，应优先考虑将桩基础布置成环形。环形桩基础不仅经济合理，而且可减小承台本身及其上覆土的自重，同时由于避开了基础中部的高温区，可减小基础的温度应力。
3桩基础的布置
当桩基础单桩承载力较大时，进行竖向轴心荷载和偏心荷载的桩基计算时，较少的桩即可满足，使得桩基础布置成环状成为可能，此时，桩基础应优先布置成环状。因为环形桩基础的整体几何特性与受力特性相一致，能充分发挥单桩承载力高的优势；当桩基础单桩承载力不是很高时，即使轴心受压计算也需要相当多的桩，按环状布置根本摆放不下，桩基础及基础承台只能按圆形摆放。此时，由于桩基础中桩的数量往往由偏心受压计算决定，桩的数量较多，导致靠近烟囱中心部位的桩无法充分发挥全部承载力。同时，圆形桩基础承台尺寸很大，导致承台混凝土量相对环形承台增加很多。且按圆板模型受力计算时，由于圆板半径很大，导致配筋量很大。综合而言，桩基础及基础承台按圆形摆放势必要造成经济上的很大浪费。在这种情况下，如无地质条件、技术条件等限制，建议加大桩的直径或增加桩的长度，以提高单桩承载力，按环状形式布置桩基础和桩基承台，往往能降低许多成本，取得良好的经济效益。
4结语
在烟囱桩基础设计中，常采用的桩的形式为钢筋混凝土灌注桩和预制桩。灌注桩主要采用沉管灌注桩和钻孔灌注桩，预制桩主要采用混凝土方桩和预应力混凝土薄壁管桩。在选取烟囱基础桩的形式时，应与整个工程项目全盘考虑．并应尽量采用统一形式的桩，以便于桩的制作和施工。
烟囱桩基础的布置和构造应符合《建筑桩基技术规范》JGJ94—94和《建筑地基基础设计规范》GB50007 2002中的相应要求。
环形桩基础布置桩时需注意：
1)桩布置的环数不宜过多，否则会造成基础承台尺寸过大，增加钢筋用量。但环数也不宜少于两道，当环数少于两道时，桩群的整体性较差。一般来说，桩的截面尺寸较小时，布置2～4道环为宜；桩的截面尺寸较大时，布置成2～3道环为宜。由于桩的环数主要根据总桩数和桩的截面尺寸来确定，所以在设计时，设计人员可通过调整单桩承载力和桩的截面尺寸及桩的形式，来调整桩的环数，以达到较为合理的布置形式。
2)桩的平面布置应以烟囱的形心为圆心，对称地分布在烟囱环状竖壁的两侧，并应遵守内疏外密的原则。。
3)桩间距不可过小，需满足桩基规范中桩的最小中心距的要求。桩间距也不可过大，应控制在6倍桩径的范围内，以便满足群桩的整体性要求。
4)各道环上的桩数宜以4的倍数或偶数为佳，这样桩排布时易于均布整齐。在进行承台设计时，桩基础承台应具有较大的刚度，以保证群桩的协调工作。承台的平面尺寸及厚度可参照环板和圆板基础的尺寸要求。桩顶嵌人承台内的长度不应小于50mm，桩身主筋伸人承台锚固长度不应小于30d(d为主筋直径)，对于抗拔桩基不应小于40d。烟囱桩基础承台应进行抗冲切和抗弯计算，可采用简化计算方法，按一般的环形或圆形基础求出承台底平面的地基反力，再参照板式基础的计算方法进行抗冲切和抗弯计算。
参考文献：
[1] JGJ 94—94，建筑桩基技术规范[s]．
[2] GB 50007—2002，建筑地基基础设计规范[s]．
[3] 牛春良，主编，烟囱工程手册．中国计划出版社.
第13篇
关键词：地基；施工技术；分析
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
土建工程施工中的基础施工是该建筑结构的核心所在，因此做好土建工程中的地基基础与桩基础施工是保证整个建筑工程施工质量的关键。实践中，要做好土建工程的地基基础与桩基础施工，除掌握相关的施工技术外，还要对施工人员的专业知识、职业素养以及工程管理水平等进行全面的提升，只有这样才能保证土建工程的施工质量。
1 地基概念及其基础的土建施工技术
地基基础和桩基础作为建筑物的基础施工工程，相关单位和人员必须全面了解其施工技术，才能保证地基的力学强度和承载力，保证施工质量。通过本文对地基基础概念及其处理技术，桩基础概念及其施工技术，以及桩类型和施工方式的论述，使我们全面了解了地基基础和桩基础的相关知识。不仅有利于为地基施工工程提供系统而全面的理论基础，也有利于为做好地基基础和桩基础的施工工作。
1.1 地基概念
地基是建筑结构最下层的一部分支撑基础结构，实践中可以看到，地基的基本构成元素是土体、岩体等。从地质学的角度来看，地基实际上就是在建筑结构的施工建设过程中，对岩土中的某一范围内原有应力予以适当的改变，而该部分由建筑结构荷载所引起的应力变化岩土，通常被人们称为是地基。据调查显示，在当前国内土建工程地基构成过程中，按照地基自身的内部构造，可将其分成人工地基、天然地基两种类型，但在土建工程实际建设与地基应用过程中，如果天然的地基难以满足建筑结构的实际施工建设之需求，则应当通过人工补偿的形式对天然地基进行弥补，以保证其满足施工建设要求。
1.2 地基基础的处理技术
由于地基基础是保证建筑物坚固，经久耐用的重要组成部分。所以在不同地质条件和地基施工要求下，需要通过地基基础的处理技术做好地基的加固工作，以保证地基基础有足够的强度支撑上面建筑物的荷载。同时，通过该种技术也能够有效改善不良的地质条件，使地基土体符合施工要求。例如在膨胀土上修建建筑物时，就需要利用石灰改变膨胀土的土质。下面将具体分析一下处理地基基础的几种常见技术手段。
1.2.1 换土垫层，分层填土
由于某些土体的承载力较小，具有湿润性和膨胀性等土质特性，严重影响地基基础的强度和稳定性。这就需要换掉原来的浅层软土，用强度、稳定性较高的材料替代，以提高地基基础的承载力，减少土层沉降问题。在此项工程中，通常采用换土垫层，分层填土的方式。简单说，就是用符合施工条件的土体代替原来的浅层土，且要分层实施，以保证土体的密度，避免出现缝隙和孔洞现象。
1.2.2 碾压夯实
碾压夯实技术的主要作用是通过各种途径产生的强大夯击力，将地基中的松软土体碾压或夯实，进一步提高土体的强度，降低土体的压缩性。这样才能保证建筑物竣工后，基地具有最低的沉降量。
（1）机械碾压法
顾名思义，就是利用压路机、推土机等重型机械对地基土层进行压实工序。在分层填土工序中，每填一次土就需要利用机械碾压几遍，尽量保证地基土地的夯实程度。由于该种方式需要使用重型机械，耗费大量的物力与财力，因此比较适用于大型的建筑工程。
（2）振动夯实法
振动夯实法，是指通过电动机振动而产生的巨大垂直力作用于地基。由于震动时间较长，振动效果好，所以对地基土体的作用效果也非常好。
1.2.3 固结土壤
由于土体具有液化性能，是土层必然含有一定程度的水分。所以，需要通过排水的方式排除土体中的水分，使其失水后自动固结，达到提高土质抗剪强度，降低土层沉降的效果。该种方式简单、易操作、费用较低，既经济又实用。因此，在许多民用建筑施工中得到广泛地应用。
1.2.4 化学加固法
简单地说，化学加固法就是向土体中加入化学物质，通过一系列的化学反应将土体粘结在一起并改善土体性质，进而增强地基的承载能力。
（1）灌浆法
灌浆法的实质是把某些能够固化的浆液（水泥浆、碱液、丙烯酸铵等）注入土体中，利用气压、液压或电化原理，改善土体中各种介质的物理力学性质。能够有效地降低土质的渗透性、减少渗流量、提高抗渗能力、降低空隙压力，从而提高地基土体的力学强度和变形模量。
（2）喷浆法
首先在地基的指定位置上钻洞，且在钻杆下端安装一个喷射装置，然后等到孔洞具有一定深度时，使钻杆匀速旋转上升，同时向周围土层喷射浆液。当浆液与土体固结在一起时，遂达到加固地基的效果。
（3）深层搅拌法
深层搅拌法是将水泥浆等固化剂注入深层土体中，通过搅拌机的搅拌功能将土体和水泥浆充分混合，使地基深层形成复合地基而具有连续强度。能够充分降低地基沉降，提高地基的承载力。
2 桩基础概念其土建施工技术
2.1 桩基础概念
桩基础由基桩和连结于桩顶的承台共同组成的深基础。它是一种既古老又在现代高层建筑物和重要建筑工程中被广泛采用的基础形式。当地基浅层土质条件不佳，采用浅基础不能满足建筑物级低强度、变形及稳定性方面的要求时，往往需要采用桩基础。该种地基基础形式，具有较强的承载能力，且地层沉降量小，是基地加固的重要方法之一。
2.2 土建施工技术
2.2.1 静力压桩施工技术
静力压桩施工技术是通过静力压桩机以压桩机自重及桩架上配重作反力将预制桩压入土中的一种沉桩工艺。由于静压桩是挤土桩，在压桩过程中极容易破坏土层结构，产生产生超孔隙水压力。所以，静压沉桩工艺不宜中途停顿。该种施工技术具有无噪音、无振动、无冲击力，且工艺简明、质量可靠、造价低、检测方便等优点，使其在高压缩性粘土层或砂性较轻的软粘土层中得到广泛应用。
2.2.2 振动沉桩施工技术
振动沉桩施工技术是通过桩顶部的固定振动器，使桩在自身重力和振动效果的作用下沉入基地土层。该种技术的设备装置简单、重量轻、体积小，且打桩效果好。不仅能够有效降低地基工程的施工成本，也能够降低劳动强度，提高施工效率。
3 桩基础类型及其施工方式
桩基础类型大致包括预制桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩、树根桩等四种类型。由于类型不同，其施工方法也将会有所不同。下面将针对不同类型的桩基础，具体讨论其施工方法。
3.1 预制桩
通常情况下，预制桩的外形是圆形或方形，其直径或边长约在300mm-600mm之间，长度约在7m-26m之间，采用焊接法或硫磺胶泥锚接法进行接桩。
3.2 沉管灌注桩
沉管灌注桩的直径约在350-550mm之间，长度约在23-27m之间。该种打桩方式，是振动沉桩施工技术的具体表现形式。其主要利用桩顶部的振动器将带有固化剂的钢管桩打入地基土层，在振动过程中逐渐拔出钢管而形成灌注桩，适用于粘性土和砂性土地基。
3.3 钻孔灌注桩
钻孔灌注桩的直径约在65cm-160cm之间，长度可根据工程实际要求而定。它是利用钻机在地基土层中钻出孔洞，再通过灌注法将水泥浆压入钻孔而形成的。值得注意的是，在钻孔的过程中需要时刻注意保护钻孔孔型，避免出现坍塌的情况。
3.4 树根桩
树根桩的直径约在80mm-260mm之间，长度可根据工程实际要求而定。实际上，树根桩是一种小型钻孔灌注桩。除了桩直径有一定区别，其在施工技术和方式等方面并无其他明显区别。
4 结束语
近年来，随着我国社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，建筑地基基础与桩基础土建工程施工技术也有了很大的进步。土建工程施工过程中的土石方工程、地基基础与桩基础土建工程、砌体工程、钢筋混凝土工程、屋面工程以及结构安装工程和装饰工程等分项工程施工质量，关系着整个土建工程项目的施工质量，尤其是地基基础与桩基础土建施工技术显得更为重要，因此应当加强重视。在基础设施建设迅速发展的当代，其复杂的地质条件使得建筑物的地基基础和桩基础的承载力面临着严峻的考验。为了保证建筑物基础工程的质量与安全，使其承载力满足建筑物自身的要求，促进现代化建设进程的加快，有必要进一步论述地基基础的处理技术和桩基础的土建施工技术。
参考文献：
[1] 薛秋生，沈龙运，聂义军. 后压浆钻孔灌注桩施工技术分析[A]. 中国铁道学会第三届标准计量委员会2008年学术交流报告会论文集[C]，2008 .
[2] 宋进良，陆凤虎. 钻孔灌注桩施工技术和质量控制[A]. 矿山建设工程技术新进展——2009全国矿山建设学术会议文集（下册）[C]，2009 .
[3] 孙健，吴迪. 浅谈民用建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J]. 科技资讯， 2011，(23) .
[4] 张丰川.关于工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术的几点研究[J].建筑与文化，2012，（12）.
第14篇
关键词：超长群桩；承台厚度；群桩沉降；桩顶荷载
中图分类号：TF351.5 文献标识码： A
1 背景材料及有限元模型的建立
本文选取三层土体，尺寸模型为60m(L)×60m(B)×100m(H),土体物理参数见表1。采用3×3群桩基础，桩径为1.0（1.2）米，桩长为60m，桩基布置见图1.1，承台平面尺寸为11m×11m，厚度分别取1.5m，2.0m,2.5m,3.0m。施加25MN的压力荷载，采用GTS模型中的桩单元设置桩基与土体之间的摩擦界面单元，以此来模拟桩侧摩阻力。桩端设置弹簧，以此来分析桩端阻力的变化情况。土体、承台采用实体单元划分；由于桩基的长径比为60，长径比较大，因此桩基使用离散的一维杆系单元。模型如图1.2。
表 1 土层物理参数
Tab.1The physical parameters of soil
图1.1 群桩平面布置图(单位：m) 图1.23×3群桩有限元模型
Fig.1.1Layout of piles(unit ,m) Fig.1.2 Element model of 3×3 piles
2 承台沉降分析
在桩长、桩距等参数不变的情况下，对承台施加25MN的压力荷载，研究分析不同承台厚度下的承台沉降。结果如图表所示；
图2.11.5米厚承台沉降位移云图 图2.22米厚承台沉降位移云图
图2.3 2.5米厚承台沉降位移云图图2.43米厚承台沉降位移云图
表2 承台沉降随厚度的变化
Tab.2The settlement of pile caps under different thickness
结果分析：
①保持桩身参数不变的情况下，随着承台厚度的增大，承台沉降逐渐减小，但变化幅度不大。
②由沉降位移云图可以得出，承台的最大沉降都在边角处，呈现中间小，两边大的现象，说明在外力荷载作用下，承台内的应力传递路径发生了改变，沉降产生了不均匀性。
③提高承台厚度对沉降的影响较小，而增加承台厚度会加大工程的投入，造成不必要的浪费，因此在选择承台厚度时，需要综合考虑多项因素的影响，选择最佳厚度。
3 桩顶荷载分析
3.1承台应力分析
在桩长、桩距等参数不变的情况下，对承台施加25MN的压力荷载，研究分析不同承台厚度下的承台应力。结果如图表所示；
图3.11.5米厚承台应力云图 图3.22.0米厚承台应力云图
图3.32.5米厚承台应力云图图3.43.0米厚承台应力云图
表3.1 各厚度下承台应力表
Tab.3.1 The tress of pile caps under different thickness
结果分析：
①由于桩基及周围土体的影响，承台的应力分布存在着明显的非线性和不均匀性。压应力主要集中在承台顶面的墩柱相接处，以及侧面和底面的跨中处，柱边及桩边缘附近产生了高压应力区，使该区域内混凝土受到较大压应力；拉应力出现在底面及靠近底面的侧边处，靠近桩顶处发生应力集中现象。
②随着承台厚度的增加，承台的内力发生了改变，最大主压力和最大主拉力逐渐减小，其中承台厚度从1.5米增加到2.0米时，压应力和拉应力衰减比较明显，从2.5米到3.0米，压应力变化幅度不大，不出现拉应力。该结果表明，在工程允许范围内，保持荷载及其它参数不变的条件下，可通过提高承台厚度减小拉压力，防止承台底部混凝土由于压应力过大出现裂缝，同时可以降低高压应力区域内的最大压应力，防止该区域内混凝土受压开裂。
3.2 桩顶荷载分析
群桩编号参考图1，由于几何模型的对称性，桩①、②、③、④和⑥、⑦、⑧、⑨的轴力和变形一致。本文选取具有代表性的中心桩⑤、角桩①、边中桩②进行分析，对桩顶反力及角桩/中心桩、边桩/中心桩的反力比进行分析。结果见表3.2:
表3.2 不同承台厚度下桩顶反力表 （单位：kN）
Tab.3.1The tress of piles top under different thickness（unit：kN）
图4-23 承台厚度与桩顶反力比曲线变化图
由上表及曲线图可知：
①随着承台厚度的增大，桩顶反力逐渐大，桩顶反力比逐渐减小。承台厚度从1.5m增至2.0m时，角桩/中心桩、边桩/中心桩的反力比变化率最大，随着厚度继续增加，反力比的降幅趋于稳定，各桩桩顶荷载分配差异性减小。该分析表明承台自重增加可使桩顶荷载分配发生调整，同时改变竖向荷载传递路径，使传力更加均匀。因此适当提高承台厚度，可改变应力传递路径，使桩顶荷载分配更加均匀，有利于提高群桩基础的整体稳定性。
②随着承台厚度增大, 桩顶反力也逐渐大。但承台厚度为2.5m和3.0m的角桩和边桩的桩顶反力差别较小, 说明当承台厚度增加至某个数值(有效厚度)时,各桩顶反力差异性接近一致。因此,在设计中应当尽量减小承台厚度至有效厚度,同时考虑承台的构造要求,选择最佳厚度。各种承台厚度下的桩顶反力,都是角桩最大,边桩次之,中心桩最小。究其原因是承台沉降不同使得承台底部(即各桩桩顶)受到台底土的反力作用不同。中心桩位于承台中部,台底土分担了很大外力,桩顶反力最小；而角桩居于最外缘,受台底土的支撑作用最小,自身承担的外力最大。
4结论
本文主要探讨了不同承台厚度对超长群桩基础力学性能的分析，随着承台厚度的增加，承台沉降逐渐减小，桩顶荷载增大，桩顶荷载大小趋向均匀。在工程实际中，应当合理选取最佳承台厚度,同时考虑承台的构造要求,以达到结构受力及工程节约的双重目的。
参考文献：
[1]超长群桩基础承载机理研究. 张喜刚龚维明 著 人民交通出版社，2010
[2]韩梅.竖向荷载作用下桥梁桩基础沉降分析:〔硕士学位论文〕.成都:西南交通大学，2007
[3]陈安.软粘土中桩同作用模型试验与机理研究:〔博士学位论文〕.长沙:中南大学，2006
[4]张建辉，靳元峻，余晓雅等.不同桩长、桩径桩筏基础的分析方法[J].岩土工程学报，2006， 28(11):1958-1963
[5]谢涛，袁文忠，朱明.群桩基础竖向承载力群桩效应模型试验研究[J].铁道建筑技
术，2002，(4):38-40
第15篇
关键词：深水化；大型化；高桩码头；拱形结构
Abstract: This paper put out the research summary and recommendations for the deep water terminal development needs of the arch piers on the basis of full understanding of the wharf structure at home and abroad.Key words: deep; large-scale; high-pile pier; arch
中图分类号：U65文献标识码： A 文章编号：
1、研究的背景及意义
1.1 港口发展趋势
海运在我国的对外贸易中占有很重要的位置。我国拥有1.8万公里的海岸线，承担了近10%的国内货物运输和85%以上的外贸货物运输任务。港口作为海运体系的枢纽，对社会经济的发展起到了举足轻重的作用。
尽管我国港口建设已经取得这样的成绩，但是港口吞吐能力仍然满足不了货运量增长的需要。2001年我国沿海港口的吞吐能力为11.6亿吨，但实际承担的吞吐量却达到13.8亿吨；集装箱码头吞吐能力约为1500万TEU，而实际承担的量高达2200万TEU；大型原油接卸码头以及矿石码头的吞吐能力同样亦小于实际承担的吞吐量。我国港口吞吐能力与需求之比达1：1.2，与国际上1：0.7相去颇远。
为了更好地解决这种矛盾，船舶向大型化发展的趋势日益明显。为适应大型船舶的靠泊，码头的建设也提出了更高的要求，码头建设日益向着深水化、大型化方向发展。深水码头的设计、施工等已成为港口工程界重要的研究课题。
收稿日期： 修回日期:
作者简介：廉芳芳（1983-），女，天津市人，助理工程师，从事港口规划和土地岸线管理工作。
Biography: LIAN Fang-fang (1983-), female, assistant engineer.
同时随着港口数量的增多，有着优质地质、水深、气象等自然条件的岸线资源已经大多被开发。新建码头一般建设在自然条件相对复杂的区域，为了克服这些不利因素，新建码头一般选择建造在离岸较远的深水区中。深水化和大型化已经成为高桩码头未来发展的主要趋势，但同时也对码头桩基础的承载力提出了更高的要求。
1.2 高桩码头发展趋势
高桩码头的发展趋势可归纳为以下几个个方面：
（1）减小构件自重，节约材料。如：在码头中采用拱形结构。例如拱形梁和双曲板等。
（2）提高桩基承载力，减少桩基数量。如：采用大直径管桩，通过增大桩尖底面积和桩侧表面积来增大桩尖承载力和桩侧摩阻力。以此达到提高桩基承载力，减少桩基数量，节约成本的目的。
（3）简化桩基。如：减少桩的种类、简化布置。
（4）简化上部结构，加快施工速度。如：通过加大构件尺寸，统一构件规格来减少构件数量。目前国内每跨码头的预制构件数量已经从23件减少到10件作用，大大地缩短了工期。
（5）码头排架之间跨度增大。如：随着船舶向大型化发展的趋势日益明显，为适应大型船舶的靠泊，码头建设日益向着深水化、大跨度方向发展；随着排架间距的加大，所需桩基的数量降低，从而大幅降低码头造价。
近年大直径混凝土管桩和大直径钢管桩在工程中的推广应用和施工技术的成熟，确保了高桩码头深水化和大型化的可行性。大直径混凝土管桩和大直径钢管桩的承载力比一般的桩都有很大的提升，从而在确保码头深水化和大型化的基础上，还使得用加大码头排架间距来减少码头成本的办法变成可能。加大码头排架间距可以大幅减少桩基数量，并以此节省码头建设经费。但这同时也带来码头上部结构跨度变大，上部结构内力急剧增大，普通梁板式结构无法承受的问题。
为了解决以上问题，有关学者借鉴桥梁工程中的拱桥提出了拱形圬工纵梁、拱形桁架纵梁等结构。但对码头结构中拱形纵梁的研究才刚刚起步，还没有一个统一的规范和通用的设计方法。本文在充分了解国内外码头结构形式的基础上，对可适用于深水大码头发展需求的大跨度拱形纵梁码头的研究现状进行了总结，并提出建议。
2、拱形结构在码头上应用的研究现状
2.1 拱形结构的特点
拱结构与梁结构的区别，不仅在于外形不同，更重要的是两者受力性能有着本质的区别。梁式结构在竖向荷载作用下，支承处仅产生竖向支承反力，梁体主要承受弯矩和剪力；而拱式结构在竖向荷载作用下，两端支承除了有竖向反力外，还将产生水平推力。正是这个水平推力，使拱体的弯矩大大减小，拱截面主要承受轴向压力，主拱圈以受压为主，使之成为以受压为主的压弯构件。由此使之成为大跨度结构的优选型式。
拱形的主要优点是：（1）跨越能力大；（2）抗风稳定性强，结构整体性好；（3）能就地取材，造价较低；（4）耐久性能好，维修、养护费用低；（5）建筑艺术造型简介优美。
拱形结构用于高桩码头的主要缺点是：自重较大，自重和受力会对桩基产生较大水平推力。
2.2 拱形结构在码头中应用的研究现状
拱形结构在码头上的应用主要借鉴于桥梁工程上的拱桥。拱形结构因其良好的抗压能力，被运用在码头结构中可增加码头的承载力，减少构件数，达到节省码头成本的效果。
华东水利学院水港系双曲拱码头研究小组于1978年提出了有双曲拱板的高桩码头的设计构想，具体设计如图1所示。本码头面板采用双曲拱板，其结构借鉴于桥梁工程中常见的双曲拱桥。双曲拱形较之一般拱形可以更加均匀的传递压力给桩基，有更 等地得到小规模推广，但因为施工麻烦，设计理论也不够成熟，未在全国范围内得到大规模推广。
图1高桩双曲面板码头典型断面图
浙江省交通局于1978年在浙江省6905码头工程中，使用了设置拉杆的拱形横梁结构。具体设计如图2所示。拱形结构可以将上部荷载更好的传递给桩基，同时减小横梁上的弯矩，更好地发挥混凝土的抗压性能。相对普通的梁板式码头，采用本结构可以节省混凝土和钢材20%以上。但是这种结构因为施工较一般梁板式码头复杂，未能得到大规模推广。
图2高桩拱形横梁码头典型断面图
2007年曹源在传统的高桩梁板式码头结构中，应用拱式纵梁代替传统的简支纵梁，提出了大跨度悬链线拱式纵梁码头的新型结构型式（如图3所示）。但是由于该结构将拱脚固结在桩台上，所以桩基础要承受很大的水平承载力。为了提供足够大的水平承载力，桩基础被设计成由多根直桩和叉桩组成的桩台。这种设计加大了施工难度，并且较大地提高了施工成本，并不能很好地达到减少码头造价的目的。
图3悬链线拱式纵梁码头正面图
2007年于忠伟在普通梁板式高桩码头结构型式的基础上，借鉴桥梁工程中的拱梁，在高桩码头结构中，应用拱式纵梁代替传统的简支纵梁，提出了由拱梁、拉杆、吊杆、立柱组成的新型结构型式（如图4所示）。本结构在拱梁之间设置了一个拉杆，虽然可以部分的平衡两拱脚对桩基础的水平荷载，但剩余的水平荷载依然需要通过多根桩组成的桩台来抵消。这样就提高了施工成本，并且拉杆和吊杆的设置加大了施工难度。拉杆在极端环境下的破坏也会给整个码头结构带来安全上的隐患。
图4桁架式拱形纵梁码头断面图
2009年翟秋针对码头结构的特殊性，借鉴拱桥结构，提出了适用于外海深水条件的拱式纵梁新型码头结构型式，并进行了结构整体布置，从材料特性、截面类型、构件尺寸范围等方面阐述了主要构件的设计要求,具体结构如图5所示。并首次将拓扑优化的概念及方法引入码头结构的优化中，基于拓扑优化方法对拱圈梁的合理拱轴线进行研究。但本结构和图4中的结构存在着同样的问题。
图5桁架式拱形纵梁码头断面图
3 总结及建议
虽然拱形结构有跨越能力大、耐久性能好、构造简单等优点，但运用在码头结构上时，依然存在以下问题：（1）设计理论不够成熟。（2）施工较一般梁板式码头复杂。（3）对桩基础的水平承载力要求较高，难以很好地达到减少码头造价的目的。所以建议：1、采用有限元软件:对拱形纵梁内力进行计算。包括拱形纵梁在不同约束下的最大承载力、挠度变化、内力分布、最大应力位置等。并以此为依据对拱形梁进行结构优化，在承载力达到实际工程需求的基础上解决拱脚对桩基础的水平推力过高的问题；2、参照实际工程中的桩基布置，设计出适合拱形纵梁结构的桩基构造，并从工程造价的角度将本方案与原设计方案进行比较分析。
参考文献
[1] 王文磊.中国港口现状[J].世界海运,2010.4.
[2] 麦远俭.关于我国港口建设中长期发展的思考[J].港口工程分会技术交流论文集,2005:3-7.
[3] 陈万佳.港口水工建筑物[M].北京:人民交通出版社,1997:189-195.
[4] 翟秋.新型拱式纵梁码头结构型式及计算方法研究[D].河海大学博士学位论文,2009.3.
[5] 黄蕙.钢筋混凝土微折板结构性能的研究[D].河海大学硕士学位论文,1990:1-9.
[6] 华东水利学院水港系双曲拱码头研究小组.高桩双曲拱码头结构几个主要问题的探索[6].水运工程,1978(11):12-22.
[7] 浙江交通局.新型的高桩梁板码头[J].水运工程,1978(3):22-25.