1、1关于桩基础施工测量质量控制的初步探讨【摘要】作为深基础之一的桩基础,是工业与民用建筑工程中最常用的基础形式,是大型建筑工程中运用得最多的一种基础形式。桩基础可按照不同的分类标准分为不同的类别,比如按桩的受力的不同,桩基础可以分为端承桩和摩擦桩两种,而按入土方法的不同又可分为压入桩、打入桩和灌注桩等。但不管采用哪种类型的桩,都必须进行施工测量,因为施工测量是桩基础质量的重要保证。工程测量是测绘科学与技术在国民经济和国防建设中的直接应用,是综合性的应用测绘科学与技术,要求计算理论精准,测量方法严谨。文章将简要地对桩基础施工测量质量控制进行初步探讨,以望在工程施工质量控制中发挥应有作用。 【关键字
2、】桩基础,施工质量,质量控制,探讨 中图分类号:F253.3 文献标识码:A 文章编号: 1、引言 随着国民经济的不断发展,我国建筑业也得到了快速发展,取得了巨大的成就。与建筑业有关的是建筑物,而与建筑物存在密切关联的就是建筑物的基础结构。建筑物的基础结构不仅直接关系到建设单位的经济效益,同时也密切的关系到广大人民群众的切身利益,优良的基础结构不仅能给施工单位提供实际的经济效益,更能给建设单位创造良好的品牌优势。其中,房屋建筑过程中的基础结构在结构设计中占有相当重要的地位,它关系到建筑物的整体质量,影响着建筑物的后续使用,特2别是广泛应用的基础形式桩基础的施工质量在保障整个建筑物质量中起着不可
3、忽视的作用。因此,只有把好桩基础的质量关,才能把“质量是建筑的生命”落实到实处,切实保证建筑质量。 2、桩基础的概念和分类以及施工测量的任务 2.1 桩基础的概念 地基是指在建筑物的荷载作用下产生变形但是不能忽略的一部分岩体或土体。 基础则是指建筑物下部将建筑物的荷载传递给地基的结构。 桩基础是基础的一种,是在地质状况不佳,天然基础不能达到建筑物的强度、变形及稳定性的要求时,借助特殊的施工手段采取的一种埋深更大的人工基础形式。桩基础具有优良的特点,比如沉降量小、承载力高,这都使得桩基础具有得天独厚的优势。但是在现实生活中,采用最多的还是浅基础,如果存在下面的情况,当地基变形和强度方面都无法满足
4、要求时,桩基础就得到了施工者的青睐。 2.2 应采用桩基础的情况 在工程实践中应采用桩基础的情形概括如下: 建筑物地基上部偏软,且荷载较大,同时下部有坚实土层可作为桩端持力层时; 若存在天然地基上的浅基础沉降量过大的情况,即使对地基进行处理也不能达到要求时,可考虑桩基础; 如果建筑物是非常重要的,它的存在具有特殊的现实意义,即使现有的地基承载力尚好,但要求对沉降进行较好的控制,坚决防止出现3过大沉降的现象,这时也可考虑采用桩基础; 对土层不很厚,土质又较差,如做条形基础,土方量较大,可考虑采用钻孔灌注短桩。 2.3 桩基础的分类以及施工质量控制的任务 作为深基础之一的桩基础,是工业与民用建筑工
5、程中最常用的基础形式。有许多种类的桩基础可按照不同的标准分为不同的类别。按桩的材料的不同,可分为钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等;按受力的不同,可分为摩擦桩和端承桩;按桩的入土方法不同,可分为打入桩、压入桩和灌注桩等。不管在施工中采用什么形式的桩,有一点都显得尤为重要,那就是施工测量。对于建筑工程来说,对桩基础进行施工测量的主要目的在于:一是按照建筑设计和建筑施工的要求,把预先设计好的建筑物的基础桩位,准确无误地标定在要进行建筑施工的地面上,为后期建筑施工中的桩基础施工做好蓝图和指示;二是监测桩基础施工;三是在桩基础的施工完成后,对于施工质量的检验和其他地面建筑工程施工提供桩基础资料,并为后期桩基础
6、竣工测量的有序进行提供保障。 2.4 桩基础的土建施工技术 桩基础是目前我国高层建筑中使用最普遍的一种基础类型。当建筑地基的土质比较松软,采用普通的扩大基础不足以使地基满足建筑物的强度、变形和稳定性的要求时,就使用桩基础。通过在地基中插入多根桩,可以将高层建筑物上层的荷载传递至更深的土层或岩层,从而满足建筑物对地基的承载力的要求。常见的桩基础有预制桩、树根桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩几种。 4桩基础的土建施工技术按照施工方法分为两种:振动沉桩施工技术和静力压桩施工技术。振动沉桩施工技术是在桩的顶部固定振动器,使桩通过振动效果和自身重力的综合作用,自动下沉至基地土层。这种施工技术简单易于操作,打桩
7、效果也较好,有效地降低了劳动强度,提高了施工的效率,降低了施工的成本。静力压桩施工技术是利用静力压桩机通过桩架上的配重和自身重力的作用产生反力将桩压入土层中的施工技术。这种施工方法在压桩的过程中,由于作用力破坏了土层结构,土层会产生反作用力,所以在施工过程中不宜停顿。这种施工方法通常在粘土层中使用,具有造价低,噪音小,工艺简单,质量可靠等优点。 3、建筑工程桩基础施工测量技术要求 在建筑工程中,对建筑物的尺寸精度的要求很高,而对于设计单位和施工单位来说,尺寸精度是不能按测量中误差来衡量的,而应该要按实际长度与设计长度之比的误差来衡量。实际工程施工中,长度尺寸精度要求分为建筑物外廓主轴线对周围建
8、筑物相对位置的精度(新建筑物的定位精度)和建筑物桩位轴线对其主轴线的相对位置精度。 4、建筑物定位测量 在施工中,我们根据设计所给定的条件,对建筑物进行定位,并将建筑物角桩外廓主轴线的交点,在地面上进行测设,把其当作测设建筑物桩位轴线的依据,通俗地讲,这就是我们所定义的建筑物定位测量。在建筑物施工的时候,全部角桩都会因桩基础的施工被毁坏以致不复存在,因此,为了保证桩基础施工完成后后期工作的顺利进行和测量的需要,在对建筑物进行定位测量时,要对建筑物外廓主轴线交点的角5桩进行直接测设,二是采用一种间接的方法,在平行建筑物且离建筑物四周外廓 5 到 10m 的地方,先做一个矩形控制网对建筑物进行定位
9、测设,这是建筑物定位的基础,之后,测出轴线控制桩(又叫引桩) 。要做到这些的重要步骤方法如下: 4.1 绘制桩位测量放线图和编写说明书 在施工者对资料了如指掌的情况下,要使桩基础施工测量方便易行,必须在施工前编制桩位测量放线图及说明书。 首先,要做的第一步就是找准定位轴线。在施工中,要使施测放线变得简单易行。对于那些平面是弧形的,外形不整齐的建筑物,它的定位主轴线是十字轴线和圆心轴线;对于平面成方形,外形规则的复杂建筑物,它的主轴线则是外廓墙体中心线,而承台桩的定位轴线则是桩位轴线。 其次,根据桩位平面图所标定的尺寸,建立与建筑物定位主轴线相互平行的施工坐标系统,一般应以建筑物定位矩形控制网西
10、南角的控制点作为坐标系的起算点,其坐标应假设成整数。 再次,要对所有的桩点进行统一有序的编号,这就要求根据桩位平面布置图进行,而且编号应该遵循从建筑物西南角开始,从上而下、从左到右的顺序,以防止桩点测设时出现混乱。 第四,要确定建筑物的定位矩形网、桩位轴线、主轴线和承台桩位,就必须 根据设计资料计算测设数据,并在桩位测量放线图上标注有关数据,把其显示出来。 最后,拟定高程测量方案。对于高层建筑工程测量方案的拟定,要6根据设计所提供的水准点,从而做到有条不紊。 4.2 建筑物的定位 由于建筑设计所制定的定位条件不同,定位主要分为五种形式,各种形式各具特点,分别如下:以原建筑物为基础的定位形式,以
11、城市建设规划红线为基础的定位形式,以建筑物施工方格网为基础的定位形式,以三角点或导线点为基础的定位形式,以道路中心线(或路沿)为基础的定位形式。在施工中,由于设计所给的定位形式不同,对建筑物定位进行测量要灵活选用不同的方法,做到具体问题具体分析。这些方法主要包括坐标法(极坐标法和直角坐标法) 、内分法、角度或距离交会法、等腰三角形与勾股弦等测量方法。在实际工作中,要按经纬仪的正、倒镜位置测定对各角度进行测设,以保证测设时的定位精度。 4.3 建筑物定位矩形网测量 在施工中,因工程大小各有差异和复杂程度各不相同而存在不同情况,但不管哪种情况一般都可采用下列方法对建筑物定位矩形网测量。这些方法概括
12、为定位桩法和主轴线法两种。 定位桩法。若需要对 X、Y、Z、W 建筑物测设时,根据建筑设计时所给定的条件,首先对 X 和 Y 两点做测设,之后进一步根据 X、Y 测设出 Z、W 两点,最后,当我们得出 X、Y、Z、W 四点的值之后,以四点的定位矩形网为基础进而测设 X、Y、Z、W 建筑物所有的桩位轴线,最终对建筑物进行定位。 主轴线法。对定位精度要求高的建筑物,如大型厂房,若采用定位桩法就不能满足建筑物定位要求。由于主轴线法测设要求严格,误差分7配均匀,精度高,但工作量大,主要适用于大型工业厂房等复杂建筑物的定位测量。如要测设 X、Y、Z、W 厂房时,应根据设计所给的条件首先测设出长轴线 EO
13、W,然后,再以长轴线为基线,用测直角形方法测设出短轴线 SON、进行精密丈量和归化。最后根据长轴线点和短轴线点按直角形法,测设 X、Y、Z、W各点。经检查满足要求后,才测设 X、Y、Z、W建筑物的桩位轴线进行建筑物定位测量。 5、 建筑物桩位轴线及承台桩位测设质量控制 5.1 桩位轴线测设的质量控制 在建筑物定位矩形网测设完成之后,对于建筑物桩位轴线测设,要把建筑物定位矩形网作为基础,以内分法和经纬仪定线精密量距法或者两者相接的方法对桩位轴线引桩进行测设。实际施工中,一般采用极坐标法对复杂建筑物圆心点进行测设,值得注意的是,对所测设的桩位轴线的引桩均要打入小木桩,而木桩顶上应钉小铁钉作为桩位轴
14、线引桩的中心点位。 5.2 建筑物承台桩位测设的质量控制 建筑物承台桩位的测设是建立在桩位轴线的引桩的基础之上的,没有后者的支撑,建筑物承台桩位的测设就不可能完全实现。根据地上建筑物的需要进行的桩基础设计可分群桩和单排桩。群桩是由 320 根桩组成的,单排桩则是由 12 根桩组成。正方形、三角形、长方形等都是群桩的平面图形。实际测设时,可利用设计所给定的承台桩位与轴线的相互关系,进行测设。 6、桩基础竣工测量质量控制 8作为桩基础竣工验收重要资料之一的桩基础竣工测量成果图,其主要内容包括:测出地面开挖后的桩位偏移量、桩顶标高、桩的垂直度等,有时还要协助测试单位进行单桩垂直静载实验。具体的质量控
15、制措施为:(1)恢复桩位轴线。在桩基础施工中由于确定桩位轴线的引桩,往往因施工被破坏,不能满足竣工测量要求,所以首先应根据建筑物定位矩形网点恢复有关桩位轴线的引桩点,以满足重新恢复建筑物纵、横桩位轴线的要求。恢复引桩点的精度要求应与建筑物定位测量时的作业方法和要求相同。 (2)桩顶标高测量。对每个桩顶标高应采用普通水准仪,运用散点法进行施测,但要注意的是施测时应对所用水准点进行检测,以确保测量精度,桩顶标高测量精度应满足1cm 要求。 (3)桩身垂直度测量。一般情况下,以桩身倾斜角(桩纵向中心线与铅垂线间的夹角)来表示桩身垂直度,桩身垂直度测定可以用自制简单测斜仪直接测完其倾斜角,但必须满足盘
16、度半径不少 30cm,度盘刻度不低于 10的要求。 (4)桩位竣工图编绘。一般采用 1:500 或 1:200 的比例尺绘制桩位竣工图,其内容主要包括:建筑物定位矩形网点、建筑物纵、横桩位轴线编号及其间距、承台桩点实际位置及编号、角桩、引桩点位及编号。 7、结束语 综上所述,随着科学发展,工程技术的不断进步,桩基础测量技术也将得到完善和发展,桩基础施工质量控制手段和方法也将得到不断改9进,这也促进了建筑业的发展。当然要实现这一目标,还需要广大学者和实际工作者共同努力,不断钻研和探究。 参考文献: 1 余宏.浅谈高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术J. 科技风. 2011 年 22 期 2 施伟
17、达.关于桩基础施工测量质量控制的初步探讨.中小企业管理与科技(上旬刊).2009 年 16 期 3 付剑.高层建筑桩基础施工技术分析J.中国高新技术企业. 2009 年 22 期 4 陈红延,王文昕.浅谈桩基础工程施工测量的质量控制J.建筑管理现代化. 2005 年 02 期 5 尹进良.桩基础工程的工程测量问题J.中国高新技术企业. 2010 年 15 期 6 王盖世.桩基础工程施工测量的质量控制分析J.科技创新导报. 2011 年 30 期 7 邵建达,茅铁君.混凝土结构裂缝的产生原因及防治措施J.中国高新技术企业. 2010 年 10 期 8 黄康明.浅谈如何做好混凝土施工的质量控制J.中小企业管理与科技(上旬刊). 2010 年 07 期 作者简介: 李晓东(1975) ,男,云南禄丰人,工程硕士,楚雄州工业学校讲10师,研究方向:工程测量、工程监理和施工技术。