一级建造师在选择桩基础时,需要综合考虑多个因素,包括地质情况、上部结构的型式、荷载大小及设计单桩承载力、施工条件及沉桩设备、建筑场地环境等。以下是一些关键的选择原则和建议:
按受力状态分类
端承桩:适用于上部建筑物的荷载通过桩传给埋藏较深的坚硬土层,如广州、深圳、香港等地的高层建筑。桩端支承在基岩上,沉降量极小,桩侧摩擦力可略去不计。
摩擦桩:适用于上部建筑物的荷载通过桩身与土层的摩擦力传给地层,适用于多层建筑的地基处理,但在高层建筑结构中较少采用。
按材料分类
木桩、 灰土桩、 碎石桩:常用于多层建筑的地基处理,但在高层建筑结构中较少采用。
混凝土桩:包括预制桩和灌注桩两大类。预制桩有预制钢筋混凝土方桩、预制预应力混凝土管桩等;灌注桩有钻孔灌注桩、冲孔灌注桩、沉管灌注桩、挖孔灌注桩和大直径扩底灌注桩等。混凝土桩由于取材方便、价格适中,在我国得到了广泛应用。
钢桩:形式常为钢管桩,有时也采用宽翼缘工字形截面。钢桩承载力大,挤上量小,起吊、运输、锤打方便,但材料供应紧张、价格昂贵,一般仅用于重要的或超高层的建筑中。
沉桩方式及设备选择
锤击沉桩:适用于砂类土、黏性土。桩锤的选用应根据地质条件、桩型、桩的密集程度、单桩竖向承载力及现有施工条件等因素确定。
振动沉桩:适用于锤击沉桩效果较差的密实的黏性土、砾石、风化岩。
射水沉桩:在密实的砂土、碎石土、砂砾的土层中,锤击法、振动沉桩法有困难时,可采用射水作为辅助手段进行沉桩施工。在黏性土中应慎用射水沉桩,在重要建筑物附近不宜采用射水沉桩。
静力压桩:适用于软黏土(标准贯入度N<20)、淤泥质土。
钻孔埋桩:适用于黏土、砂土、碎石土且河床覆土较厚的情况。
施工技术要点
预制桩的接桩:可采用焊接、法兰连接或机械连接,接桩材料工艺应符合规范要求。
沉桩时,桩帽或送桩帽与桩周围间隙应为5~10mm;桩锤、桩帽或送桩帽应和桩身在同一中心线上。
选用原则
地质条件:选择桩基类型时,首先要进行详细的地质勘查。对于地质条件复杂、土层软弱的区域,灌注桩通常是更好的选择;而在地质条件相对稳定的地区,预制桩可以发挥其施工速度快的优势。
荷载要求:塔机的荷载及其作用方式对桩基的选择也起到重要作用。
其他注意事项
应选择较硬土层作为桩端持力层。桩径为d的桩端全截面进入持力层的深度,对于粘性土、粉土不宜小于2d;砂土不宜小于1.5d;碎石类土不宜小于1d。抗震设计时,桩进入碎石土、砾砂、粗砂、中砂、密实粉土、坚硬粘性土的深度尚不应小于0.5m,对其他非岩石类土不应小于1.5m。当桩基以下存在软弱下卧层时,桩尖以下硬持力层厚度不宜小于4d,并要进行软弱下卧层地基承载力的验算。
综上所述,一级建造师在选择桩基础时,应根据具体工程的需求和地质条件,综合考虑各种因素,选择最适合的桩型和沉桩方法,以确保工程的安全性和经济性。