李媛
摘要:樁基礎(chǔ)施工是高層建筑工程施工建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對于高層建筑工程的整體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性有直接的影響,因此必須不斷優(yōu)化和完善樁基礎(chǔ)施工技術(shù),推動(dòng)高層建筑工程的快速發(fā)展。本文就高層建筑工程中樁基礎(chǔ)施工技術(shù)進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:高層建筑;樁基礎(chǔ);施工技術(shù)
前言
當(dāng)前,隨著城市化進(jìn)度的不斷加快。城市人口不斷的增多,導(dǎo)致了土地資源的嚴(yán)重稀缺。為此。高層建筑在城市中的數(shù)目不斷的增多。也被越來越多的人民重視。但是。由于高層建筑的建筑難度比較大。施工比較復(fù)雜。如果在施工的過程中沒有進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)或者施工中存在重大的失誤。那么就會(huì)留下嚴(yán)重的安全隱患。高層建筑的樁基礎(chǔ)施工在高層建筑中是施工的重點(diǎn)部分,它是高層建筑的基礎(chǔ)。為此。施工人員在施工過程中要給予高度的重視。
樁基礎(chǔ)技術(shù)在現(xiàn)今的土建行業(yè)施工。尤其是高層建筑施工中是非常關(guān)鍵的技術(shù)。對它的運(yùn)用必須結(jié)合實(shí)際情況。做好前期的準(zhǔn)備和施工的操作。將技術(shù)的效果充分發(fā)揮。保證工程的質(zhì)量。保證住戶的居住水平和生活安全。
1.樁基礎(chǔ)施工概述
樁基礎(chǔ)是建筑施工的一種基礎(chǔ)的形式。通常是由基樁和樁頂?shù)某信_結(jié)合在一起而形成的基礎(chǔ)性的工程。依據(jù)樁端的支撐情況的不同分為高承臺樁基和地承臺樁基。高承臺樁基由于施工方式的不同??梢苑譃楣嘧逗皖A(yù)制樁。樁基礎(chǔ)常用的施工方式主要有靜壓、水沖沉入、振動(dòng)和錘擊。在發(fā)生暴雨和地震等自然災(zāi)害時(shí)。樁基礎(chǔ)由于把建筑物的豎直荷載轉(zhuǎn)移到地下以及周圍的地面中。樁基礎(chǔ)較強(qiáng)的豎向承載力能夠發(fā)揮重要的作用。增加建筑物對外的抵抗力。這樣可以有效地減少建筑物的坍塌與傾斜。樁基礎(chǔ)的廣泛應(yīng)用很大程度上在于樁基礎(chǔ)增加了建筑物的穩(wěn)定性。在樁基礎(chǔ)的施工中需要注意地基的變形和承載力。而且需要做好土建工程施工前的場地的勘察工作。樁基礎(chǔ)和一般的地基工程不同。具有很大的工程量。成本相對比較高。樁基礎(chǔ)的施工對于施工場地和地基基礎(chǔ)都有較高的要求。因此在樁基礎(chǔ)的施工中。要對施工場地進(jìn)行細(xì)致的勘探。促使樁基礎(chǔ)的施工能夠滿足建筑所需的承載力和防震特性。
2.高層建筑樁基礎(chǔ)的特點(diǎn)
(1)由于樁能穿過軟弱土層。支撐在堅(jiān)硬或較硬的土層持力層或巖層中。因此。樁能具有很高的單樁和群樁豎向承載力承受來自上部建筑荷載。
(2)樁基具有很大的豎向單樁剛度或群樁剛度,在承受來自上部結(jié)構(gòu)荷載或相鄰建筑荷載時(shí)。不會(huì)產(chǎn)生過大的不均勻沉降。保證建筑的使用安全。
(3)由于單樁或群樁基礎(chǔ)具有很大的側(cè)向剛度和較好的抗傾覆能力。能夠抵抗巨大的水平荷載,保證建筑的抗傾覆穩(wěn)定性。
(4)箱、筏承臺底土分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載。
3.高層建筑樁基礎(chǔ)施工的重要性
近年來。我國社會(huì)市場經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展。推動(dòng)了我國城市化建設(shè)的進(jìn)程。城市人口數(shù)量逐漸增加。造成土地資源越來越稀缺的問題。高層建筑能夠有效增加土地的利用率。成為我國城市建筑的主流。是城市改造和發(fā)展建設(shè)的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一。同時(shí)??茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展。使得高層建筑施工過程出現(xiàn)了各種新的材料、設(shè)備和工藝。為高層建筑的合理設(shè)計(jì)和科學(xué)施工提供了必要的技術(shù)支撐。
4.高層建筑樁基礎(chǔ)作用與選擇
高層建筑的重心高。對于傾斜會(huì)十分敏感。并且在風(fēng)和地震水平負(fù)荷載下還會(huì)產(chǎn)生巨大的傾覆力矩。所以其對基礎(chǔ)的承載力、穩(wěn)定性和差異沉降的要求都很高,這就必須要選擇正確的、合適的樁基礎(chǔ)來支撐起整個(gè)高層建筑。
一般來說。高層建筑都會(huì)設(shè)有地下室。所以在高層建筑施工的前期就需要進(jìn)行基坑支護(hù)。這樣才能保證土方開挖以及地下室構(gòu)造施工可以順利進(jìn)行。對于一些地基上部軟弱而下部太深處埋藏有堅(jiān)實(shí)地層時(shí)的高層建筑一般會(huì)采用樁基礎(chǔ)?;蛘咭詷痘鳛榈卣饏^(qū)結(jié)構(gòu)抗震措施的建筑物。總體來說。樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)必須要滿足地基承載力和變形這兩個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)如今的樁基礎(chǔ)一般分為三種:現(xiàn)澆混凝土灌注樁、混凝土預(yù)制樁以及鋼柱。現(xiàn)澆混凝土灌注樁以其樁的承載力較大、適應(yīng)范圍也很廣。對環(huán)境的危害影響較小的特點(diǎn)。得到了廣泛的應(yīng)用:混凝土預(yù)制樁一般會(huì)有一定的噪聲和振動(dòng)影響。另外還存在擠土效應(yīng)。逐漸被淘汰出樁基礎(chǔ)的應(yīng)用。對灌注樁的施工過程。需要對施工場地進(jìn)行勘察。保證施工場地的平整性:而對于采用人工開挖的方法成孔。則在考慮場地平整性的基礎(chǔ)上還要考慮如何把挖出的土體運(yùn)輸出去:如果采用鉆孔的方法成孔。則應(yīng)該考慮相應(yīng)的排水溝和泥漿槽。
在打樁基礎(chǔ)的過程中,可以采用振動(dòng)打樁、、靜壓法或者錘擊打樁法。但是無論采用哪種方法。由于打樁的施工機(jī)械設(shè)備本身就有一定的重量。所以不僅要保持高層建筑施工場地自身的平整性。還應(yīng)該需要鋪設(shè)一定厚度的碎石來提高地基表面的承重能力。來避免在進(jìn)行樁基礎(chǔ)的施工過程中。會(huì)出現(xiàn)的地基周圍的土層會(huì)因?yàn)槌兄啬芰Σ幌嗤鴮?dǎo)致的不均勻沉降。從而影響整個(gè)高層建筑的施工質(zhì)量和施工工期。
5.高層建筑樁基礎(chǔ)施工前期工作
5.1對建筑樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行合理的勘察
勘察施工現(xiàn)場的主要目的是搜集現(xiàn)場的基本數(shù)據(jù)。為科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案提供確切的數(shù)字依據(jù)。以保證在后期執(zhí)行時(shí)方案的可行陛、指導(dǎo)性。施工現(xiàn)場的環(huán)境條件、地質(zhì)狀況等外界條件是勘察的主要內(nèi)容。現(xiàn)場勘測完畢后。需要對勘察得到的信息進(jìn)行綜合分析和研究,得到包括土層類型、施工深度、水質(zhì)變化情況、地下水位在內(nèi)的數(shù)據(jù)。另外還需要了解施工現(xiàn)場周圍的地面建筑的情況,包括其位置、結(jié)構(gòu)、距離以及地下管線的分布情況、使用時(shí)間、結(jié)構(gòu)構(gòu)成、深度、距離、管徑大小等一系列情況。
5.2樁基礎(chǔ)施工方案的編制準(zhǔn)備
勘察工作完成后,就需要對施工方案進(jìn)行編制。在進(jìn)行施工方案的編制時(shí)。要以獲得的數(shù)據(jù)信息為依據(jù)。針對樁基礎(chǔ)的施工設(shè)備、方法、類型、材料、進(jìn)度安排進(jìn)行確定,同時(shí)需要充分考慮到周圍其他建筑物的穩(wěn)定性。不能在施工中影響、破壞其他建筑的地基結(jié)構(gòu)和深埋于地下的各種水、暖管道。并且,在樁基礎(chǔ)施工前。還需要預(yù)先進(jìn)行基樁測驗(yàn)。以準(zhǔn)確的確定實(shí)際施工時(shí)所需要的每個(gè)參數(shù)。
5.3建筑樁基礎(chǔ)施工機(jī)械中的預(yù)備
樁基礎(chǔ)施工中需要一系列的儀器設(shè)備必須在開工前準(zhǔn)備完成。并按要求分門別類的進(jìn)行準(zhǔn)備工作。施工前的設(shè)備準(zhǔn)備工作中。設(shè)備的維護(hù)和檢修是其重點(diǎn)工作內(nèi)容。為了使設(shè)備最快的進(jìn)人工作狀態(tài)。需要調(diào)整每個(gè)設(shè)備都處于最佳狀態(tài)。這樣能提高工作的效率。降低生產(chǎn)成本。設(shè)備準(zhǔn)備時(shí)不能忽略周圍環(huán)境因素的影響。需要結(jié)合周圍的環(huán)境條件進(jìn)行準(zhǔn)備。最大限度的避免外界條件影響設(shè)備的工作性能。合理購進(jìn)設(shè)備。只要機(jī)器能完成的工作就不靠人力完成。這樣可以減少誤差。有效的提高施工效率。
5.4樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場的準(zhǔn)備工作
保持施工現(xiàn)場有序是一項(xiàng)看似可有可無。實(shí)則相當(dāng)有效的準(zhǔn)備措施。對現(xiàn)場的雜物和施工中使用的設(shè)備清潔處理后按序存放。不僅能使施工現(xiàn)場保持干凈。還能保證樁的平整。能夠使再施工時(shí)各種儀器設(shè)備都在要求的狀態(tài)。很快開始運(yùn)行。
5.5樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場中的放線定位
在對水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行確定時(shí)。要按照設(shè)計(jì)中的要求對每一根樁的進(jìn)行標(biāo)高記錄。主要的目的是控制樁基施工中的標(biāo)高:在確定樁位時(shí)。要在平整的樁基礎(chǔ)地基表面中。對放線控制網(wǎng)進(jìn)行設(shè)置。然后根據(jù)設(shè)計(jì)中的尺寸沿著軸線方向?qū)γ恳桓鶚哆M(jìn)行編號。利用打樁機(jī)對每一根樁需要打人的位置進(jìn)行確定。
6.高層建筑樁基礎(chǔ)施工的技術(shù)要點(diǎn)
6.1預(yù)制樁的施工
預(yù)制樁是在樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場制成的各種材料、各種形式的樁(如木樁、混凝土方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、鋼樁等),用沉樁設(shè)備將樁打人、壓入或振入土中。是高層建筑樁施工中較多采用的施工方法。在預(yù)制樁施工過程中,通常采用靜壓法、捶擊法和振動(dòng)沉樁法等。能夠確保樁基礎(chǔ)施工的順利開展。
6.2灌注樁的施工
灌注樁是直接在所設(shè)計(jì)的樁位上開孔。其截面為圓形。成孔后在孔內(nèi)加放鋼筋籠,灌注混凝土而成。按成孔方法不同。灌注樁可分為鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁、爆擴(kuò)灌注樁等。鉆孔灌注指利用鉆孔機(jī)械鉆出樁孔。并在孔中澆筑混凝土而成的樁。沉管灌注指利用錘擊打樁法或振動(dòng)打樁法。將帶有活瓣式樁尖或預(yù)制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中。然后邊澆筑混凝土。邊錘擊或振動(dòng)邊拔管而成的樁。人工挖孔指樁孔采用人工挖掘方法進(jìn)行成孔。然后安放鋼筋籠。澆筑混凝土而成的樁。為了確保人工挖孔樁施工過程中的安全。施工時(shí)必須考慮預(yù)防孔壁坍塌和流砂現(xiàn)象發(fā)生。制定合理的護(hù)壁措施。爆擴(kuò)灌注樁指用鉆孔爆擴(kuò)成孔,孔底放入炸藥,再灌入適量的混凝土。然后引爆。使孔底形成擴(kuò)大頭。再放人鋼筋籠。澆注樁身混凝土。
6.3混凝土樁的施工
混凝土樁是指用普通鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土制成的樁,具有節(jié)約木材和鋼材、經(jīng)久耐用、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于高層建筑樁基礎(chǔ)施工中。在進(jìn)行混凝土樁施工澆筑前。需要對樁基礎(chǔ)施工的施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審核。保證施工人員和質(zhì)量監(jiān)測人員的按時(shí)到崗。檢查混凝土的配比情況、澆筑情況和攪拌情況。還需要進(jìn)行導(dǎo)管的水密承壓抗拉試驗(yàn)。為了保證樁身的質(zhì)量。高層建筑混凝土樁基礎(chǔ)施工中使用的混凝土原材料的抗離析性能要好。
6.4鉆孔灌注樁
在一般的建筑施工過程中。建筑師都會(huì)采用鉆孔灌注樁技術(shù)。鉆孔灌注樁的內(nèi)部上放有鋼筋籠。之后便用灌注混泥土的樁孔。這就需要機(jī)械設(shè)備來完成操作。這是一種最簡易方法來定義的樁類型。這種方法不同于其他的打樁方式。鉆孔灌注樁是在實(shí)施前就利用好已經(jīng)打好的孔之后再成樁。通過不同的樁體移動(dòng)的方向從而對樁基產(chǎn)生動(dòng)態(tài)的壓力。如果是合適的樁之間的距離可以有效防止縮孔和塌孔。對于一些成孔的柱體可以驗(yàn)證灌注是否順利實(shí)施的依據(jù)。另外一方面。我們可以不斷增大樁基的支撐面積的來保證樁基的穩(wěn)定性。并且要在后期進(jìn)行定期檢查樁基的安全穩(wěn)定和鉆桿的角度等措施來確保樁基的穩(wěn)定性。成孔后要能夠?qū)ζ溥M(jìn)行及時(shí)的拆除。鉆孔灌注在施工的過程中要能夠注重保護(hù)護(hù)筒的中心和樁位線的偏差不能太多??梢砸揽裤@桿在鉆機(jī)上的長度可以確定孔的深度。但是當(dāng)鉆孔達(dá)到一定的深度后。就必須要能夠充分利用鉆桿在事先的地方進(jìn)行清空。這樣不但可以確保樁基工程的建筑工程質(zhì)量。而且在混泥土對成孔灌注之前就對其進(jìn)行清洗工作。這樣才能確保灌注效果。
7.高層建筑工程中的樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用分析
7.1要能夠根據(jù)土層條件進(jìn)行操作
在建筑施工現(xiàn)場。由于各個(gè)建筑工程現(xiàn)場的地質(zhì)條件不同。其中即包括是土壤成分和樁端受力的深度和地下水的各個(gè)情況等因素。這樣會(huì)導(dǎo)致樁基礎(chǔ)的選擇對象會(huì)受到一定程度的影響。所以。要能夠根據(jù)各種樁柱的結(jié)構(gòu)情況和技術(shù)性的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行選擇合適的樁基礎(chǔ)。
7.2能夠?qū)A(chǔ)載荷量進(jìn)行有效控制
在建筑施工之前。要對建筑施工的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行正確地計(jì)算。特別是要對建筑物的上層建筑以及承載能力的大小進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算。并且能夠設(shè)計(jì)適和的樁柱。這是因?yàn)榻ㄖ锏幕A(chǔ)載荷量是影響單樁的承載能力的主要因素。
8.結(jié)語
隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展。建筑工程中高層建筑數(shù)量逐漸的增多。建筑工程的質(zhì)量引起人們更多的關(guān)注。因此樁基礎(chǔ)技術(shù)在建筑工程的施工中廣泛的應(yīng)用。樁基礎(chǔ)施工是建筑工程施工過程中的重要組成部分。對于建筑工程的施工效率和質(zhì)量都有重要的影響。樁基礎(chǔ)技術(shù)是建筑工程施工中必不可缺少的步驟。施工的好壞關(guān)系到整個(gè)工程的施工質(zhì)量。因此施工單位和相關(guān)部門需要充分的認(rèn)識到樁基礎(chǔ)技術(shù)的重要性。不斷的對其進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。進(jìn)一步的推廣樁基礎(chǔ)技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用。