許中長

（洪湖市鄂洪建設(shè)工程監(jiān)理有限公司 湖北省洪湖市 433200）

引言

軟土地基普遍存在強度較低但壓縮性較高，缺乏良好滲透性能等特點，因此導(dǎo)致軟土地基上進行高層建筑的施工建設(shè)時，需要著重對樁基進行合理選型設(shè)計，并選用適宜的施工工藝。以便能夠在保障軟體地基高層建筑樁基具有較高使用性能的同時，盡可能延長其使用壽命，進而切實保障整體高層建筑施工質(zhì)量。本文通過探究軟土地基高層建筑樁基的設(shè)計與施工，可為實際軟土地基高層建筑樁基設(shè)計施工工作的開展給予相應(yīng)指導(dǎo)。

1 工程概況

為有效說明軟體地基高層建筑樁基的設(shè)計與施工，本文選擇以本地區(qū)某高層住宅小區(qū)項目為例。該建設(shè)項目中建筑總面積超過310000m2，擁有17棟高層建筑，建筑樓層在18～33層，層高統(tǒng)一為3m，同時擁有一層地下車庫，車庫層高度為4.2m。在高層住宅建筑中采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)高度在54～99m之間。高層建筑周圍土體較為軟弱，其主要構(gòu)成要素包括粉性土、粘性土以及砂土，使得建筑地基屬于典型的軟土地基。

2 軟土地基高層建筑樁基設(shè)計分析

2.1 搜集各項重要數(shù)據(jù)

在開展軟土地基高層建筑樁基設(shè)計之前，首先需要設(shè)計人員立足具體建筑項目設(shè)計與施工要求，主動開展現(xiàn)場勘測工作，運用各種現(xiàn)代化的測量儀器設(shè)備和勘查技術(shù)，采集大量有關(guān)軟土地基高層建筑及其樁基的關(guān)鍵數(shù)據(jù)、重要參數(shù)。在與具體施工圖紙、項目文件等進行相互整合下，全方位地獲取各項重要信息數(shù)據(jù)，以便能夠為軟土地基高層建筑樁基設(shè)計及后續(xù)實際施工操作提供真實可靠的數(shù)據(jù)支持。

2.2 合理開展樁基選型

針對具體工程情況，在軟土地基高層建筑樁基設(shè)計當中另一大核心內(nèi)容便是合理進行樁基選型。目前常運用在軟土地基高層建筑中的樁基類型主要有以下幾種：

2.2.1 預(yù)制樁

在當前許多高層建筑中通常會選擇使用截面為200mm×200mm微型樁作為沉降控制復(fù)合樁基。正常情況下，樁端持力層為⑤-2層，樁長控制在16～20m，相鄰樁之間的距離則需至少高出樁身截面邊長五到六倍。每一根預(yù)制樁的最大承載力基本在200～500kN。由于該種沉降控制復(fù)合樁基選擇使用承臺下地基土，分擔樁的外荷載，通過根據(jù)具體施工要求控制用樁數(shù)量，還可以達到控制工程造價成本的效果。

2.2.2 預(yù)應(yīng)力管樁

在軟土地基高層建筑樁基設(shè)計當中另一種常見的樁基類型即為預(yù)應(yīng)力灌裝，其通過使用先張法預(yù)應(yīng)力工藝以及離心工藝，在樁初步成型后再進行高壓蒸養(yǎng)。一般運用在高層建筑中的預(yù)應(yīng)力管外徑在φ0.3～φ0.6m，預(yù)應(yīng)力管壁厚度在0.05～0.07m之間。每一根預(yù)應(yīng)力管樁的長度均在12m以內(nèi)，由于該種樁型具有一定剛度與強度，擁有相對較好的抗裂性與抗彎性，施工速度較快且質(zhì)量相對穩(wěn)定，因而在高層建筑中得到了廣泛使用。

2.2.3 沉管灌注樁

沉管灌注樁作為一種重要的軟土地基高層建筑樁基類型，因其具有較大厚度，含水量較高且靈敏度良好[1]，因此將此類樁基運用在軟土地基高層建筑中，可以有效避免出現(xiàn)斷樁、縮頸等問題。本項目在軟土地基高層建筑樁基設(shè)計選型中便采用了沉管灌注樁，樁直徑設(shè)計為φ426mm，搭配使用6根直徑為φ12mm的縱筋，圓箍直徑為φ6mm，間距控制在250～400mm之間。樁基入土有效長度的1/3即為主筋長度。相比于上述兩種樁型，沉管灌注樁具有更好的經(jīng)濟性，且能夠有效適應(yīng)持力層頂表面存在較大起伏的施工環(huán)境。設(shè)計人員只需結(jié)合具體持力層深度選擇與之相對應(yīng)長度的沉管灌注樁即可。

3 軟土地基高層建筑樁基的施工方法

3.1 工藝流程

在嚴格按照國家相關(guān)規(guī)定要求規(guī)范完成制樁之后，本工程在實際開展樁基施工的過程中，首先需要進行點位施測，在樁機就位后將樁尖壓入土中并進行沉管直至樁到達設(shè)計深度。隨后需要規(guī)范進行鋼筋籠的埋設(shè)，但在此之前需要對鋼筋的質(zhì)量進行全面檢驗，并嚴格依照國家相應(yīng)技術(shù)規(guī)程規(guī)范完成鋼筋籠的制作與檢查。隨后在對工程選用的石砂和水泥等材料的質(zhì)量、使用性能等進行嚴格審核，并依次完成混凝土制作與運輸后即可進行灌注混凝土的操作。在拔管后如果無需復(fù)打，即順利完成成樁，此時施工人員只需進行移機下位即可。

3.2 操作工藝

在將打沉樁機規(guī)范放置在指定位置之后，需要將控制深度精準標記于樁架或是套管上，方便后續(xù)施工人員準確觀測套管的具體深度?？紤]到本項目采用的是預(yù)制混凝土樁尖，需要施工人員首先將樁尖預(yù)埋在樁基中心位置處，并將緩沖材料加墊在樁尖與套管下端的接觸位置處。待樁機就位之后將套管吊起使之與樁尖相對，此時套管、樁尖以及樁錘完全處于同一條垂直線上，通過借助樁錘和套管的自重，使樁尖被壓入土中。按照先中間而后逐漸向兩側(cè)邊的順序進行成樁施工，針對群樁基礎(chǔ)不足3.5倍樁徑的情況，需要采取間隔施打的方式。直到領(lǐng)樁混凝土達到至少50%的設(shè)計強度后，再施打中間空出的樁即可[2]。

本項目在使用錘擊沉管灌注樁機進行沉管操作的過程中，施工人員始終秉持輕擊慢振的原則，在錘擊沉管時，為使得沉管效率得到有效提升，可依照實際施工情況采用收緊鋼繩加壓或是加配重的方式。工人員還需將1.5m封底混凝土灌入樁管內(nèi)部，以有效防止樁管內(nèi)部有水、泥漿等進入。一旦在沉管操作中出現(xiàn)沉不下等問題，則需要對具體原因進行分析，通常樁尖遇到硬土層或是頂住孤石時會出現(xiàn)此種情況。此時施工人員需將沉管速度放緩，輕錘低擊直至完全越過障礙后再進行正常沉管操作即可，圖1展示的就是錘擊沉管灌注樁示意圖，其中1、2、3分別代表的是樁尖、鋼管以及鋼筋。

圖1 錘擊沉管灌注樁

在吊放鋼筋籠時，對于長鋼筋籠，只需完成成孔后直接進行埋設(shè)即可。若鋼筋籠較短，則需要在灌注混凝土直到達到設(shè)計標高之后再埋設(shè)短鋼筋籠。在鋼筋籠的埋設(shè)過程中，應(yīng)保障鋼筋籠與管孔相互對準，此后垂直下放鋼筋籠，并盡量放慢鋼筋籠下降速度，以便能夠?qū)︿摻罨\的下放位置進行隨時調(diào)整。在將混凝土灌注在套管當中時，應(yīng)當一次灌足。由于本工程為軟土地基高層建筑樁基施工，因而充盈系數(shù)需要控制在1.2～1.3，并以此為基礎(chǔ)精準計算單樁混凝土需用量。樁頂混凝土應(yīng)比設(shè)計標高至少高出200mm，在后續(xù)進行承臺施工時再由施工人員按照規(guī)范要求將其鑿除即可。在該樁基施工中，選擇使用錘擊沉管拔管法，當施工人員將混凝土灌入至套管當中后，需要將拔管速度控制在每分鐘0.8m以內(nèi)，勻速進行拔管。此外還可選擇使用單打法進行沉管拔管，該種拔管方法要求施工人員在將混凝土灌入至套管當中后，反復(fù)進行振動、拔管直到將套管全部拔出。拔管速度需要控制在每分鐘0.8～1m[3]。在實際拔管時，施工人員需要及時將樁管外壁以及地面上殘留的淤泥等雜質(zhì)完全清除干凈，表1展示的就是在軟土地基高層建筑樁基施工中需要格外注意的關(guān)鍵控制點。

表1 關(guān)鍵控制點的控制策略

3.3 質(zhì)量檢驗

在完成軟土地基高層建筑樁基施工后，施工人員與監(jiān)理人員需要嚴格按照國家相關(guān)標準要求對樁基實際施工質(zhì)量進行全面檢驗。例如使用鋼尺測量鋼筋籠的安裝深度，確保其安裝深度允許誤差不超過±100mm；使用水準儀將樁頂浮漿層和劣質(zhì)樁體扣除之后，檢驗樁頂標高，要求樁頂標高的最大允許偏差為+30和-50mm。除此之外，工作人員還需要采取靜載荷實驗的方式，對樁身強度進行精準檢測，以便其能夠與設(shè)計承載力要求相吻合。

4 結(jié)束語

在軟土地基高層建筑項目中，樁基設(shè)計與施工對整個建筑項目的開展以及質(zhì)量水平均有著直接的影響作用。因此需要施工人員在充分結(jié)合軟土地基的具體特點，立足工程實際和施工設(shè)計圖，嚴格按照國家相關(guān)標準要求，規(guī)范進行樁基的設(shè)計選型與施工操作，從而順利完成軟土地基高層建筑及樁基施工。