邱海麗
【摘要】隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,高層建筑成為了當(dāng)下建筑行業(yè)中常見的建筑類型。對于高層建筑施工項(xiàng)目來說,不僅需要較長的施工周期,而且還需要企業(yè)投入大量的資金。地基作為高層建筑結(jié)構(gòu)中極為關(guān)鍵的部分,不僅是工程項(xiàng)目穩(wěn)步進(jìn)行的基礎(chǔ),同時(shí)也是整體高層建筑項(xiàng)目高質(zhì)量完成的保證。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn),主要針對高層建筑高層施工中地基處理的特點(diǎn)以及地基處理技術(shù)在高層建筑施工中的重要性進(jìn)行分析,并提出高層建筑工程施工中地基處理技術(shù)要點(diǎn),望于同行之間交流探討。
【關(guān)鍵詞】高層建筑;建筑施工;地基處理;特點(diǎn)
1、高層建筑高層施工中地基處理的特點(diǎn)
1.1復(fù)雜性
我國建筑市場行業(yè)發(fā)展的非常迅速,所以針對于建筑市場內(nèi)的高層建筑施工,一直在快速進(jìn)步,而我國地域遼闊,所以涉及到的施工環(huán)境復(fù)雜。在諸多的施工環(huán)境當(dāng)中,需要針對于不同的地質(zhì)環(huán)境來進(jìn)行相應(yīng)的施工設(shè)計(jì),施工勘探以及施工處理,所以可以說高層建筑物地基在進(jìn)行施工時(shí),存在著非常高的復(fù)雜程度。當(dāng)時(shí)除了所面對的施工環(huán)境較為復(fù)雜之外,再進(jìn)行主體地基施工時(shí),施工程序還存在著非常高的復(fù)雜性,由于部分監(jiān)管部門對于高層建筑物的地基施工擁有著非常嚴(yán)格的程序,需要在一些細(xì)節(jié)方面進(jìn)行嚴(yán)格的把控。而對于監(jiān)管過程中所發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題以及技術(shù)缺陷和材料問題,必須及時(shí)的進(jìn)行糾正以及解決,同時(shí)還需要將這些所出現(xiàn)的問題信息進(jìn)行及時(shí)的反饋并匯總,以作備忘。
1.2嚴(yán)重性
高層建筑工程中的地基處理對整個(gè)工程項(xiàng)目的使用壽命產(chǎn)生直接性影響。當(dāng)?shù)鼗幚碇写嬖趩栴}時(shí),會增加高層建筑項(xiàng)目發(fā)生隱患的概率,在施工過程中發(fā)現(xiàn)地基存在問題時(shí),需要耗費(fèi)大量的人力物力來對其進(jìn)行妥善解決,從而使施工難度大幅度上升。
1.3潛在性
高層建筑工程是一個(gè)由多環(huán)緊密相連的綜合性工程,施工環(huán)節(jié)也是如此。建筑物最底端就是地基,地基上是基礎(chǔ),基礎(chǔ)之上是建筑物的主體,也就是說,通過基礎(chǔ)將建筑物的全部荷載轉(zhuǎn)移到地基,全部荷載由地基承擔(dān),由此可見地基是最為關(guān)鍵的一環(huán),地基處理存在問題直接影響建筑物使用年限。如果在地基施工的過程中留下了潛在問題,勢必會產(chǎn)生安全隱患,時(shí)刻威脅著建筑物的穩(wěn)定性與整體性。
2、地基處理技術(shù)在高層建筑施工中的重要性
2.1地基抗剪度增加高層建筑質(zhì)量
建筑工程基礎(chǔ)地基本身抗剪強(qiáng)度較弱,施工中可能會發(fā)生剪切力破壞,這與地基承載力具有一定的影響。由于側(cè)向的土壤壓力或者荷載力,導(dǎo)致建筑物向著某一側(cè)發(fā)生偏移,影響建筑質(zhì)量。同時(shí)荷載與填土過程中,會導(dǎo)致地基出現(xiàn)隆起問題,對土方開挖過程中邊坡穩(wěn)定性也會造成影響。通過有效的地基處理,能夠提升地基土抗剪強(qiáng)度,避免上述問題發(fā)生。
2.2促進(jìn)地基壓縮性增強(qiáng)
地基壓縮性指的是建筑物沉降問題,而建筑物沉降問題的發(fā)生,會影響建筑物本身的穩(wěn)定性,盡管在地質(zhì)、周邊環(huán)境等因素的影響,沉降問題不可避免,但通過有效的地基處理工作,能夠避免不均勻沉降的發(fā)生,提升建筑物整體的穩(wěn)定性,還能夠利用相關(guān)的地基土壓縮模量指數(shù),對地基沉降次數(shù)、幅度等進(jìn)行控制。
2.3增強(qiáng)地基動力性
地基的動力特征指的是地基的抗震能力,當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)能夠降低建筑物承擔(dān)地震的能量,提升建筑物的穩(wěn)定性和安全行,減少地震對建筑物造成的損害,因此提升地基的動力顯得十分必要。
3、高層建筑施工中地基處理技術(shù)要考慮的因素
3.1地基狀況
為充分發(fā)揮出地基處理技術(shù)在高層建筑工程施工中的積極作用,相關(guān)工作人員還應(yīng)從明確地基類型入手。由于高層建筑地基需承載建筑工程整體重量,因此在進(jìn)行地基處理期間也需對原有地質(zhì)結(jié)構(gòu)的種類進(jìn)行劃分。
(1)土質(zhì)條件的影響。黏性土:一般采用的方法是壓實(shí)法。在施工中采取的處理方法對地基的擾動必須盡量小。砂性土:采用擠實(shí)砂樁法或振動壓實(shí)法對可能發(fā)生液化的砂性土進(jìn)行改善,這主要是因?yàn)轲ね烈唤?jīng)擾動,強(qiáng)度降低很多。
(2)地基構(gòu)成情況。在軟土層較淺的情況下,需要進(jìn)行簡單的表層處理。重要的構(gòu)造物基礎(chǔ)常用開挖換填法。若軟土層較厚,應(yīng)使用其他方法配合表層處理法,具體分析如下:夾有砂層且厚度較薄的軟土層,采用表層處理法、荷載壓重法等,軟土層厚且無砂層的情況,因排水距離長,因此固結(jié)沉降需較長的時(shí)間,同時(shí)強(qiáng)度也將增長。
3.2建筑施工環(huán)境
(1)建筑施工中對周圍環(huán)境的影響,如處理地基時(shí)的振動、噪聲及地下水的變化和多余的泥水散落等,因此在選擇軟地基施工方法時(shí)必須詳細(xì)的加以考慮。
(2)對于地基特別軟弱的情況:在施工過程中,周圍地基可能會經(jīng)常發(fā)生大的隆起或沉降。因此,假如在工地坡腳附近有民房和重要建筑物時(shí),應(yīng)充分考慮多方因素以減小總沉降量,同時(shí)控制剪切變形。如果工程中不能采用這類方法實(shí)現(xiàn)目的,應(yīng)考慮事先對可能受影響的建筑物或者民房加以保護(hù)。
4、高層建筑工程施工中地基處理技術(shù)要點(diǎn)
4.1換填技術(shù)
在軟土地基處理過程中,換填技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,其施工原理相對簡單,質(zhì)量更易于控制,具有較大的靈活性。然而,雖然這是一種比較常見的地基處理方式,但為了保證工程的質(zhì)量和提高土體的承載力,在施工過程中還有很多需要注意的地方。在灌裝技術(shù)上,首先要做好計(jì)量工作。準(zhǔn)確測量填土位置和深度是填土工作的基礎(chǔ)。振動是充填工程中的另一項(xiàng)重要技術(shù),目前我國振動技術(shù)比較多。由于高層建筑荷載較大,為保證工程施工質(zhì)量,應(yīng)選擇更先進(jìn)的振動技術(shù)和可靠的振動設(shè)備,而不應(yīng)選擇成本較高的不充分的振動技術(shù)。
4.2護(hù)壁處理技術(shù)
護(hù)壁處理技術(shù)是高層建筑工程地基處理技術(shù)要點(diǎn)中的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容,并且因?yàn)楦邔咏ㄖこ叹哂幸欢ǖ奶厥庑?,加?qiáng)護(hù)壁處理才能保證地基施工的質(zhì)量。在護(hù)壁處理的過程中,一定要保證樁基混凝土內(nèi)部強(qiáng)度和護(hù)壁混凝土強(qiáng)度處于一致,進(jìn)而避免地樁基的穩(wěn)定性受到影響。另外,一定要保證護(hù)壁的高度高于地面,并且施工中需要定期進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),識別是否產(chǎn)生質(zhì)量問題,例如:滲水、漏水、斷裂等方面。在質(zhì)量檢查的時(shí)候,若是出現(xiàn)滲水、漏水、斷裂等質(zhì)量問題,需要及時(shí)的解決,進(jìn)而保證地基處理施工質(zhì)量,提升高層建筑工程的整體性能。
4.3強(qiáng)夯法與碎石樁法的結(jié)合處理技術(shù)
該項(xiàng)技術(shù)的工作原理主要是指在施工過程中,首先在填土層將碎石樁體處理好,這樣做主要是為了將基土進(jìn)行擠密以及進(jìn)(下轉(zhuǎn)130頁)(上接128頁)行排水固結(jié)。接著再選擇強(qiáng)夯點(diǎn)。通過強(qiáng)大的沖擊可以將碎石樁體擊散,這樣就可以將碎石通過樁徑擠入到周圍的護(hù)土層,這樣會使其在地基的上面形成緊密的碎石和土相混合的硬殼層,這樣就會達(dá)到建筑物對地基強(qiáng)度的要求。
同時(shí)在施工過程中強(qiáng)夯法的應(yīng)用很重要。該方法的施工技術(shù)難點(diǎn)在于夯擊的次數(shù)、夯擊的深度等這些方面的把握,如果把握的不好,就會很大程度上影響夯擊的效果。在理論上來說,夯擊加固的深度是根據(jù)土層的厚度進(jìn)行的。單位夯擊量必須要考慮到地基土壤的性質(zhì)、土壤的結(jié)構(gòu)類型、載荷大小以及打算夯擊的深度等這些因素。對于夯擊的次數(shù)來說,這要有地基土壤的性質(zhì)來決定,但是在通常情況下,我們可以先夯擊二到三遍,最后我們可以再進(jìn)行一次小的夯擊。但是在夯擊時(shí),每兩段夯擊之間必須要間隔一定的時(shí)間段,這樣才可以保證夯擊的效果。
4.4預(yù)應(yīng)力管樁地基處理技術(shù)
所謂預(yù)應(yīng)力管樁,就是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。相對于后張法來說,施工人員在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁地基技術(shù)時(shí),采用較多的是先張法類型。采用離心成型措施使之形成空心筒效果,施工人員在應(yīng)用先張法預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)時(shí),不能在施工過程中開挖樁基,且需要在陳莊完全結(jié)束兩個(gè)星期之后來進(jìn)行后續(xù)施工。不可以將挖出的土方堆積在基坑旁,還有對幾空進(jìn)行排水工作。可能會這種出現(xiàn)管樁傾斜的現(xiàn)象,主要導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因有施工位置的平整度不夠、承載力較小、坡度較大等。除此之外,施工人員還應(yīng)當(dāng)保證管樁的垂直性,著重對施工現(xiàn)場的勘察。
4.5排水固結(jié)法地基處理技術(shù)
在對房屋建設(shè)進(jìn)行地基施工前,通常采用排水固結(jié)法,能夠有效的降低地基發(fā)生沉降的問題。特別是地質(zhì)情況為軟土地基時(shí),能夠獲得更好的施工效果。針對軟土地基還可以使用排水法,排水法能有效減少土層中的水含量,水含量減少后,土地發(fā)生沉降,當(dāng)沉降到最大程度后,土地的承載能力明顯加強(qiáng),然后再進(jìn)行地基施工,可以有效避免建筑竣工使用后會出現(xiàn)沉降的問題。具體的排水技術(shù)包括:電滲排水,主要使用方法是,將直流電金屬電機(jī)插入土壤,使土壤中的水從陽極向陰極滲透轉(zhuǎn)移,再從陰極位置將水分排出;砂石擠壓法,排除辦法通常是通過在軟土層鋪設(shè)砂石層,通過砂石層具有天然的孔洞縫隙性,將軟土層中多余的水分排除,還可以通過碎石壓力擠壓地基,配合砂石層,更加徹底的將水分排出。要進(jìn)行深層排水,則技術(shù)要求較高,需要通過擠壓,減小密度的方式進(jìn)行排水,使軟土的地質(zhì)變的更加堅(jiān)硬,增加承載能力。也可以通過建設(shè)排水井進(jìn)行配合,協(xié)助水分更好的排出,具體實(shí)施的過程是,建設(shè)排水井,在軟土地基合理位置加入擠壓設(shè)備,通過擠壓將水排到排水井并通過抽水泵排出。
結(jié)語:
隨著城市化進(jìn)程的加快,高層建筑業(yè)正處于高速發(fā)展階段。在高層建筑施工的過程中,地基作為基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目,只有搞好這方面的建設(shè)和生產(chǎn)活動,確保高層建筑項(xiàng)目的綜合性能,而且對后續(xù)建設(shè)的聯(lián)系,考慮到基本的質(zhì)量保證,更有利于建筑業(yè)的發(fā)展過程。這就要求相關(guān)的技術(shù)人員在進(jìn)行地基處理前,結(jié)合工程地質(zhì)環(huán)境的特征,對地基處理的方案進(jìn)行合理制定與設(shè)計(jì),將其作為整個(gè)工程施工的重要依據(jù),提高高層建筑施工的安全性與施工質(zhì)量。
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