高冬
山东盛华建设工程有限公司,山东 淄博 256400
摘要:近年来,随着当今社会城市化进程的不断加快,高层建筑的数量也不断增加。而在高层建筑工程的施工过程中,桩基础施工是保障施工质量,提升施工安全性的关键。因此,在具体的施工中,施工单位一定要合理应用此项施工技术,以此实现工程质量与安全性的全面提升
关键词:高层建筑工程施工;桩基础施工;技术解析
引言
当前我国经济建设快速发展,提高基础的稳定性是建筑单位最为根本的任务。同时在建筑的基础阶段,必须选择应用合理的桩基础技术,不同工程建设条件和需求下,桩基础的施工技术应用情况是不同的,要对应用的需求进行合理分析,结合应用需要和技术特点,合理应用桩基础施工技术。
1 高层建筑工程中的桩基础类型和特征分析
1.1 预制桩施工
预制桩就是在工厂或者是施工现场制作的不同材料、形式的桩,然后再通过相应的沉桩设备将其打入、压入或振入到土中。就我国目前的高层建筑工程施工来看,混凝土预制桩和钢桩最为常用。因为混凝土预制桩的承载力很强,施工速度很快,且具有坚固耐久性能,所以此类的预制桩在高层建筑工程中已经得到了广泛应用。在预制桩的预制过程中,应根据打桩要求的实际顺序来决定桩尖方向,浇筑时应该先浇筑桩顶,后浇筑桩尖,做到依次浇筑。预制桩的沉桩技术有很多种,但是在具体的预制过程中,应用最为广泛的沉桩技术有震动沉桩技术、静力沉桩技术和锤击沉桩技术。
1.2 灌注桩施工
灌注桩主要可以按照三种类型来进行划分:钻孔灌注桩、沉管灌注桩、挖空灌注桩。在高层建筑基础桩施工过程中,灌注桩施工方法最为常用,具体施工中,首先需要将桩孔清理干净,然后直接在地面上打孔,将孔内的泥土清理掉,最后将钢筋笼放下,进行混凝土的浇筑。施工中一定要控制好混凝土质量,以免管孔被封堵。具体施工时,施工方案应该按照不同的管桩类型来制定,以此来保障施工的针对性,满足实际工程需求。比如,若采用沉管灌注桩技术进行施工,首先需要用锤来击沉桩,然后借助于振动冲击所产生的力量做出沉管开孔。但是在通过该方法进行施工的过程中,很容易在桩身截面上出现局部缩小问题,此时,如果桩身没有足够的强度就会很容易断裂。
2 对桩基础技术的类型
2.1 手动螺旋钻孔桩
在桩基施工的过程中,先需将其桩顶护筒打入到预定位置上,并且完成人工挖控处理。人工挖控桩施工技术的合理应用,不仅能全面降低施工成本,同时也不会对施工附近的地基环境带来影响,所以这种技术的应用存在较为良好的环保效果。合理控制桩基的承力层,保证其施工的顺利进行,在早期对桩基进行施工选择的过程中,这种方法得到了较为广泛的应用。施工中,还要对地下水进行合理的控制,提高圆形钢圈,在透水层从预制混凝土现浇,可形成环形封闭。
2.2 静桩的施工技术
静压桩施工技术作为一种重要的打桩工艺,其中应用的原理主要是采用压装机的重量和体重。但是由于直接对应的限制性因素,静压桩的施工技术在实际进行打桩的过程中,不可避免地对土壤形成相应的损伤,如果控制不合理,将会导致其压实效果受到影响。所以在实际应用这项技术时,要保证其技术操作的一致性,避免间歇性问题出现。这种技术存在较强的应用优势,不仅振幅相对较小,同时也不会出现噪声污染,在质量控制和成本控制方面都可取得良好的成果。
2.3 振动打桩机
对于振动打桩技术而言,主要依赖于一个或多个电动机作为基础,从而提供大型的垂直力,在纵向的作用力下,提高地基的密实程度,通过进行长时间的振动,能更好地保证整体质量,同时在实际振动过程中,需要保证振动器能牢牢固定住。要合理选择小锤的距离,这样能有效避免位置出现偏差。
3 不同地质环境下桩基础形式的选择
3.1 岩溶发育地段桩基础选择
在岩溶发育地段基岩埋藏较浅时,高层建筑可做成大直径端承桩,此时,为保证施工成本经济性,可以采用单桩支承、单排桩支承的墙基础。在岩溶发育地段端承桩直径、承载力受限时,可以选择多排桩支撑的墙基、多桩支撑的柱基。以A工程为例,A工程为地上32层+地下2层的框支剪力墙带转换层结构,檐口标高、梁最大跨度分别为95.9m、8.6m,最大柱荷载标准值、总荷载重量分别为18500kN、515000kN,岩面起伏高度差在8.9m以上,灰岩溶洞发现率为58%,粘土夹杂碎石层薄膜不均,在1.5~18m之间。考虑到该高层建筑重量较大,对地基土的附加应力具有较大范围影响,因此,可以选择钻孔灌注桩基础形式,依据桩基础端部在基岩的大直径桩基础设计。随后在泥岩、砾岩、灰岩等区域各设置两根试桩,单桩承载力特征值在3950~5032kN,单桩竖向抗压静载试验最大加载值在7020~12543kN。同时考虑到岩溶发育地段具有土层裂隙大、溶洞、溶沟等特点,为避免钻孔灌注桩施工阶段出现漏浆问题,可以采用连续浇灌混凝土直至成桩的办法。
3.2 上层滞水地区桩基础选
对于建筑物周边地形较为平坦,但因地质条件所限无法保证打桩场地密实度的项目,可以选择预制桩施工方案。以C工程为例,C工程为地上28层+地下2层的现浇钢筋混凝土框支剪力墙结构,因建筑高低层间无沉降缝,差异沉降较大,且该工程物理力学性质检测现实打桩场地高度为-13.5m,±0.00为39.6m,自上而下分别为杂填土(已挖除)、粉质粘土(已挖除)、中轻粉质粘土(硬塑饱和)、重粉质粘土、轻重亚砂土、细粉砂层、细中砂土层。同时首层地下水标高为25.5m,上层35.33m位置存在严重的滞水问题,因此,可以选择多角形φ40cm、长度12.5m的的预应力圆管空心桩桩基础,将其下到-13.5m深的坑下作业。以细中砂土层作为桩尖持力层,单桩承载力为1100kN,贯入度为1.0cm/5次击打,利用2.50t柴油锤连续击打两次,高度为150cm,控制群桩上涌量在4.0cm以内。
3.3 深厚软土地区桩基础选择
在覆盖层土层达到100.0m以上时,可以采用不同类型的摩擦桩基础。以B工程为例,B工程为地上63层+地下3层塔楼附楼组合建筑,主体结构及附楼单位荷载重量为832kN/m2,对差异沉降敏感度较高。B工程地质条件为软土地质,人工填土层为褐灰色含石英砂粉质粘土、粉土,层厚4.5~12.3m,部分地段中部存在微风化、强化粗粒花岗岩夹层,呈松散状态,局部相变为中砂,层厚为0.68~3.65m,呈稍密状态。根据该工程对荷载要求,塔楼可以选择冲孔灌注桩基础形式,将微风化粗粒花岗岩作为灌注桩持力层,附楼桩基础为人工挖孔灌注桩,以强化粗粒花岗岩作为桩端持力层,同时开展。其中人工挖孔灌注桩为干作业模式,需控制桩端位置在±0.00以下32m左右,并作大降深人工降水至-32m位置。为避免施工期间因大半径范围内地下岩土体失水而导致地下水降落漏斗增加土体有效应力及附加沉降风险,可以设置地下回灌井。地下回灌井主要位于保护建筑物一侧,根据回灌水按一定间隔布设,弥补地下水损失,保证施工效果。
4 结语
综上,在高层建筑的建设施工中,基础桩施工是保障整体施工质量和安全的关键。因此在具体的施工过程中,施工单位应该对该项施工技术加以合理应用,做好各项工艺流程和工艺参数的控制,以此保障施工质量。
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