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摘要:近年来,我国建筑业发展迅速,高层建筑层出不穷。而高层建筑和传统建筑物最大的不同,就在于其对地基基础和桩基础这两大基础性部分的施工的要求交传统建筑物更为严格。作为影响高层建筑物安全性的重要部分,这两大基础的施工技术近年来也受到了越来越多建筑企业的关注。本文尝试就此展开分析。
关键词:高层建筑;地基基础;桩基础;土建;施工技术
1 高层建筑地基础的特点与桩基础的类型
1.1 高层建筑地基基础的特点
高层建筑地基基础的主要特点有复杂性、潜在性与多发性,其一,地基基础具备复杂性,由于我国幅员辽阔,各个地区的气候条件、水文、地貌与地形等也都各不相同,在建设此类施工工程时,其技术方案较难统一,依照过去的项目经验也很难解释当前的工程现状,因此,施工人员在施工过程中需严格遵循因地制宜的基本原则,将其地质的复杂性展现出来。其二,高层建筑地基基础还存有潜在性特点,基于此类工程的施工技术与流程较多,施工过程中的每一环节都存在较强的关联性,也会形成相互制约的关系,若前一项施工产生问题,会给后一项施工带来影响,甚至产生潜在的安全隐患。其三,地基基础还具有多发性通特点,经过详细的调查与研究,当地基基础施工质量产生问题时,其主要原因属施工技术,比如,施工技术的管理不到位或其设计方案不合理等,不但会给施工企业造成经济损失,也会影响人们的住房安全。
1.2 高层建筑桩基础的主要类型
高层建筑桩基础施工方案主要分为三种类型,即静力压桩、振动沉桩与钻孔灌注桩等,第一,传统桩基础施工设计的钻孔方式为机械或人工,其施工阶段所产生的噪音会严重附近居民的生活,因此,施工人员可采用静力压桩施工方案,其借助桩机本身的配重与自重,在土层内部埋入预制桩,该方案的主要特点为无污染、无噪声与无振动,在施工过程中,应用该方案可有效降低混凝土与钢筋的使用量,减少工程造价,若该建筑靠近居民附近可采用此方案。第二,施工人员借助上部荷载在土层中压置桩身,该施工方案为振动沉桩,通常利用振动打桩机应用此方案,使用过程中,其土壤土质需为粘性土或砂土,该施工方案的主要优势为造价成本较低、施工效率高,且所需工艺设备也较为简单,但若想使工程进展顺利,应降低土体与桩身的摩擦力,保证桩身表面的光滑性。第三,开展最为广泛的桩基础施工方案为钻孔灌注桩,其可应用在多种地基中,且其桩孔的直径较大,但其在成孔过程中由于速度较慢,其产生的泥渣会严重威胁地下环境,造成环境污染[1]。
2 高层建筑地基基础施工技术
2.1 高层建筑地基基础的主要特点
2.1.1 复杂性
我国地域广阔,存在各种类型的地形地貌,复杂程度较高,各个区域的自然环境不尽相同,给高层建筑地基基础土建施工带来一系列问题,造成地基基础施工过程复杂,在具体施工过程中需要考虑水文、地质、地形等一系列因素。
2.1.2 多发性
多发性主要是针对高层建筑质量问题,经调查,不少建筑质量问题的主要原因是施工方式存在问题,造成较大经济损失,给人民群众的生命安全带来了严重威胁[1]。
2.1.3 潜在性
高层建设工程施工过程中所有环节都需要采取相应的质量管理措施,从工程立项到竣工验收并投入运营,这些流程都是相互关联、相互制约的,若其中一个环节出现问题,都会造成后续施工无法顺利开展,而潜在的质量问题,若不能在施工过程中及时发现并解决,就会在高层建筑运营过程中引发各类问题。
2.2 高层建筑工程常见地基基础处理技术
2.2.1 换填法
高层建筑工程地基处理过程中会碰到部分具有湿润膨胀特性的土体,其承载力较低,会对地基基础的稳定性、强度产生不利影响,还会出现不均匀的沉降问题,为减少沉降,提高地基基础强度和稳定性,需要使用具有高强度、高稳定性的材料来替换这些土层,要选择分层填土方式进行处理,以便降低土体孔洞、缝隙问题出现的概率,有效提升土体密度和承载力[2]。
2.2.2 碾压夯实处理
在地基基础工程施工过程中可使用相应设备将地基中松软土层进行碾压夯实,提升地基整体强度,采用碾压夯实的处理方式,可以最大限度地减少工程竣工后地基出现沉降的现象。当前,根据现场施工方式的差异,分为振动夯实法和机械碾压法2种方式。
2.2.3 固结土壤法
对于地基基础施工过程中的液化土壤,会对土层承载强度产生不利影响,出现液化土壤的主要原因是由于土层中的含水量较高,需要将水分排出后再进行处理。因此,可以采用排水方式来处理土层中的水分,水分排出后土层会自动固结,并且能有效提升土层承载能力。降低地基基础的沉降量,操作较为简单,经济性高。
2.2.4 化学法加固土层
在地基基础施工过程中向土层中注入水泥浆、丙烯酸铵、碱液等可以固化的化学材料,通过这些材料的理化特性将土体黏结起来,充分改善土体性质,以便更好地满足地基基础施工要求,如可使用石灰与膨胀土中的亲水物质进行反应,改善膨胀土性质,提高承载力,日常使用的化学法包括喷浆法、灌浆法、深层搅拌法3类。
2.3 高层建筑工程地基基础土建施工技术要点
2.3.1 测量放线
测量放线是高层建筑地基基础施工的重要指导措施,因此,必须确保测量工作的准确性、严密性,提高土建施工技术,确保工程顺利实施。实际施工过程中必须充分重视测量工作,采用有效的管理方法,发挥测量工作的应有作用,提升施工总体质量,积极应用新技术、新设备、新方法,提高测量工作准确度和效率。
2.3.2 施工材料质量控制
高层建筑工程实施的基础就是施工材料,施工材料质量若不能确保满足工程建设要求,就会造成一系列的成本、安全、管理问题。因此,在地基基础施工前,要对施工材料进行严格管控,确保材料质量,对材料供应、采购、储运、检验等环节进行严格控制,保障施工材料质量。
2.3.3 使用水泥灌注桩技术
高层建筑工程中桩基施工质量易受多种因素影响,其钻孔、灌注质量尤其重要。在钻孔前,要确保钻机安装准确、平稳,保证在施工过程中不会出现位移和沉陷,还要确保钻机角度满足设计要求,钻孔结束后要对孔径、倾斜度、深度进行检查。施工过程汇总工作中要注重现场检查工作力度,确保质量监督管理制度能够有效落实[3]。
3高层建筑桩基基础施工要点
3.1预制桩
现如今我国建筑工程施工中比较常见的预制桩类型包括有混凝土桩和钢桩,在这两者中混凝土预制桩具备成本低廉,坚固稳定以及施工简单等方面的优势,因此在建筑工程中得到了非常广泛的应用。然而尽管混凝土预制桩在承受负荷量方面非常优秀,但是在施工以及制作中会不可避免地对周围环境造成影响,而钢柱则更多的在一些特殊领域应用,常见的有钢管桩和H型钢桩,钢柱的制作过程需要同桩尖方向以及打桩顺序相结合,当然预制桩的制作也一样。而同预制桩相对应的沉桩技术主要包括有射水沉桩,锤击沉桩,静力沉桩以及震动沉桩等,在常规建筑中一般很少会用到射水沉桩这种方法,而锤击沉桩,静力沉桩以及震动沉桩都不可避免的会对土层带来一些破坏,因此在展开沉桩施工工作时必须要对施工现场展开合理规划,充分了解施工会波及到的范围,从而对桩基数量以及桩基间距展开合理确定。在预制桩施工过程中还需要对施工材料展开严格控制,即对进场材料展开严格的审查工作,其中需要对钢材项目,水泥等展开重点控制,真正确保施工材料的质量,避免由于施工材料不合格对施工造成不良影响。
3.2灌注桩
相对于预制桩桩基础技术来说,灌注桩是现阶段高层建筑工程施工中桩基础施工中最为常用的施工技术,灌注桩通常要在正确点位上钻孔,将钢筋和混凝土填入钻孔中,主要方法有钻孔、挖孔、沉管成孔及干作业成孔等。在孔桩完成后,将钢筋放入其中,进行混凝土浇筑,混凝土凝结后就形成了灌注桩。在施工时应当准确测量庄孔之间的距离,保证相近的桩孔不会出现相互干扰的情况,此外还需确保钻孔成孔阶段,其深度、垂直度等参数可以满足实际需求,以便发挥钻孔灌注桩施工技术的最大性能。
4 总结
综上所述综上所述,本文对高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术进行了分析与探索,对如何有效地利用其来改善工程环境进行了详细的阐述,提供了一系列的策略以供广大的建筑工程工作者进行参考和借鉴,希望可以起到一定程度的帮助。
参考文献:
[1]林峰.公路路基施工问题探讨[J].四川建材,2007,33(6).