淺談高層建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)

楊會(huì)龍

天元建設(shè)集團(tuán)有限公司 山東臨沂 276002

摘要：由于高層建筑高度大、基礎(chǔ)深的特點(diǎn)，基礎(chǔ)的建設(shè)作為高層建筑建設(shè)的質(zhì)量保障，對(duì)地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)要求較高。本文通過(guò)對(duì)高層建筑地基基礎(chǔ)和樁基的概念及相關(guān)的處理技術(shù)和土建施工技術(shù)進(jìn)行了探討，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定有一定的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：高層建筑；地基基礎(chǔ)；樁基礎(chǔ)

引言：在高層建筑建設(shè)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生地基強(qiáng)度不夠，抗震性不強(qiáng)，沉降不均勻的現(xiàn)象。這就要求相關(guān)技術(shù)人員要結(jié)合建筑的上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地質(zhì)條件綜合考慮，選擇最合適的基礎(chǔ)形式和施工技術(shù)，使高層建筑的承載力能夠滿足其自身的要求，以確保高層建筑的質(zhì)量與安全。

1、關(guān)于地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)的概念

地基是指在建筑物的荷載作用下產(chǎn)生變形但是不能忽略的一部分巖體或土體。基礎(chǔ)則是指建筑物下部將建筑物的荷載傳遞給地基的結(jié)構(gòu)。樁基礎(chǔ)是基礎(chǔ)的一種，是在地質(zhì)狀況不佳，天然基礎(chǔ)不能滿足建筑物的強(qiáng)度、變形及穩(wěn)定性的要求時(shí)，借助特殊的施工手段采取的一種埋深更大的人工基礎(chǔ)形式。

2、地基基礎(chǔ)的處理技術(shù)種類

地基基礎(chǔ)處理的好壞是影響建筑物是否堅(jiān)固耐用的一個(gè)重要條件。隨著工程的地域和地質(zhì)條件的變化，地基施工的情況也不同。但是無(wú)論環(huán)境怎樣變，都要保證地基基礎(chǔ)對(duì)高層建筑物有足夠強(qiáng)的承載力，施工人員務(wù)必要做好地基的加固工作。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件不滿足施工條件時(shí)，施工人員還要通過(guò)選取合適的地基基礎(chǔ)處理技術(shù)來(lái)改善地質(zhì)條件，使地基土層滿足基礎(chǔ)施工的要求。

2.1采用分層填土的方式換土墊層

一些土體具有濕潤(rùn)膨脹的特性，承載力小，嚴(yán)重的影響了地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。為了減少土層的沉降性，提高地基基礎(chǔ)的強(qiáng)度，就需要用高強(qiáng)度和高穩(wěn)定性的材料來(lái)替換掉這種軟土層。在用符合施工要求的土替換原來(lái)的軟土的過(guò)程中，要采用分層填土的方式來(lái)避免施工過(guò)程中土體出現(xiàn)孔洞和縫隙，以保證土體的密度符合承載力的要求。

2.2 碾壓和夯實(shí)

為了進(jìn)一步地提高地基的強(qiáng)度，需在施工過(guò)程中通過(guò)一些途徑產(chǎn)生極大的沖擊力，對(duì)地基中松軟的土進(jìn)行夯實(shí)或碾壓。這樣的方法能最大化地降低高層建筑物在竣工后地基產(chǎn)生的沉降量。根據(jù)施工方法的不同，這種地基基礎(chǔ)的處理技術(shù)可以分為振動(dòng)夯實(shí)法和機(jī)械碾壓法。

2.3 使土壤固結(jié)

土層由于土壤的液化性質(zhì)往往含有一定的水分，影響了土層的承載強(qiáng)度，但是在水分被排除后土層就會(huì)自動(dòng)固結(jié)。所以通過(guò)排水的方式來(lái)排除土層中的水分，不失為一種提高土層承載力，降低沉降量的好辦法。這種地基基礎(chǔ)處理技術(shù)由于操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，在建筑施工中已經(jīng)得到了廣泛的使用。

2.4 使用化學(xué)方法加固土層

這種處理技術(shù)是向土體中加入水泥漿、丙烯酸銨、堿液等能夠固化的化學(xué)物質(zhì)，通過(guò)這些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)的反應(yīng)將土體粘結(jié)起來(lái)，改善原來(lái)土體不符合基礎(chǔ)施工要求的性質(zhì)。比如高層建筑需建在膨脹土上時(shí)，施工人員可以用石灰來(lái)和膨脹土中的親水礦物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而改變膨脹土的土質(zhì)，增強(qiáng)原來(lái)膨脹土層的承載力。根據(jù)施工方法的不同，化學(xué)加固法又分為噴漿法、灌漿法和深層攪拌法。

3 地基基礎(chǔ)處理過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題

地基基礎(chǔ)的處理技術(shù)在整個(gè)高層建筑的工程質(zhì)量中起著至關(guān)重要的作用。但是目前在地基基礎(chǔ)的施工過(guò)程中還存在許多問(wèn)題，需要引起相關(guān)技術(shù)人員的重視。

3.1 塌方的問(wèn)題

一旦在地基基礎(chǔ)的處理過(guò)程中出現(xiàn)了塌方的問(wèn)題，必然會(huì)擾動(dòng)整個(gè)地基土的穩(wěn)定性，整個(gè)地基的承載力將會(huì)受到巨大的影響，導(dǎo)致整個(gè)工程受損，影響周圍建筑的安全性，嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)安全事故，造成人員傷亡。這就要求設(shè)計(jì)人員在施工前要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)結(jié)構(gòu)和質(zhì)量進(jìn)行充分的考察。

3.2 對(duì)地基保護(hù)不周

如果在施工時(shí)對(duì)地基的基礎(chǔ)保護(hù)不周，比如在多雨的長(zhǎng)江以南地區(qū)，就容易使地基進(jìn)水，從而影響整個(gè)地基的質(zhì)量。施工方因此要在施工前針對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)狀況對(duì)地基進(jìn)行充分的保護(hù)。

3.3 施工不善

一些施工方對(duì)施工過(guò)程缺乏管理，導(dǎo)致實(shí)際挖出來(lái)的基坑與設(shè)計(jì)有偏差，這樣會(huì)引起整個(gè)地基的荷載力下降，進(jìn)而影響工程質(zhì)量。所以，在地基基礎(chǔ)的處理過(guò)程中，稍有不慎就會(huì)對(duì)地基基礎(chǔ)的質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。施工方要在整個(gè)施工過(guò)程中加強(qiáng)管理，對(duì)實(shí)際產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)的分析，采取有效的措施，保障整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。

4、樁基礎(chǔ)的類型和施工方法

4.1預(yù)制樁

預(yù)制樁采用圓形或方形，截面邊長(zhǎng)或直徑采用250mm～550mm，樁長(zhǎng)樁架的高度，通常可達(dá)6～25m，一般采用焊接法或硫磺膠泥錨接法進(jìn)行接樁。

4.2沉管灌注樁

用錘擊或振動(dòng)打樁機(jī)，將帶有混凝土樁頭或帶有鋼管的樁底壓入土層中，同時(shí)向鋼管中放鋼筋籠并灌注砂漿，在振動(dòng)的同時(shí)，漸漸拔出鋼管，形成灌注樁。這種類型的樁直徑一般在300mm～5OOmm，長(zhǎng)度可達(dá)25m，比較適用于粘性土和砂性土地基。沉管灌注樁主要應(yīng)用于獨(dú)立柱基礎(chǔ)，但其施工時(shí)噪音比較大，還可能產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象，因此在施工時(shí)要加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)管理。

4.3 鉆孔灌注樁

通過(guò)鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)鉆頭破壞原有土層，同時(shí)用高壓泵將泥漿壓入鉆孔，泥漿在孔中加固保護(hù)孔壁不受坍塌，很好的保持孔型。當(dāng)鉆孔達(dá)到要求的標(biāo)高后，清理雜物殘土，然后在鉆孔中安放鋼筋籠，灌漿。鉆孔樁一般孔徑在60cm～150cm，長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際情況而定。鉆孔灌注樁施工噪音小。在淤泥、粘性土、砂土、粉質(zhì)土等地基中應(yīng)用廣泛。

4.4樹(shù)根樁

一種新型樁，是小型鉆孔灌注樁的延伸，直徑在75mm-250mm。其方法和鉆孔灌注樁一樣，通過(guò)鉆機(jī)鉆孔，消除孔內(nèi)土，等鉆到一定深度后，加入鋼筋籠，灌注水泥和砂漿形成樁。與鉆孔灌注樁不同之處在于，樹(shù)根樁直徑小，需要同時(shí)灌注很多個(gè)這樣的樁，然后樁與樁之間會(huì)形成樹(shù)根狀，故稱樹(shù)根樁。這種樁型施工所需場(chǎng)地小，噪音小，強(qiáng)度高，而且不會(huì)損壞建筑物地基的應(yīng)力。此法用于在民用建筑中在原有建筑基礎(chǔ)上重新建筑時(shí)，加固地基使用，適用于碎石土、砂土、粉質(zhì)土和粘性土地基。

5、樁基礎(chǔ)在施工過(guò)程中需注意的問(wèn)題

樁型和樁長(zhǎng)的選擇對(duì)整個(gè)建筑工程的質(zhì)量產(chǎn)生著巨大的影響。在樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)具體的地質(zhì)報(bào)告提供的相關(guān)參數(shù)來(lái)制定樁型和樁長(zhǎng)的多種方案。然后再根據(jù)地質(zhì)特點(diǎn)，通過(guò)考慮實(shí)際操作的可能性、對(duì)施工過(guò)程中可能遇到的困難的預(yù)測(cè)、對(duì)地基承載力的多次驗(yàn)算和對(duì)樁基沉降的考慮等，對(duì)多種方案進(jìn)行比較選出最佳的施工方案。在施工過(guò)程中，施工方則要通過(guò)試樁來(lái)確定樁型和樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)的合理性，要選取合理的施工方法來(lái)嚴(yán)格控制樁基與設(shè)計(jì)的偏差，還可以通過(guò)一些施工技術(shù)比如配筋、增加拉梁的高度和承臺(tái)的高度來(lái)解決實(shí)際施工過(guò)程中產(chǎn)生的樁容易偏心的問(wèn)題。總之，樁基礎(chǔ)在高層建筑施工中的作用不言而喻，要通過(guò)嚴(yán)格地控制樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量來(lái)保證整個(gè)高層建筑工程的質(zhì)量。

6、結(jié)語(yǔ)

高層建筑好的基礎(chǔ)施工質(zhì)量是整個(gè)高層建筑工程質(zhì)量的關(guān)鍵。在高層建筑基礎(chǔ)的施工過(guò)程中，施工人員要熟練掌握地基基礎(chǔ)的處理技術(shù)和樁基礎(chǔ)的土建施工技術(shù)。施工單位要制定相關(guān)的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)施工部門(mén)要加強(qiáng)培訓(xùn)和管理工作。要通過(guò)技術(shù)人員和管理人員的共同努力來(lái)控制施工質(zhì)量，切實(shí)保障高層建筑的安全性與穩(wěn)定性。

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