王邦勝
摘 要:本文以當前高層建筑樁基礎施工過程當中的常用技術作為出發點,針對當前高層建筑工程施工當中樁基礎的應用類別進行系統分析,并且結合筆者的實踐經驗來針對高層建筑工程施工過程當中不同樁基礎自身的利弊,不同地質條件之下高層建筑建筑樁基礎的應用形式展開探討。
關鍵詞:高層建筑;樁基礎;利弊
一、當前高層建筑工程施工過程當中的樁基礎類型分析
1. 預制樁
預制樁,指的是首先按照深度的要求預制直徑為150mm~300mm的鋼管樁或者混凝土樁,把打樁機就位后,進行吊裝鋼絲繩的掛設,隨后開始吊裝。
2. 灌注樁
當前最為常用的灌注樁主要包括兩種。沉管灌注樁以及鉆孔灌注樁。沉管灌注樁是借助于振動力來暫時將下端開口樁管堵住,待其沉入至地基以下的預定深度后,往樁管內吊放鋼筋籠,之后往其中進行混凝土灌注,并且在動力的作用之下將樁管拔出,以此來促使鋼筋以及混凝土留置在地面以下。
二、當前高層建筑工程施工過程中常用樁基礎的利弊分析
1. 預制樁的相關利弊分析
與灌注樁相對比,預制樁的優點主要包括生產成本更低、比表面金更大、環保性能優良、直徑相對較小、配筋率相對較低、節約鋼材、施工技術難度相對較低、單方混凝土的整體承載能力明顯更大,而且整體施工更加便捷。
2. 灌注樁的相關利弊分析
鉆孔灌注樁的額整體適應性更廣、裝精選擇的整體范圍更大、單樁的整體承載能力相對較高、整體成本更低、樁長的選擇范圍相對較大、工程施工噪音相對較小而且整體成本較低等諸多優點,在建筑較為密集的區域進行各種地層施工其都較為合適。
三、案例分析
1. 工程概況
擬建場地位于寧德霞浦縣松港街道塔山路(規劃)北側、空海大道(規劃)西側,場地周邊交通便利,環境良好。擬建場地地勢平坦,局部堆土,孔口標高最大值5.77m,最小值4.27m,地表相對高差1.50m。
2. 地質勘查
地貌單元主要為濱海相沖淤積平原地貌單元。地基土主要為第四紀的①素填土、②粉質粘土、③淤泥、④含泥圓礫、④-1含泥卵石、④-2中砂、⑤含角礫粉質粘土、⑥殘積粘性土及花崗巖風化巖層組成,基底為花崗巖。通過針對擬建場地展開現場勘察結果表明,擬建場地的整體穩定性相對較差,工程建設的整體適宜性也相對較差。從現在的技術和經濟綜合考慮,場地適宜擬建的建設。
3. 成樁的可行性及基礎方案分析
1.預應力管樁擬建物可采用預應力管樁,以⑧-1砂土狀強風化花崗巖作為樁端基礎持力層,該樁型施工工藝簡單,施工速度快,施工質量易控制,單樁承載力高,靜壓時噪聲小,工期短。但有明顯的“擠土效應”,對周圍及臨近建筑物影響較大,施工時應采取措施克服“擠土效應”及噪音與震動影響,以保證相鄰建筑的安全及樁基質量。
2.沖(鉆)孔灌注樁在諸多樁型中與其他樁型相比穿透能力強,能順利達到預計持力層,可適用于任何巖土層的施工,不受地層限制承載力高。擬建1#樓、2#樓、3#樓、5#樓、6#樓、7#樓和8#樓可采用沖(鉆)孔灌注樁,以⑨中風化花崗巖作為樁基持力層。
4. 基礎選型分析及確定
擬建物由7幢26層的住宅樓、1幢8層的住宅樓、1幢7層的住宅樓和1幢2-3層的綜合樓及純地下室組成,單柱最大荷重為500KN~13000KN的特征,同時綜合考慮地基土結構特征、成樁可行性及對周邊建筑影響、工期、經濟費用及建筑安全性等因素:基礎選型如下。
1. 預應力管樁擬建9#樓、10#樓、11#樓和純地下室可采用預應力管樁。可采用樁徑Φ500mm,同時樁型規格應滿足省標《先張法預應力混凝土管樁基礎技術規程》(DBJ13-86-2007)第5.3.3條規定。以⑧-1砂土狀強風化花崗巖作為樁基礎持力層,樁端全斷面進入持力層不宜少于2d,樁端進入持力層深度應滿足穩定性要求。擬建1#樓、2#樓、3#樓、5#樓、6#樓、7#樓和8#樓樁基承臺以下存在12m以上的淤泥層,建筑結構有一層地下室,結構高度超過60m(18層以上),不滿足《福建省建筑結構設計若干規定》要求,必須經過以下規定措施,方可使用。(a)在樁基施工前應對軟弱層上部在建筑物范圍場地采用固化處理,面積置換率(水泥攪拌樁面積與一根水泥攪拌樁分擔的處理面積之比)m≥20%;(b)固化后樁基承臺底以下軟弱土的固化深度≥5m,剩下軟弱土層的厚度不超過20m。經以上處理后,擬建1#樓、2#樓、3#樓、5#樓、6#樓、7#樓和8#樓可采用樁徑Φ600mm,同時樁型規格應滿足省標《先張法預應力混凝土管樁基礎技術規程》(DBJ13-86-2007)第5.3.3條規定。以⑧-1砂土狀強風化花崗巖作為樁基礎持力層,樁端全斷面進入持力層不宜少于2d,樁端進入持力層深度應滿足穩定性要求。
2. 沖(鉆)孔灌注樁擬建1#樓、2#樓、3#樓、5#樓、6#樓、7#樓和8#樓可采用沖(鉆)孔灌注樁,樁徑可采用Φ800mm,以⑨中風化花崗巖作為樁基礎持力層,樁端全斷面進入⑨中風化花崗巖不少于1d,樁端進入持力層深度應滿足穩定性要求。
結語
施工技術人員可以根據高層建筑地質環境特點,綜合考慮豎向承載力、水平向承載力、整體性、剛度等因素,結合實際施工經驗,選擇恰當的樁基形式,以便所選樁基形式符合既定地質條件下建筑上部結構穩定性要求,為高層建筑施工質量提供保障。
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