【工程施工論文】談高層建筑工程施工樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

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1、【工程施工論文】談高層建筑工程施工樁基礎(chǔ)施工技術(shù) ［摘要］隨著建筑工程施工技術(shù)的高速發(fā)展，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樁以及新型螺旋鉆孔壓漿成樁等樁基礎(chǔ)施工技術(shù)在建筑工程建設(shè)過程當(dāng)中的應(yīng)用也比以往更加廣泛，由于不同樁基礎(chǔ)形式自身各有利弊，在實際應(yīng)用過程中必須要充分結(jié)合施工場地的客觀情況，選擇合適的樁基礎(chǔ)施工方式來開展施工。本文以當(dāng)前高層建筑樁基礎(chǔ)施工過程當(dāng)中的常用技術(shù)作為出發(fā)點，針對當(dāng)前高層建筑工程施工當(dāng)中樁基礎(chǔ)的應(yīng)用類別進(jìn)行系統(tǒng)分析，并且結(jié)合筆者的實踐經(jīng)驗來針對高層建筑工程施工過程當(dāng)中不同樁基礎(chǔ)自身的利弊，不同地質(zhì)條件之下高層建筑建筑樁基礎(chǔ)的應(yīng)用形式展開探討。 ［關(guān)鍵詞］高層建筑；

2、樁基礎(chǔ)；利弊 在高層建筑工程建設(shè)施工過程當(dāng)中，樁基礎(chǔ)是其中十分關(guān)鍵的組成部分。作為建筑工程技術(shù)施工技術(shù)中的重要組成部分，其是一種由樁頂以及承樁共同組成的組合型建筑結(jié)構(gòu)工程，其本身具備相對較強(qiáng)的豎向承載力，能夠在很大程度上幫助高層建筑物抵御外界的荷載，除此之外，還能夠?qū)⒏邔咏ㄖ呢Q向荷載轉(zhuǎn)移至周邊的地面，以此來確保高層建筑物整體的穩(wěn)定性，避免高層建筑物出現(xiàn)傾斜甚至坍塌。由于不同的地區(qū)在地質(zhì)環(huán)境上面存在差異，因此不同高層建筑工程所適用的樁基礎(chǔ)同樣存在一定的差異。在此前提之下，如何選擇適當(dāng)?shù)母邔咏ㄖ痘A(chǔ)對于確保高層建筑工程的施工質(zhì)量而言至關(guān)重要，文章主要針對其展開必要的分析。

3、 1當(dāng)前高層建筑工程施工過程當(dāng)中的樁基礎(chǔ)類型分析 1.1預(yù)制樁 預(yù)制樁，指的是首先按照深度的要求預(yù)制直徑為150mm～300mm的鋼管樁或者混凝土樁，把打樁機(jī)就位后，進(jìn)行吊裝鋼絲繩的掛設(shè)，隨后開始吊裝。在此過程當(dāng)中需要針對樁尖穩(wěn)樁開展雙向校正，之后需要使用冷擊錘進(jìn)行二次或者三次擊打，并且針對樁垂直度進(jìn)行復(fù)查之后，才能夠正式進(jìn)行入樁，在此過程當(dāng)中需要針對貫入度進(jìn)行記錄。預(yù)制樁比較適合黏性土、淤泥土以及人工填土等類型的高層建筑工程樁基礎(chǔ)。 1.2灌注樁 當(dāng)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

4、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(yù)定深度后，往樁管內(nèi)吊放鋼筋籠，之后往其中進(jìn)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。鉆孔灌注樁則是在回轉(zhuǎn)鉆的幫助之下，鉆進(jìn)成孔并且往孔內(nèi)加入鋼筋籠之后諸如混凝土，另外，還可以通過長螺旋鉆孔機(jī)一次性鉆控制樁端的設(shè)計深度，之后在提鉆的同時在其中進(jìn)行水泥漿的關(guān)注。在完成注漿之后在其中進(jìn)行鋼筋籠以及碎石注入，之后多次進(jìn)行漿面的補(bǔ)充，最終得到無砂的混凝土結(jié)構(gòu)樁體。 2當(dāng)前高層建筑工程施工過程中常用樁基礎(chǔ)的利弊分析 2.1預(yù)制樁的相關(guān)利弊分析 與灌注樁相對

5、比，預(yù)制樁的優(yōu)點主要包括生產(chǎn)成本更低、比表面金更大、環(huán)保性能優(yōu)良、直徑相對較小、配筋率相對較低、節(jié)約鋼材、施工技術(shù)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。而預(yù)制樁的缺點則主要受制于擠土效應(yīng)，導(dǎo)致樁基礎(chǔ)出現(xiàn)縮頸以及斷裂等相關(guān)情況，不適合應(yīng)用于飽和黏性土基之中。 2.2灌注樁的相關(guān)利弊分析 鉆孔灌注樁的額整體適應(yīng)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(yōu)點，在建筑較為密集的區(qū)域進(jìn)行各種地層施工其都較為合適。但是，其整體施工工藝相對較為復(fù)雜

6、，對于質(zhì)量造成影響的因素也相對較多，施工過程當(dāng)中的排污量較大，在卵礫石以及大粒徑的巖石施工過程當(dāng)中容易產(chǎn)生問題。另外，沉管灌注樁與預(yù)制樁相比較，整體成本明顯更低，施工過程當(dāng)中的噪音污染也相對更小。與鉆孔灌注樁相比較，其施工效率更高而且施工過程更加的便捷，在施工過程當(dāng)中無排污問題。但是，由于其整體樁徑相對較小，而且單樁的整體承載能力較為有限，因此通常應(yīng)用于軟土基施工過程當(dāng)中。 3案例分析 3.1工程概況 擬建場地位于寧德霞浦縣松港街道塔山路（規(guī)劃）北側(cè)、空海大道（規(guī)劃）西側(cè)，場地周邊交通便利，環(huán)境良好。擬建場地地勢平坦，局部堆土，孔口標(biāo)高最大值5.

7、77m，最小值4.27m，地表相對高差1.50m。 3.2地質(zhì)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(jì)的①素填土、②粉質(zhì)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(zhì)粘土、⑥殘積粘性土及花崗巖風(fēng)化巖層組成，基底為花崗巖。通過針對擬建場地展開現(xiàn)場勘察結(jié)果表明，擬建場地的整體穩(wěn)定性相對較差，工程建設(shè)的整體適宜性也相對較差。從現(xiàn)在的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合考慮，場地適宜擬建的建設(shè)。地基均勻性較好，穩(wěn)定性總體上可以控制。場地內(nèi)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)受環(huán)境類型影響下具弱腐蝕性，地下水對混凝土結(jié)構(gòu)受地層滲透性影響下具微腐蝕性；在長期浸水作用下，

8、地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性；在干濕交替作用下，地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具中腐蝕性；地下水對鋼結(jié)構(gòu)具中腐蝕性。其防腐應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范相關(guān)規(guī)定。采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)時，多節(jié)預(yù)應(yīng)力管樁接頭應(yīng)采用機(jī)械連接，不能采用焊接接頭。土對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性，設(shè)計時應(yīng)按有關(guān)規(guī)范規(guī)定采取防護(hù)措施，其防腐應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范相關(guān)規(guī)定。該場地為6度區(qū)，可不考慮砂土液化及軟土震陷問題。 3.3成樁的可行性及基礎(chǔ)方案分析 3.3.1預(yù)應(yīng)力管樁擬建物可采用預(yù)應(yīng)力管樁，以⑧-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖作為樁端基礎(chǔ)持力層，該樁型施工工藝簡單，施工速度快，施

9、工質(zhì)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(yīng)”，對周圍及臨近建筑物影響較大，施工時應(yīng)采取措施克服“擠土效應(yīng)”及噪音與震動影響，以保證相鄰建筑的安全及樁基質(zhì)量。但在本場地采用時應(yīng)注意以下幾點。（1）施工時控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以設(shè)計最大壓樁力為主與設(shè)計樁長為輔，同時結(jié)合工程地質(zhì)剖面及現(xiàn)場實際情況而定。（2）該樁型施工貫入能力及施工樁長受樁端持力層的上覆土層的密實程度、持力層強(qiáng)度的均勻性、厚度及頂板埋深變化情況等因素影響較大，易出現(xiàn)斷樁、接樁、懸樁、偏位、局部密實度較高的土層均可能導(dǎo)致樁端難以到達(dá)設(shè)計持力層等現(xiàn)象，故應(yīng)選用大型壓樁機(jī)，當(dāng)個別樁端無法進(jìn)入持力層內(nèi)，建議進(jìn)行引孔，樁端承載

10、力參用⑧-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖的樁端承載力，確保樁端全端面進(jìn)入持力層的一定深度，確保樁端的穩(wěn)定性。（3）鑒于場地分布的④含泥圓礫、④-1含泥卵石、④-2中砂，對于沉樁難度較大，倘若環(huán)保條件允許下，建議采用引孔或錘擊方式，同時應(yīng)提高砼標(biāo)號，增加樁身配備，因此，建議選擇有代表性的地段進(jìn)行試打樁，確保全面施工的順利進(jìn)行。（4）由于設(shè)備重量大，要求場地具有一定的強(qiáng)度，而現(xiàn)有地表土為軟弱土，在施工中易造成地面沉降難以施工，甚至?xí)鹗┕ね瓿傻臉兜纳喜繑鄻?，因此宜進(jìn)行場地地面處理（如回填一定砂卵石料或建筑垃圾等并碾實）后壓樁機(jī)再進(jìn)場施工，避免影響施工，而且壓樁深度以最終壓樁力或貫入度控制為主，標(biāo)高控制為輔

11、。 3.3.2沖（鉆）孔灌注樁在諸多樁型中與其它樁型相比穿透能力強(qiáng)，能順利達(dá)到預(yù)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(fēng)化花崗巖作為樁基持力層。但對相鄰建筑物周圍環(huán)境影響較大，施工震動噪音大，混凝土方量大，造價相對較高，且施工中泥漿易造成污染，不利文明施工，泥漿需外運(yùn)。該樁型成樁可靠度較低，施工質(zhì)量要求較高，工程樁隱患較多，因樁長較大，易發(fā)生縮頸、塌孔、樁身混凝土離析、斷樁、夾泥等影響樁身質(zhì)量問題，且孔底清渣難度大，易造成孔底殘留沉渣影響樁端承載力。地下水對澆灌混凝土成樁

12、會造成一定影響，樁基施工中應(yīng)采取切實可行護(hù)壁及施工保證措施，確保樁身質(zhì)量。樁端全斷面應(yīng)進(jìn)入持力層不少于1倍樁徑，樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足樁的承載力設(shè)計要求。并加強(qiáng)施工工藝和施工質(zhì)量監(jiān)測及控制沉渣厚度≤5cm，施工終孔時應(yīng)進(jìn)行持力層巖性檢驗工作，確保樁基礎(chǔ)質(zhì)量。樁基施工過程中應(yīng)對質(zhì)保資料進(jìn)行復(fù)審，樁基施工完成后，應(yīng)進(jìn)行單樁豎向承載力靜載試驗（一般為總樁數(shù)的1%，并不少于3根）和動測檢驗，其數(shù)量由設(shè)計根據(jù)樁基的總體質(zhì)量確定。 3.4基礎(chǔ)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500

13、KN～13000KN的特征，同時綜合考慮地基土結(jié)構(gòu)特征、成樁可行性及對周邊建筑影響、工期、經(jīng)濟(jì)費用及建筑安全性等因素：基礎(chǔ)選型如下。 3.4.1預(yù)應(yīng)力管樁擬建9#樓、10#樓、11#樓和純地下室可采用預(yù)應(yīng)力管樁?？刹捎脴稄溅?00mm，同時樁型規(guī)格應(yīng)滿足省標(biāo)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》（DBJ13-86-2007）第5.3.3條規(guī)定。以⑧-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖作為樁基礎(chǔ)持力層，樁端全斷面進(jìn)入持力層不宜少于2d，樁端進(jìn)入持力層深度應(yīng)滿足穩(wěn)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(jié)構(gòu)有一層地下室，結(jié)構(gòu)高度

14、超過60m（18層以上），不滿足《福建省建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計若干規(guī)定》要求，必須經(jīng)過以下規(guī)定措施，方可使用。（a）在樁基施工前應(yīng)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(dān)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(jīng)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(guī)格應(yīng)滿足省標(biāo)《先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》（DBJ13-86-2007）第5.3.3條規(guī)定。以⑧-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖作為樁基礎(chǔ)持力層，樁端全斷面進(jìn)入持力層不宜少于2d

15、，樁端進(jìn)入持力層深度應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求。 3.4.2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(fēng)化花崗巖作為樁基礎(chǔ)持力層，樁端全斷面進(jìn)入⑨中風(fēng)化花崗巖不少于1d，樁端進(jìn)入持力層深度應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求。 4結(jié)語 施工技術(shù)人員可以根據(jù)高層建筑地質(zhì)環(huán)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(jié)合實際施工經(jīng)驗，選擇恰當(dāng)?shù)臉痘问?，以便所選樁基形式符合既定地質(zhì)條件下建筑上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求，為高層建筑施工質(zhì)量提供保障。 參考文獻(xiàn) [1]鄭永偉.淺析房屋建筑鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)[J].建筑建材裝飾，2018（15）：115-124. [2]高軍.高層建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)分析[J].建材與裝飾，2018（30）：12-13. [3]蔡小雨.高層建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)探析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（7）：120-121. [4]賴華平.高層建筑樁基礎(chǔ)靜壓樁施工技術(shù)探析[J].低碳世界，2016（6）：151-152. [5]羅學(xué)鋒.超高層建筑樁基礎(chǔ)選型及承載力控制[J].住宅產(chǎn)業(yè)，2019（6）：65-67.