白冰
摘要:隨著經(jīng)濟發(fā)展與技術的進步,多種類型的樁基礎在高層建筑的使用越來越多,其對于高層建筑的安全性、經(jīng)濟性極為重要,樁基礎形式是否合理對于建筑結(jié)構(gòu)的安全性、施工質(zhì)量的保障、建設資金的節(jié)約、工程造價的合理控制以及工程整體質(zhì)量水平具有重要意義。本文對高層建筑樁基工程施工技術及其質(zhì)量控制進行探討,希望對相關人員有所指導和幫助。
關鍵詞:高層建筑,樁基礎, 施工技術,質(zhì)量控制
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,各類高層和超高層建筑開始大規(guī)模建設,而高層建筑的基礎在工程建設整體資金投入中占據(jù)了較大部分的比例,也直接關系到建筑本身的安全性和耐久性。因而如何對樁基礎質(zhì)量采取有效措施加以控制,使建筑工程質(zhì)量整體水平得到有效提高,是當前行業(yè)內(nèi)所面臨的重大課題。
一、樁基礎在高層建筑中的作用以及選擇策略
在高層建筑中,針對其工程處于不同情況下的要求,可考慮采取樁基礎施工方案:高層或較為重要的建筑物不允許地基出現(xiàn)沉降不均勻現(xiàn)象或沉降度過大;具有較大荷載的建筑物或者重型工業(yè)廠房,例如糧倉、倉庫、重型機械制造車間等;輸電塔、煙囪等超高構(gòu)造的建筑物;應實施樁基礎方案使其具有較大的水平與上拔承受力,或避免結(jié)構(gòu)主體發(fā)生傾斜;大型設備或較為精密的設備基礎要求低幅的基礎震動,以免對結(jié)構(gòu)造成不良影響,或者對基礎沉降速率和沉降幅度有嚴格要求;永久性建筑物下的軟弱地基,或部分土壤性質(zhì)較為特殊的地基;地震區(qū)內(nèi)需要具有不同程度抗震能力的建筑物;基礎土質(zhì)狀況較差無法滿足其他形式基礎的建筑。
若地基上部區(qū)域過于軟弱,而下部過深區(qū)域有堅實底層埋藏,則應采用樁基礎進行處理;當軟弱土層厚度較大,樁基無法楔入堅實地層,應對樁基采取沉降處理;對于建筑物荷載利用良好土層傳遞至下方軟弱土層上,樁基沉降度則會由此增加。
二、高層建筑樁基施工過程中常見質(zhì)量問題
1、樁基偏位;2、單樁承載力低于設計值;3、樁基傾斜過大;4、澆筑混凝土質(zhì)量失控出現(xiàn)斷樁;5、離析,樁身夾泥,強度達不到設計要求;6、樁頂標高不足;7、預制樁接頭斷離。
三、高層建筑施工過程中樁基質(zhì)量的預控策略
對于建筑物來說,樁基礎施工水平對其質(zhì)量安全具有直接影響。樁基礎質(zhì)量的重要性由此可見一般。所以在進行樁基施工之前對于施工方案的制定應從實際出發(fā),集思廣益,采取針對性措施,并在實際施工過程中嚴格遵循既定方案,一旦發(fā)現(xiàn)問題應及時采取有效措施加以解決,切忌盲目蠻干,在樁基驗收階段出現(xiàn)不合格問題才開始補救,對工程質(zhì)量和成本造價帶來不利影響。
從實際施工經(jīng)驗方面考慮,在施工過程中出現(xiàn)的很多樁基問題都可得到有效防止,避免發(fā)生,以下是對施工過程中常見的質(zhì)量問題進行分析,并提出相應的預控策略。
(一)在施工過程中對樁定位展開實時監(jiān)測。不管是在預制樁還是沉管灌注樁的施工過程中,施工地面表層會受到擴孔擠壓效果影響而出現(xiàn)隆起,原坐標控制點由此也產(chǎn)生相應的位移,在此種情況下,若不重新對樁位進行校核,依然依據(jù)原樁點坐標進行施工,那么在成樁以后樁位必然出現(xiàn)偏差。在施工開始前對于規(guī)劃部門所設置的控制樁,應對其進行引樁并實施相應的保護措施,為施工過程中此樁點不受工程施工和其他各類不良因素影響提供保障。應隨時在打樁過程中實施監(jiān)測,確保樁點坐標的正確性。上述樁位坐標偏移現(xiàn)象曾經(jīng)出現(xiàn)在某住宅樓工程施工中,并選取擴大承臺法作為補救措施,對施工工期造成影響,極大遲緩了工程進度,工程造價成本也因此增加。
(二)樁基成孔以后,應對樁孔在持力層中的嵌入深度進行檢查,其樁孔垂直度、沉渣厚度和巖石強度等相關數(shù)據(jù)應與設計要求相符合,若其中某一項數(shù)據(jù)與設計要求相悖,則應及時對其展開分析調(diào)查,并采取合理措施解決,以免在工程施工中出現(xiàn)斷樁、縮頸等施工質(zhì)量問題,對工程在以后的投入使用埋下隱患。
(三)在開挖樁基礎之前,必須對樁基測試相關資料與成樁記錄進行全面檢查。若在質(zhì)量問題上出現(xiàn)爭議,則必須由各方協(xié)商并達成意見統(tǒng)一后方可開始施工,避免開挖基樁以后出現(xiàn)諸多不可知的問題,對施工進度產(chǎn)生不必要的不良影響,且后續(xù)處理也極為麻煩,無端增加施工成本。因而對于樁基礎工程來說,基坑開挖方案的正確與合理與否具有非常重要的意義。在具有復雜地質(zhì)情況的地區(qū),特別是濱水區(qū)域,其地下土層中經(jīng)常出現(xiàn)淤泥層,若開挖方法選擇不合理,導致淤泥產(chǎn)生涌動,可能導致樁位發(fā)生偏移,嚴重時還可能導致樁基折斷。
(四)壓樁施工前應將樁位下方的障礙物及時、完全清除,若實際情況需要,應采用釬探的方法對各個樁位進行清查。還應檢查樁的平直度,若樁身彎曲度大于1/1儀舊樁長度且超過20,或者樁尖位置偏離了樁縱軸線時,則嚴禁使用該樁基,防止在壓樁過程中發(fā)生樁頂位移或樁體斷裂。在沉樁過程中應對鉆孔質(zhì)量、最后貫入度、樁身垂直度以及沉樁深度進行實時檢查,并對周圍環(huán)境受超空隙水壓力升高、土體隆起等變化的影響進行觀察,一旦發(fā)現(xiàn)有異?,F(xiàn)象,則應及時采取針對性技術措施加以處理。在接樁施工過程中,應對連接部位清理干凈,清除相應區(qū)域內(nèi)的油污、雜質(zhì)和水分等;應節(jié)樁上下兩部分均位于同一軸線;并嚴格依據(jù)操作規(guī)程填涂硫磺膠泥,避免接樁部位發(fā)生開裂或松脫現(xiàn)象。對于送樁拔出后所產(chǎn)生的樁孔,應妥善處理,及時回填并加蓋。在樁基礎施工過程中,若發(fā)生各類不可預知的事件,應與業(yè)主方、設計方以及監(jiān)理部門及時聯(lián)系,以及設計方的設計修改意見或參建各方協(xié)商結(jié)果進行變更施工。
(五)樁頂標高不足常見有兩種原因:1、高程測量錯誤;2、施工控制不嚴,在尚未達到設計要求時停止?jié)仓炷粒?、雖然達到設計標高值但樁頂浮漿過厚,鑿除后標高不足。在施工中,測量放線需要專人進行復核,灌注樁基混凝土時需要工長密切關注,至設計標高時才可停止灌注,樁基的灌注標高要略高與設計標高。
四、樁基施工問題的若干處理措施
(一)接樁法
若成樁后發(fā)現(xiàn)樁頂標高未達到設計要求,則可選擇接樁法對此進行處理:
1、接樁開挖。將樁頭挖出,并將松散層以及混凝土浮漿鑿去,將鋼筋鑿出,然后整理鋼筋并將其沖洗干凈后接長,再依據(jù)設計標高澆筑混凝土。
2、嵌入式接樁。當在成樁過程中發(fā)生混凝土停澆現(xiàn)象,且對已澆筑混凝土的清理較為困難可采取嵌入式接樁法。
(二)補樁法
在施工前對樁基承臺(梁)進行補樁,若鉆孔樁之間樁距過大,無法對其上部荷載有效承擔,則可在各樁之間補樁。
(三)鉆孔補強法
鉆孔補強法適用于樁基主體混凝土出現(xiàn)嚴重蜂窩、松散、離析、強度過低等現(xiàn)象,其處理方法常以高壓注漿法為主,但鉆孔補強法應用較少。
(四)擴大承臺(梁)法
1、樁位出現(xiàn)較大偏差,承臺(梁)斷面的原設計數(shù)值對設計要求和相關規(guī)范無法滿足,可選擇擴大承臺(梁)法進行處理。
2、在對樁上共同作用考慮的情況下,若單樁承載力不能滿足設計要求,可實施擴大承臺并考慮樁與天然地基共同分組上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。此時應注意在對承臺(梁)斷面擴大的同時,承臺(梁)的配筋量也應適當加大。
結(jié)語
快速發(fā)展的城市經(jīng)濟與城市人口的不斷增加,使得城市土地越來越緊張,高層建筑的發(fā)展提高了城市土地的利用率,極大的解決了城市土地緊張的現(xiàn)狀。樁基工程作為高層建筑的基礎工程,其施工質(zhì)量成為工程質(zhì)量的關鍵,對高層建筑整體質(zhì)量有著決定性的影響,因此我們必須重視樁基礎的施工質(zhì)量,促進建筑整體質(zhì)量的提升。
參考文獻:
[1]張建才.關于建筑工程施工中樁基的應用分析與研究[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(22).