杜俊娟
摘 要:在高層建筑工程中土木建筑工程量非常大,是保證高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)條件,可以說土木工程施工質(zhì)量與高層建筑整體質(zhì)量之間關(guān)系密切,不容小覷,因此,在高層建筑施工過程中,要對(duì)土木工程質(zhì)量加以嚴(yán)格控制,并采用先進(jìn)的、科學(xué)的施工技術(shù)完成施工要求。目前深層攪拌樁復(fù)合地基在高層建筑中作用非常突出,是現(xiàn)時(shí)代高層建筑中應(yīng)用普遍,并且應(yīng)用成果領(lǐng)先的施工技術(shù)。本文針對(duì)深層攪拌樁復(fù)合地基在高層建筑中的應(yīng)用進(jìn)行簡單探析。
關(guān)鍵詞:深層攪拌樁;復(fù)合地基;高層建筑;設(shè)計(jì)方案;施工方法
自我國土地資源重新規(guī)劃利用開始,越來越重視土地資源的節(jié)約利用與價(jià)值體現(xiàn),因此,高層建筑計(jì)劃不斷實(shí)施,這不僅能夠很大程度上節(jié)約土地,還會(huì)獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益,而對(duì)于高層建筑的發(fā)展來說,首先要保證建筑質(zhì)量與安全,地基作為高層建筑的基礎(chǔ)施工,必須要對(duì)其質(zhì)量嚴(yán)格控制,深層攪拌樁復(fù)合地基的強(qiáng)度性能都能夠滿足高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的需要,因此被高層建筑中廣泛應(yīng)用,為了更好的推廣與應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù),下面對(duì)該技術(shù)進(jìn)行簡單闡述。
一、深層攪拌樁復(fù)合地基的概述
深層攪拌樁施工技術(shù)的運(yùn)作原理是,利用相關(guān)的攪拌機(jī)械,實(shí)施對(duì)水泥、生石灰以及其他相關(guān)的化學(xué)固化劑與深層地基軟土合并黏結(jié),形成具有一定強(qiáng)度的加固土樁體,形成新的復(fù)合地基,這種地基足可以達(dá)到高層建筑結(jié)構(gòu)對(duì)地基的強(qiáng)度與變形要求。近年來,深層攪拌樁復(fù)合地基在我國的高層建筑中應(yīng)用越來越廣泛,并且在質(zhì)量、成本以及施工效率等方面都取得很好的成果,而要想更好、更穩(wěn)定的發(fā)展深層攪拌樁復(fù)合地基施工技術(shù),還需要對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行全面了解,其中包括設(shè)計(jì)方案要做到與實(shí)際高層建筑施工要求相符,全方位的考慮與分析,保證其設(shè)計(jì)方案合理。同時(shí),還要對(duì)施工流程、施工技術(shù)以及注意事項(xiàng)進(jìn)行更細(xì)節(jié)化的掌握,保證施工規(guī)范、合理,提升質(zhì)量保障,為高層建筑工程奠定各個(gè)穩(wěn)定的基礎(chǔ),推動(dòng)建筑事業(yè)順利發(fā)展。
二、設(shè)計(jì)方案
1、工程概況
本工程是一棟獨(dú)立民用建筑,現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是建筑主體。建筑總面積為1500㎡,僅一邊臨近馬路,其余均與附近建筑物臨近,邊柱與現(xiàn)有建筑外墻間距離為1.8m,此距離為最近距離。
2、地質(zhì)特征
工程所在位置地勢平坦。以雜填土(層厚0.7~1.5m)、粉質(zhì)粘土(層厚1.6~1.9m)、淤泥(11.2~12.7m)以及粘土(17.9~23.6m)、強(qiáng)風(fēng)化巖(11.5~17.3m)為主要土質(zhì)類型。
3、基礎(chǔ)方案
結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚孛才c土層分布的考察結(jié)果,上部土層有較高壓縮性,分布大量松軟土,承載力較低,厚度不夠,天然地基被否定。如果在施工現(xiàn)場應(yīng)用鉆孔灌注樁作為基礎(chǔ),則需要考慮風(fēng)化巖層厚度與樁長,風(fēng)化巖層需小于2m,樁長需大于50m,可有效節(jié)省施工成本,和預(yù)算控制在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。鑒于周圍臨近已建成的建筑物,選擇預(yù)應(yīng)力混凝土管樁作為基礎(chǔ),會(huì)影響到周圍建筑物。綜合考慮以因素,最終選擇攪拌樁復(fù)合地基,計(jì)算地基承載力為300kPa。
三、設(shè)計(jì)深層攪拌樁復(fù)合地基
1、樁形設(shè)計(jì)
樁長大于或等于18m,樁徑設(shè)計(jì)為約等于600mm,結(jié)合施工現(xiàn)場土質(zhì)狀態(tài)適當(dāng)調(diào)整參數(shù);為了使基礎(chǔ)底面受力條件得到改善,可在攪拌樁頂鋪設(shè)墊層,應(yīng)用砂石鋪設(shè)20cm的厚度;樁頂標(biāo)高-3.00m,需大于墊層底面標(biāo)高。
2、估算沉降量
鑒于樁各端的持力層與殘積多為硬塑狀的粘土層,這有粘土層穩(wěn)定性與承載力較高,石灰?guī)r為下臥層,中間無軟弱夾層,此次工程樁持力層深度為2m以上,可有效對(duì)摩擦樁進(jìn)行承載,將加固區(qū)域樁端的沉降作為下臥層的重要組成。經(jīng)過計(jì)算得出復(fù)合地基加固區(qū)的沉降量為62.46mm,下臥層沉降量為4.5mm。
四、深層攪拌樁施工方法
1、準(zhǔn)備工作
施工前清除周圍障礙物與雜物,保持施工地面、地下無雜物與影響施工效果的障礙物,對(duì)樁機(jī)運(yùn)行效果進(jìn)行測試,確保運(yùn)行無阻。對(duì)坑洼處整平處理(應(yīng)用素粘性土)。
2、工藝試樁
攪拌樁樁體強(qiáng)度受多種因素影響,施工前需要進(jìn)行水泥試件。對(duì)不同齡期強(qiáng)度均進(jìn)行試驗(yàn),記錄試驗(yàn)參數(shù),確保水泥劑量達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。選擇出施工地質(zhì)典型特征段,在此處進(jìn)行攪拌樁成樁試驗(yàn),記錄成樁各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。
3、選擇好固化劑并配比
為了使復(fù)合地基承載力達(dá)到要求,需要結(jié)合現(xiàn)場土質(zhì)及巖石層分布開展試樁,依據(jù)試樁結(jié)果選擇硅酸鹽水泥作為固化劑,水泥摻入量為15%(68kg/m),水灰比為0.35~0.59,應(yīng)用三乙醇胺作為外加劑,NaCl用量比例為2%,選用5%的優(yōu)質(zhì)膨潤土。應(yīng)用攪拌機(jī)鉆進(jìn),但考慮到鉆進(jìn)效果不強(qiáng),且存在較多石礫,選擇鉆進(jìn)能力最強(qiáng)的攪拌機(jī)(GSJ-30)進(jìn)行深層攪拌。
4、施工工藝流程
結(jié)合現(xiàn)場土質(zhì)情況,成樁方法使用了二噴四攪方法,但堵塞了噴漿頭,由此轉(zhuǎn)用三噴四攪工藝,方法為:攪拌機(jī)鉆進(jìn),然后充分?jǐn)嚢?;再噴漿處理,提升片刻,再次攪拌;再次噴漿,然后鉆井,最后攪拌;再次噴漿、先提升后攪拌。
五、樁基檢測
1、鉆孔抽芯檢測
完成以上攪拌施工后,開展抽芯試驗(yàn),選擇4根具有代表性的攪拌樁作為檢驗(yàn)對(duì)象,檢驗(yàn)指標(biāo)包括樁長、攪拌均勻度以及樁端持力層、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等。通常,35d就能夠使水泥達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度的70%~90%,齡期延長會(huì)使水泥強(qiáng)度隨之增強(qiáng)。此次工程應(yīng)用了三乙醇胺與NaCl早強(qiáng)劑,可確保深層攪拌樁盡早達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度;樁身抽芯齡期為26~40d,可使無限抗壓強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的70%以上。經(jīng)檢測得知,此次樁身水泥抗壓強(qiáng)度達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)。
2、沉降觀測
在本次施工中建筑物基礎(chǔ)邊線處設(shè)置了5個(gè)沉降觀測點(diǎn),可得出更為準(zhǔn)確的沉降測試值,結(jié)合相關(guān)竣工驗(yàn)收資料分析得知,總沉降最大與最小值分別為15mm與8mm,沉降量均低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),與設(shè)計(jì)沉降量相符。
結(jié)語:結(jié)合以上高層建筑中深層攪拌樁復(fù)合地基施工技術(shù)的應(yīng)用分析得知,該施工技術(shù)的應(yīng)用效果具備一定的高效性與合理性。利用深層攪拌樁復(fù)合地基,能夠有效的排除軟土地基所帶來的不穩(wěn)定影響,使得高層建筑結(jié)構(gòu)施工可建立在穩(wěn)定、安全的地基基礎(chǔ)上進(jìn)行。深層攪拌樁的施工方案設(shè)計(jì)要遵循因地制宜的原則,做到與實(shí)際相結(jié)合的科學(xué)分析與制定,要全面考慮施工安全、施工質(zhì)量、結(jié)構(gòu)性能、地基承載力以及施工的靈活性,以求更好的發(fā)揮該技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。
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