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        關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)中樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的若干思考

        2017-10-21 12:13:43黃浩
        名城繪 2017年3期
        關(guān)鍵詞:安全建筑工程

        黃浩

        摘要:針對(duì)建筑設(shè)計(jì)而言,樁基礎(chǔ)在建筑結(jié)構(gòu)中扮演著十分重要的角色,其主要目的就是為建筑物上部結(jié)構(gòu)起到安全性的作用,是提升建筑工程水平質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。如今,隨著各個(gè)城市的改造和改革,對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)、建筑物的形狀也有了不同層次的需求,對(duì)于未來(lái)建筑工程的基礎(chǔ)來(lái)說(shuō),在對(duì)樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)上應(yīng)該具備更高、更好的設(shè)計(jì)水平。

        關(guān)鍵詞:建筑工程;樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì);安全

        一、樁基礎(chǔ)的解析

        (一)樁基礎(chǔ)

        在建設(shè)工程中,樁基礎(chǔ)是由承重臺(tái)和樁基礎(chǔ)共同組成的,并且分為高承臺(tái)樁基礎(chǔ)和低承臺(tái)樁基礎(chǔ)[1]。低承臺(tái)樁是樁身全部埋入土中,承臺(tái)底面與土體接觸的樁基礎(chǔ);高承臺(tái)樁基礎(chǔ)是承臺(tái)比地面略高,且樁身一小部分也高于地面。高承臺(tái)樁基礎(chǔ)通常用于高架橋、高速公路、港口工程等,而低承臺(tái)樁基礎(chǔ)通常用于一般的民用和工業(yè)建筑物,例如:辦公、住宅、商場(chǎng)、博物館、學(xué)校及廠房等。

        (二)樁基礎(chǔ)的特點(diǎn)

        1.樁基礎(chǔ)的載重力較強(qiáng),這也是運(yùn)用于各大建筑物的主要原因之一。樁柱可以深入到地下比較堅(jiān)硬的土質(zhì)或巖石層內(nèi),因此,不論是單柱還是多柱都擁有較強(qiáng)的載重力,能夠很好地承載建筑物的的全部負(fù)荷。

        2.樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性較強(qiáng)。樁基礎(chǔ)擁有良好的抵抗顛覆能力,除了承受豎向負(fù)荷外還能承受一定的多向負(fù)荷,在臺(tái)風(fēng)或者地震等自然災(zāi)害中,樁基礎(chǔ)依然能很好的保證建筑物的穩(wěn)定性。

        二、樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)目前存在的問(wèn)題

        (一)高層建筑物樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)

        目前隨著各個(gè)城市的不斷建設(shè)和發(fā)展,高層建筑物較為普遍,包括住宅樓、星級(jí)酒店、寫(xiě)字樓等。為達(dá)到基礎(chǔ)承重要求,樁基礎(chǔ)運(yùn)用非常普遍。住宅樓普遍采用的是剪力墻結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可以使整體的剛度變大,對(duì)于樁基礎(chǔ)的沉降能起到較大的作用,而且在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面也較為便利。但是在寫(xiě)字樓和酒店等高層建筑物中,通常采用的是框架核心筒和框架剪力墻結(jié)構(gòu),這類結(jié)構(gòu)的整體剛度相對(duì)來(lái)說(shuō)較弱,主要是由于剛度和荷載分布不均勻,上部結(jié)構(gòu)和地基樁基之間有著更為復(fù)雜的作用,從而使樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)難度提升。

        (二)施工樁長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)度的不相符

        在建筑施工中這種現(xiàn)象在一般建筑工程較為常見(jiàn),主要是因?yàn)榈叵鲁至用娴牟▌?dòng)較大從而導(dǎo)致的施工長(zhǎng)度與設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)度不相符的問(wèn)題發(fā)生。另外,在建筑施工前期,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)勘察不仔細(xì)也會(huì)導(dǎo)致此類問(wèn)題的發(fā)生。如果不仔細(xì)地進(jìn)行地質(zhì)考察研究,在無(wú)法把控地下持力層波動(dòng)的情況下盲目的施工后期必然會(huì)面臨此類問(wèn)題的出現(xiàn),從而造成工程停滯以及拖延工期。

        (三)理論與實(shí)踐的不統(tǒng)一

        隨著我國(guó)科技的不斷發(fā)展,雖然在樁基礎(chǔ)的前期計(jì)算方式得到了很好的改善,但還是存在理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象[3]。根據(jù)調(diào)查表明,近年來(lái)建筑行業(yè)的專業(yè)人士針對(duì)樁基礎(chǔ)分別進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)和分析研究,但是所得到的成果依然沒(méi)有在建筑行業(yè)實(shí)際應(yīng)用,在施工后對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行靜載實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)單樁承載力實(shí)際結(jié)果與理論存在著較大的差距,不能很好的滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),為了使工程良好的進(jìn)行,設(shè)計(jì)師只能改掉原有的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)圖紙,甚至?xí)驗(yàn)閷?shí)際的差異把設(shè)計(jì)師理想的設(shè)計(jì)效果徹底推翻。

        三、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

        (一)施工現(xiàn)場(chǎng)的前期地質(zhì)勘察

        在建設(shè)工程施工前期,要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的地質(zhì)勘察,不同的地域、區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)都或多或少的存在差距。因此,在施工之前要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘察研究,仔細(xì)記錄探測(cè)和試驗(yàn)數(shù)據(jù),并且進(jìn)行比對(duì)分析。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)要做到全方位的把控,確保地勘報(bào)告的土層分層及土層厚度準(zhǔn)確無(wú)誤,在后期施工過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)不必要的問(wèn)題,從而使得設(shè)計(jì)和施工都能夠順利進(jìn)行。

        (二)實(shí)際與理論的相結(jié)合

        在設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)時(shí),要嚴(yán)格依據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告中各土層參數(shù)并結(jié)合現(xiàn)行國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì),并在圖紙中交代施工前要進(jìn)行試打樁,試樁數(shù)量不應(yīng)小于3根,當(dāng)土層不穩(wěn)定、單體面積較大或樁型較多時(shí),可適當(dāng)增加試樁數(shù)量。試樁結(jié)果應(yīng)及時(shí)提交給設(shè)計(jì)方,設(shè)計(jì)人員應(yīng)將原有設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)場(chǎng)的試樁結(jié)論再次進(jìn)行對(duì)比研究分析,及時(shí)更正設(shè)計(jì)圖紙中存在的不合理問(wèn)題,及時(shí)避免理論與實(shí)際存在較大的差異,從而讓設(shè)計(jì)圖紙更為嚴(yán)謹(jǐn)。樁基施工完成后,應(yīng)進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)或單樁豎向承載力靜載實(shí)驗(yàn),以確保所有工程樁的樁身質(zhì)量及單樁承載力都滿足設(shè)計(jì)要求。

        四、建筑中樁基礎(chǔ)施工的方法

        (一)鉆孔灌注法

        鉆孔灌注的施工方法建筑工程中較為常見(jiàn),也是城市建設(shè)中最廣泛的樁基礎(chǔ)施工方法,又稱為擠土樁。鉆孔灌注法對(duì)施工場(chǎng)地的土質(zhì)結(jié)構(gòu)有著較高的要求,其原理主要是利用機(jī)械樁機(jī)進(jìn)行打孔,然后放入由鋼筋制成的鋼筋籠,再用混泥土澆灌的一種施工方法。這種施工方法可以很好地穿越至地面以下的持力層和堅(jiān)硬的土質(zhì)層中,擁有良好的穩(wěn)定性以及安全性。另外,鉆孔灌注的施工方法還具有成本低、施工速度快的優(yōu)點(diǎn),但是這種方法在把握精準(zhǔn)度環(huán)節(jié)較為薄弱。

        (二)人工挖孔法

        在建筑施工中,利用人工挖孔的方法也能達(dá)到很好的效果,并且相對(duì)于鉆孔灌注法來(lái)說(shuō)更低、更環(huán)保,在一些特殊的地質(zhì)上人工挖空可以完全取代鉆孔灌注的方法[4]。

        (三)靜力壓入法

        靜力壓入法除了成本低的優(yōu)勢(shì)以外,最大的優(yōu)勢(shì)在于這種方法無(wú)震動(dòng),也無(wú)任何聲音,在晚上施工時(shí)可以采納此方法,保證工程工期的同時(shí)還不會(huì)給周?chē)鷰?lái)噪音。靜力壓入法需要借助壓樁機(jī)來(lái)完成,壓裝機(jī)的重量約80-120噸,在施工時(shí),壓裝機(jī)利用本身與傳動(dòng)機(jī)的相結(jié)合重量把樁柱壓入土中,這里需要注意的是,靜力壓入法對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)結(jié)構(gòu)也有著一定的要求,通常僅僅只使用在比較松軟的土壤中。

        五、結(jié)束語(yǔ)

        萬(wàn)丈高樓平地起,基礎(chǔ)施工的隱蔽性強(qiáng),且存在很多不確定因素,在建筑工程中,樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與施工方法是建設(shè)施工的重中之重,要利用科學(xué)合理的技術(shù)手段來(lái)將設(shè)計(jì)與施工緊密結(jié)合,讓樁基設(shè)計(jì)更為嚴(yán)謹(jǐn),提高樁基礎(chǔ)的安全性、穩(wěn)定性,使整個(gè)建筑工程的水平得到有效的提高,工程質(zhì)量能得到有效地保障,而滿足人們的需求。

        參考文獻(xiàn):

        [1]鄧宇國(guó).關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)中樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)解析[J].工程技術(shù):全文版, 2016(10):00043-00043.

        [2]柴國(guó)運(yùn),陳玄.淺析建筑結(jié)構(gòu)中的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的探討[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊, 2017(12).

        [3]劉義豪,王赫男.建筑結(jié)構(gòu)中樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)分析[J].城市建設(shè)理論研究:電子版, 2016(11).

        [4]丁何來(lái).建筑結(jié)構(gòu)中樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案探析[J].低碳世界,2017(8):154-155.

        (作者單位:西北綜合勘察設(shè)計(jì)研究院安徽分院)

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