劉江東
(湖南省東方建設(shè)股份有限公司 湖南邵陽 422000)
當(dāng)前我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,這在一定程度上促進(jìn)了城市化進(jìn)程的發(fā)展,也出現(xiàn)了不同形式和高度的高層建筑。高層建筑與其他建筑類型相較,不同體現(xiàn)在高層建筑設(shè)計中需要設(shè)置沉降縫,使得單體建筑連接為一個有機(jī)整體。在高層建筑規(guī)劃和設(shè)計過程中需要對基礎(chǔ)沉降的出現(xiàn)原因進(jìn)行分析,并提出解決措施。
一般來講,高層建筑物出現(xiàn)地基不均勻沉降的原因,主要有4點:工程地質(zhì)勘探影響、建筑物設(shè)計影響以及建筑物施工的影響。
在高層建筑工程投入建設(shè)前,需對工程周邊及現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行全面勘察,主要勘察內(nèi)容為建筑物周邊的土層性質(zhì)、地下水情況,同時在工程地質(zhì)勘查報告中也需反映建筑物的土工試驗情況??辈槿藛T需要依據(jù)考察數(shù)據(jù)對建筑物的地基進(jìn)行客觀評估,為設(shè)計及施工單位提供參考。所以需保證工程地質(zhì)勘查報告的全面性和數(shù)據(jù)的正確性,否則會造成設(shè)計方向錯誤,施工與設(shè)計方案嚴(yán)重不符,延長了工程的建設(shè)周期,增加了建設(shè)成本,也會埋下安全隱患。在實際的工程地質(zhì)勘探中,對于地層的地質(zhì)鉆探過程中,鉆孔的數(shù)量不夠、鉆探的深度沒有到達(dá)鉆探的深度時,就會使勘探的報告不真實,更有甚者直接抄襲別人工程勘探的勘探報告,這些就為后來的建筑物的建設(shè)的質(zhì)量埋下安全隱患,最終出現(xiàn)地基不均勻沉降等一系列安全事故,使得建筑物的使用壽命降低,給住戶造成損失。
工程設(shè)計問題易引發(fā)磚混結(jié)構(gòu)建筑物沉降,究其原因主要為設(shè)計方案中的建筑物單體長度跨度設(shè)計不合理,平面圖形過于復(fù)雜。因高層、高差建筑物的荷載量有所差異,若大于地層的實際承受力,則會出現(xiàn)地基沉降問題。若未將地基土的壓縮性納入工程設(shè)計考量范圍,則也易出現(xiàn)地基下層開裂。由此可見,需建立專業(yè)的設(shè)計團(tuán)隊,在設(shè)計前期進(jìn)行嚴(yán)密考察,對設(shè)計方案不斷優(yōu)化,方可降低沉降出現(xiàn)的可能性。
是引發(fā)高層建筑物基礎(chǔ)不均勻沉降的重要因素,如果施工單位未建立完善的質(zhì)量控制體系,則會因質(zhì)量管理措施不到位或施工單位偷工減料,使得建筑物墻體砂漿強(qiáng)度降低。同時,若施工鋼筋結(jié)構(gòu)未嚴(yán)格按照設(shè)計方案布設(shè)和施工,則會造成建筑物表面出現(xiàn)裂縫,在后期使用中會出現(xiàn)地基不均勻沉降或者是滲水問題。
高層建筑項目的管理人員需要廣泛開展地質(zhì)勘查工作,并加強(qiáng)管理工作,從而保證施工現(xiàn)場地質(zhì)勘查的全面性和準(zhǔn)確性,也能夠保證勘查數(shù)據(jù)的真實有效。對于施工現(xiàn)場的地質(zhì)勘查工作來說,其是設(shè)計人員的重要參考依據(jù),所以勘查人員在進(jìn)行現(xiàn)場勘察時,需端正工作態(tài)度,保證高層建筑項目的設(shè)計合理。作為項目負(fù)責(zé)人,需要對考察人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn),全面提升其職業(yè)素養(yǎng),端正工作態(tài)度,保證工作質(zhì)量,提升勘查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,為設(shè)計人員提供準(zhǔn)確依據(jù)。
①設(shè)置圈梁,在建筑物的墻體內(nèi)設(shè)置鋼筋混凝土圈梁,這樣做的主要目的是提升建筑物的整體性以及磚石砌體的抗剪抗拉能力,其在一定程度上也可避免或者是減少裂縫的出現(xiàn)。圈梁設(shè)置在建筑物的底部或者是頂部,對于多層建筑可以隔層設(shè)置,對構(gòu)造的抗震性能進(jìn)行綜合考量,且需層層設(shè)置并且與構(gòu)造柱進(jìn)行協(xié)調(diào)。②設(shè)置沉降縫。在某些建筑中如民用建筑,出于美觀和功能的要求,通常采用多單元的組合形式,而平面形式復(fù)雜,立面高也有很大差距,使得地基的受力狀態(tài)不一,造成沉降差異大。若立面高差不可避免,則需要設(shè)置沉降縫降低不均勻沉降問題出現(xiàn)。使用沉降縫可以將建筑物從屋面到基礎(chǔ)分割成多個獨立的沉降單元,使得建筑物的平面更加簡單,長高比減小。然后,控制建筑物的長高比,也可在一定程度上減輕地基的不均勻沉降。據(jù)相關(guān)軟土地基調(diào)查結(jié)果表明,對于三層以及三層以下磚石稱重結(jié)構(gòu)的建筑物,其長高比不能超過2.5,當(dāng)長高比大于2.5或者是小于3.5時,則需盡量做到縱橫不轉(zhuǎn)折,內(nèi)橫墻的間距也不能過大。建筑物的功能要求有較大的長度,而不能滿足一般長高比時,可用沉降縫斷開。
3.3.1 沉降監(jiān)測
依據(jù)沉降對建筑結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)制可保證沉降控制與改造處理的針對性,需做好病害預(yù)測和分析工作。建筑地基病害與改造處理是做好病害預(yù)測和分析的關(guān)鍵。建筑地基病害也是常見的建筑質(zhì)量安全問題,其會對區(qū)域巖土環(huán)境造成很大的威脅,對于區(qū)域設(shè)施的穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)功能也有較大影響。地基抗害設(shè)計是建筑項目中不可缺少的部分,因為高層建筑地基結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,施工單位在現(xiàn)場作業(yè)中缺乏對于施工人員的技術(shù)培訓(xùn)和施工過程的監(jiān)控,造成工程項目質(zhì)量不過關(guān)。為了有效避免建筑地基病害的負(fù)面影響,變形監(jiān)測系統(tǒng)的建立可提高病害預(yù)警的準(zhǔn)確率,可提前發(fā)現(xiàn)潛在的建筑地基病害隱患。另外,依據(jù)變形監(jiān)測結(jié)果科學(xué)布設(shè)沉降觀測點,相鄰觀測點之間的距離為8~12m,對于建筑物山墻,可在其中部位置設(shè)置多個觀測點,而框架式結(jié)構(gòu)的高層建筑,可以混凝土柱上設(shè)置沉降觀測點。需注意的是,高層建筑沉降觀測點的設(shè)置,需要施工單位和設(shè)計單位的密切配合。沉降觀測點的位置和標(biāo)高需依據(jù)外檐墻面上,參數(shù)差異控制在正負(fù)零以上100~150mm范圍內(nèi)。在設(shè)計過程中,設(shè)計部門需要依據(jù)現(xiàn)場的地形地勢設(shè)置建筑物的標(biāo)高,如無特殊要求,則需要依據(jù)民用建筑沉降觀測點的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。沉降觀測點需要采用統(tǒng)一的編號進(jìn)行標(biāo)識,而標(biāo)志需要由地方建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理總站進(jìn)行監(jiān)督和管理。
3.3.2 沉降勘查
建筑工程在改造階段會因為外部地理、天氣等不穩(wěn)定因素引發(fā)各類病害,造成建筑結(jié)構(gòu)層失穩(wěn),巖土層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定系數(shù)也會大幅下降。對此,需經(jīng)過各參建方的一致討論編制監(jiān)控方案,對現(xiàn)場的人力、物力資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和優(yōu)化配置,保證監(jiān)控的全面性。其中,地基工程應(yīng)當(dāng)作為監(jiān)控的主要對象,依據(jù)前期制定的建筑地基規(guī)劃和改造方案落實到位,以突出建筑地基結(jié)構(gòu)在通航調(diào)度中的重要作用。
綜上所述,高層建筑基礎(chǔ)建設(shè)是一項技術(shù)性要求較高且十分復(fù)雜的工程,該工程對施工人員的技術(shù)水平有較高要求,且需要明確地質(zhì)勘查數(shù)據(jù),以此開展設(shè)計工作。在高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計和施工中,可能會出現(xiàn)很多細(xì)節(jié)問題,均會引發(fā)高層建筑不均勻沉降問題。因此,需要予以高層建筑項目建設(shè)高度重視,在項目設(shè)計之初就注重不均勻沉降問題的防治,并對出現(xiàn)該問題的原因進(jìn)行分析,采取適宜的防治措施,從而保證高層建筑的使用安全。
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