馮俊標
(廣東城協(xié)建筑規(guī)劃設計院有限公司清遠分院 廣東清遠 511500)
當代的建筑企業(yè)都非常重視對建筑穩(wěn)定性以及質(zhì)量的提升。企業(yè)要對在高層建筑項目中的樁基礎設計進行充分地利用,提高樓層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性,令樁基礎可以在建筑樓層中發(fā)揮統(tǒng)籌兼顧的作用。由于地質(zhì)對工程的穩(wěn)固性有著很大影響,在樁基礎設計階段會受到多種因素的影響,對設計形式和結(jié)果造成影響,相關(guān)工作人員需對其格外重視,要對工程以及相關(guān)信息進行全面的勘察,只有保證對工程的相關(guān)信息全面掌握,設計人員在進行高層建筑樁基礎的設計時,才會使設計得樁基礎合理,富有經(jīng)濟性和安全性,企業(yè)也會在未來的發(fā)展中更加順利。
樁基礎在高層建筑的應用中,能夠有效的克服地質(zhì)問題,減少地基軟弱土層對工程造成的影響,以此來實現(xiàn)對地基安全性的提升。并且在進行灌注混凝土的時候,地基與樁基礎相互的滲透作用,也使得地基的質(zhì)量得到大大的增強。
樁基礎的作用通常表現(xiàn)在對土層的滲透、壓實和劈裂等3個方面,并且這三個方面之間存在一定的聯(lián)系,在施工環(huán)境不同的情況下,這三個作用方面也會有著不同的關(guān)聯(lián)性,但相同的是,都會令地基的穩(wěn)固性得到提升。
在建筑行業(yè)中,樁基礎有著較為廣泛的應用,傳統(tǒng)的打樁非常容易被工程現(xiàn)場的地質(zhì)所影響,使得工程造價增加,而現(xiàn)在的樁基礎技術(shù)相較于傳統(tǒng)的打樁技術(shù),最明顯的優(yōu)勢是有效的規(guī)避了地質(zhì)環(huán)境對工程的影響,同時簡化了施工的操作步驟,施工人員可以根據(jù)實際工程的具體要求靈活的變化操作方法,進而有效的減少了施工時間和工程造價。
利用鉆機進行鉆孔之后,將鋼筋籠放入鉆好的鉆孔之內(nèi),然后進行混凝土的灌注,這種方法就是鉆孔灌注法。該施工方法是先打孔,再成樁的模式,其最大的優(yōu)勢就是成樁形式靈活自由,能夠根據(jù)工程需要完成定制。同時也有著較為顯著的缺點,因為對于成樁的位置有著很重要的精度,因此,在進行鉆孔時要精確的控制垂直精度。這樣的垂直精度不易把握,需工程所用的鉆機擁有可靠安全的性能,同時在進行鉆孔的時候不能使其位置發(fā)生偏移,需要很穩(wěn)固。因此在進行鉆孔施工的時候,為了確保垂直精度,通常會采用增大鉆機支撐面或是保證鉆桿與鉆架在施工時始終保持垂直狀態(tài),如圖1所示。
圖1 鉆孔灌注樁施工
人工挖孔法,即利用人工完成打孔施工工作,同樣屬于灌注樁的一種。該打孔方式有著效果好,所需成本少的特點,對現(xiàn)場環(huán)境只有很小的影響,缺點是對挖孔施工人員危險性較大。在采用人工挖孔法的時候,要將原有樁底進行擴大,判定好樁孔的大小之后再進行開挖。
振動沉樁是通過電動機產(chǎn)生的較大的垂直力來作用于地基,利用其相互之間的作用,令地基有著更好的密實度。振動沉樁最終達到的效果和振動時間之間聯(lián)系緊密,時間最長,達到的密實效果也就越好。通常情況下,在實際的建筑施工中采用振動沉樁法的時候,第一點要確保振動機位始終穩(wěn)固,不會發(fā)生偏移,同時在振動產(chǎn)生的垂直力作用下將樁壓入土層里,在實際工程的施工中,首先要對樁進行輕度的錘擊,時刻觀察沉樁的振動頻率,打樁開始之初,利用小距離輕錘的辦法進行沉樁,如此操作一段時間確保樁位置牢固,不會再出現(xiàn)傾斜情況之后,再開始連續(xù)的錘擊,當沉樁到了土層一定深度之后停止打樁。從振動沉樁法的應用效果上分析,其在黏土和松散的沙土中有著最好的沉樁效果。
圖2 沉樁
靜力壓樁法有著樁基質(zhì)量好、施工工藝簡單的優(yōu)勢,同時所需成本較低,因此這種方案較為經(jīng)濟可靠。靜力壓樁法對于負責檢測的人員也很便利。靜力壓樁主要是通過樁的自重快速的把樁打入土層里,這樣能夠在實際的工程施工中不發(fā)出噪聲,避免噪聲污染。
從建筑工程中處理與應用樁基礎的情況來說,要想有效的提升樁基礎的效果,需要對建筑項目現(xiàn)場的基本情況進行充分全面的了解,特別是要將施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況全方位的掌握,對該建筑工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)有針對性的進行分析研究,對其基礎結(jié)構(gòu)所需的具體要求進行良好的掌握,這樣一來就可以更好地將樁基礎結(jié)構(gòu)的價值以及效果進行有效的提升。
在進行樁基礎設計的時候,確定樁基礎相應的規(guī)格是設計的核心環(huán)節(jié),而確定工程所需的樁規(guī)格需要符合該工程相應的基礎結(jié)構(gòu)安全要求,對于基礎的經(jīng)濟性也要進行充分的考慮。對于樁規(guī)格的確定原則主要是根據(jù)樁基礎的長度以及橫截面積等相關(guān)指標進行確定的,可以令其在基礎結(jié)構(gòu)中有著更好地應用。除了上述提及的相應的規(guī)格指標,對于樁結(jié)構(gòu)的確定,還需對樁結(jié)構(gòu)在工程相應場地中運用所涉及的一些指標進行充分準確的掌握,例如樁結(jié)構(gòu)的埋深等指標,需對其準確的進行計算并認真的分析研究,令樁基礎可以發(fā)揮出其理想的效果。對于確定樁規(guī)格的情況,除了工程現(xiàn)場的基本判斷指標,還要對樁結(jié)構(gòu)的強度以及承載力等指標進行研究分析,只有這樣才可以最大限度的提高樁基礎的整體效果。
在樁基礎的設計工作中,除了上述提及的明確單樁的規(guī)格,對于樁基礎的整個平面布置都要準確無誤的了解,特別是樁基礎之間的間距等,這樣對于樁基礎在整體結(jié)構(gòu)中發(fā)揮良好的穩(wěn)定作用有著很大的幫助,同時有著比較好的承載力效果。在當代的工程實際施工時,可采用有著較好效果的平面布置方式,例如不等距排列方式、梅花形網(wǎng)格狀或是矩形網(wǎng)格狀,上述的三種基本平面布置方式都可以發(fā)揮出較好的作用,要與該工程實際額基礎結(jié)構(gòu)需要和其基本特點相結(jié)合,以進行科學有效的設計。
要想很好的發(fā)揮出樁基礎的效果,在進行設計的時候,必須對樁的承載力進行重點的驗算,令相關(guān)的工作人員可以準確的把握樁結(jié)構(gòu)在實際工程中可以實現(xiàn)的承載力水平,這樣就可以完成最終的設計,確保樁基礎可以在工程中有著良好的應用。
在進行初步設計的過程中,都是以承載力和地基物理指標為基礎的,為了對承載力進行有效的控制和評估,需要根據(jù)實際承受力,對各個指標和誤差進行分析。由于估算值多是通過試驗樁設定和調(diào)整的,因此需要滿足樁基設計形式的整體要求,及時確定抗壓承載力。
3.5.1 試驗樁
在進行施工圖的設計時,利用靜載試驗得到樁基承載力等其他參數(shù),靜載試驗是目前運用的較為廣泛的檢測技術(shù)。針對單樁的極限承載力有著明確的設計指標,需按照工程現(xiàn)場的地質(zhì)形式確定具體的要求,并應用合理有效的方法進行檢驗。
3.5.2 試打樁
在正式施工之前,工作人員要合理分析樁基形式,把測定體系與變動方式相結(jié)合,盡可能得到具體數(shù)據(jù)。這樣的設計形式會在一定程度上影響管樁的設計,在測量時能夠利用變動測試的辦法實現(xiàn)控制誤差,盡可能把其限定在15%左右。該方法相比于靜載試驗,其應用范圍更廣,所需成本也較低。
總之,高層建筑越來越多,成為城市的典型標志。樁基礎是高層建筑中較為常用的結(jié)構(gòu),但高層建筑是較為繁復的工程,設計人員以及施工單位需要對每個環(huán)節(jié)都統(tǒng)籌規(guī)劃好,將所有的環(huán)節(jié)都科學有效的協(xié)調(diào)好,確保工程低造價,高質(zhì)量。在進行設計時,要對設計形式的具體需要進行全面的考慮,要對質(zhì)量和安全設計系統(tǒng)進行考量,滿足荷載力指標設計形式的各方面要求。樁基礎施工的穩(wěn)定比較強,在高層建筑中應用有效的設計形式,能保證施工標準的穩(wěn)定性。因此要合理的將先進的技術(shù)應用到樁基礎的設計之中,有效的提升樁基礎的設計水平,為未來建筑的發(fā)展做出貢獻。