張 東 山西機械化建設集團有限公司
樁基礎施工技術的應用,改變了高層建筑的傳統(tǒng)建設理念,一定程度上可適應更多的施工環(huán)境。關于樁基礎施工技術的實施理念、方法,應站在可持續(xù)發(fā)展的角度思考,有效識別隱藏的問題,尤其是技術操作過程中出現(xiàn)的各類動態(tài)影響因素,均要按照新的思路、新的方法加以把控,確保全局工作朝著更高的層面發(fā)展,不斷豐富樁基礎施工技術的內(nèi)涵。技術作業(yè)時根據(jù)現(xiàn)場的規(guī)范、標準加以完善,杜絕出現(xiàn)違規(guī)現(xiàn)象。
高層建筑施工的過程中,建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出較強的特殊性,樁身一部分處于地下位置,是建筑物地面主體部分與地下地基部分直接接觸的重要構(gòu)成部分。該類型的樁基具有低承臺樁基的特點。很多高層建筑的樁基處于地下,有一部分樁基會超出地面,這樣類型的樁基是高承臺樁基。該類型的樁基技術應用使高層建筑的主體部分與地基部分,表現(xiàn)出密切的聯(lián)系。大部分情況下,高承臺樁基的應用,對于高層建筑比較受歡迎,不僅提高了高層建筑的安全性、穩(wěn)定性,還可以加強高層建筑的抗震能力、抗干擾能力。樁基礎施工技術的實施,需進一步結(jié)合高層建筑的具體需求進行優(yōu)化,及時轉(zhuǎn)變技術思維,為高層建筑發(fā)展做出更大的貢獻。
在高層建筑中使用樁基礎施工技術,要遵循一定的施工流程,具體如圖1所示。在此過程中,須嚴格把控各施工技術要點,主要包括以下幾個方面。
在高層建筑使用樁基礎施工技術時,需把握好施工現(xiàn)場的特點,同時仔細勘察周邊環(huán)境,詳細、準確的勘察結(jié)果,能夠確保樁基礎施工技術的應用效果,為以后發(fā)展給出更多的依據(jù),杜絕同類問題反復出現(xiàn)。樁基礎施工技術勘察的目的,是為了編制完善的施工方案,努力提供較多的技術參考資料,在機械選擇、成樁工藝、成樁質(zhì)量等方面提供較多的依據(jù)[1]。
(1)充分查明施工現(xiàn)場的地形條件、地貌條件、氣候條件,以及其他的自然條件。
(2)查找周邊環(huán)境的地質(zhì)勘察報告。在應用樁基礎施工技術時,要充分了解施工現(xiàn)場的成樁深度范圍內(nèi)土層的具體分布情況,掌握土層形成的年代以及土層的物理力學性能指標,進一步完善樁基礎施工技術方案,減少隱藏的風險。
(3)了解施工現(xiàn)場區(qū)域范圍內(nèi)人為地質(zhì)現(xiàn)象、自然地質(zhì)現(xiàn)象,對于地震情況、熔巖情況、地下構(gòu)筑物、障礙物情況等均要深入掌握,提前做好樁基礎施工技術的風險識別,勘察過程中應保持精細化,避免造成嚴重的漏洞。
(4)了解施工現(xiàn)場地下水情況,著重分析地下水的水位變化,加強水質(zhì)測試,明確地下水產(chǎn)生的具體影響,生成權威報告[2]。
(5)了解鄰近建筑物的情況。高層建筑應用樁基礎施工技術時,對于周邊建筑物的影響并不低,要掌握好鄰近建筑物的具體位置、建筑物與高層建筑之間的距離、建筑物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)以及現(xiàn)有的使用情況等,確保樁基礎施工技術應用時減少嚴重的破壞,避免出現(xiàn)得不償失的問題。
(6)了解沉樁區(qū)域附近的地下管線情況。高層建筑管線比較復雜,地下管線包括煤氣管線、上下水管線、電纜線等,對所有的地下管線要明確分布的范圍、距離、埋設深度等,確保在樁基礎施工技術應用時,加強管線的保護,避免對管線造成嚴重破壞。
現(xiàn)階段的高層建筑施工對樁基礎施工技術具有較強的依賴性,想要在技術應用中得到更好的成果,應進一步把握好技術操作的規(guī)范,避免造成新的問題[3]。鉆孔灌注樁是比較常見的技術,該項技術作業(yè)時,應通過泥漿護壁的方法提高技術保障。技術操作過程中要科學規(guī)劃不同階段,尤其是在細節(jié)把控力度上應不斷地提高。大部分條件下,樁基礎施工技術初期階段,要科學制備泥漿,還要加強施工現(xiàn)場的場地平整,避免對技術應用效果造成不良影響。
此后,需科學埋設護筒,根據(jù)高層建筑的個性化要求,有效設置工作臺,完成相應準備工作后,使用鉆機開展鉆孔灌注樁施工。該項技術的精度非常高,所以在現(xiàn)場清理的時候,要減少外力的影響并使其降到最低,以提高鉆孔灌注樁的安全性、穩(wěn)定性。鉆孔灌注樁的泥漿配比工作,在不同的區(qū)域環(huán)境下,存在很大的差異性,要根據(jù)施工配比的要求,以及國家相關規(guī)范、標準予以合理的優(yōu)化,避免造成技術指標不符合預期。
鉆孔灌注樁施工技術應用時,泥漿制備與處理是最基礎的組成部分,同時對高層建筑的樁基建設質(zhì)量有著巨大的影響。除了能夠自行造漿的土層以外,泥漿在制備的過程中應選擇高塑性黏土或者膨潤土,拌制泥漿的過程中,應根據(jù)施工機械的特點、工藝的優(yōu)勢、穿越土層的情況等,按照科學的配合比開展設計。
泥漿護壁是鉆孔灌注樁施工技術的核心組成部分,在操作過程中應遵守以下規(guī)范:在鉆孔灌注樁施工技術的實施過程中,護筒內(nèi)部的泥漿面,必須高出地下水位至少1.0m 以上;清孔工作的開展過程中應不斷置換泥漿,一直到澆筑混凝土為止;澆筑混凝土之前,孔底500mm以內(nèi)的泥漿比重必須小于1.25,含砂率要控制在8%以內(nèi),黏度應達到28s的標準;施工過程中對容易產(chǎn)生泥漿滲漏的土層,要采取維持孔壁穩(wěn)定的措施加以防護[4]。
泥漿制備和處理的難度較高,對鉆孔灌注樁施工技術的作業(yè)質(zhì)量有著巨大的影響,必須在未來的技術操作中高度關注,持續(xù)減少隱藏的風險。泥漿制作的過程中,還要加強泥漿的有效測試,如果泥漿需求量較大,則需要從周邊調(diào)取資源,提高鉆孔灌注樁施工技術的安全性。
現(xiàn)階段對鉆孔灌注樁施工技術的應用有著嚴格的要求,所有的工作開展都要站在新的角度思考,不能繼續(xù)按照陳舊、單一的方法操作,這樣并不能得到卓越的成果。定位和鉆進對于鉆孔灌注樁施工技術的效果有很大影響,應把握好定位和鉆進的效率,提高定位和鉆進的質(zhì)量。
鉆孔機就位的時候,應保持高度平穩(wěn),禁止出現(xiàn)傾斜、位移的情況。針對鉆孔的深度應按照精細化原則予以把控,可以嘗試在機架上或機管上做出控制標尺,由此在施工過程中進行科學的觀測、記錄。成孔施工過程中不得無故停鉆,如遇夜間施工不允許,停鉆之前應做好泥漿護壁工作,同時將鉆桿上提至一定高度,防止塌孔。
在鉆進過程中,鉆進至持力層時應及時通知監(jiān)理及現(xiàn)場管理人員,經(jīng)驗收確認后繼續(xù)鉆進至終孔深度,終孔后及時通知監(jiān)理及現(xiàn)場管理人員進行余尺丈量,丈量后得出孔深,鉆孔灌注樁在鉆進過程中,如遇進尺較快孔段和軟硬換層孔段要控制鉆壓,防止發(fā)生孔斜。樁機就位時,如遇鄰樁成孔距離小于4D(即4 倍的樁徑)時,必須擱樁施工。定位和鉆進工作的開展,要根據(jù)建筑工程的特點和位置展開合理的優(yōu)化[5]。
高層建筑的施工難度較高,同時存在很多影響因素,如果繼續(xù)按照固定方法施工,不能得到卓越的成果,還會產(chǎn)生新的挑戰(zhàn)。鉆孔和注漿是不可或缺的組成部分,應把握好鉆孔和注漿的可靠性,從多個角度思考,減少隱藏的風險。鉆孔和注漿的時候,應加調(diào)直機架挺桿,確保樁位的準確性,樁位必須要具有明確的定位標志。開動機器鉆進的時候要保持出土量的穩(wěn)定性,達到一定深度后再進行鉆孔操作,這個過程要根據(jù)地下水及土質(zhì)的情況判定。
對孔內(nèi)注漿的過程中,注入事先調(diào)制好的泥漿,然后繼續(xù)鉆孔操作。鉆孔深度達到5m 左右的情況下,要提前下套管,對于套管的位置必須高度注意,確保埋設的精確性和穩(wěn)定性。套管中心與樁徑中心的偏差,最大不能超過50mm,以免造成嚴重的安全隱患。套管埋設的深度,在黏性土中不能小于1.0m,如果在砂性土中,則不能小于1.5m,最大限度地確保筒內(nèi)泥漿面高于地下水位1.0m。鉆孔和注漿的時候,還要避免表層土遭受振動產(chǎn)生坍塌的問題,鉆孔的過程中不能造成泥漿水位下降的情況,且一直鉆到設計標高[6]。
高層建筑應用鉆孔灌注樁施工技術后,有利于提高樁基的安全性、穩(wěn)定性,整體上的工作開展,基本上告別了單一的理念,創(chuàng)造的經(jīng)濟效益、社會效益較高。但是,鉆孔灌注樁施工技術的很多環(huán)節(jié)把控并不容易。成孔灌裝是比較重要的環(huán)節(jié),在灌裝的過程中,要盡量實施多元化的理念、方法,避免單一技術造成嚴重的局限性。
(1)隔孔施工。鉆機就位之前,復查埋設護筒的位置、垂直度和深度,以準確確定樁位。采用隔孔跳躍式進行成孔流水操作,安全距離應大于4D,以免對鄰樁造成影響。
(2)保證樁身垂直成孔。灌注樁順利施工的一個重要條件就是垂直度,因此鉆架就位以后,應檢查鉆機平臺平整和穩(wěn)固情況,確保樁身成孔垂直度。
(3)控制鉆進速度和護壁泥漿指標。鉆桿鉆進速度應該控制在1.00m/min 以內(nèi),控制護壁泥漿相對密度在1.2~1.3 左右。清孔時需復驗泥漿密度,控制相對密度在1.15~1.2左右。
高層建筑應用樁基礎施工技術時存在很多挑戰(zhàn),所有工作都要按照新思路、新方法進行轉(zhuǎn)變,同時在施工的過程中應保持高度的靈活性,避免造成新的挑戰(zhàn)。鋼筋籠的制作、吊裝是重要組成部分,要嚴格按照施工圖紙的設計要求完成鋼筋籠制作,落實標注好的直徑,主筋需按照所在的位置,選擇同一斷面上,或錯開加工接頭;施工過程中要充分控制好鋼筋接頭在同一截面內(nèi)的總面積,以及互相錯開的數(shù)值。鋼筋籠在吊放之前,針對孔壁的有效寬度、垂直度、沉渣厚度等,都要進行仔細檢測,在確保合格的情況下,才能開展吊裝工作。
樁基礎施工技術對高層建筑的影響非常高,大部分項目使用樁基礎施工技術時,能夠按照科學的路線、方法操作,各項問題的解決給出了較多的依據(jù)。未來,應進一步完善樁基礎施工技術方案,站在不同的角度思考,提高施工的綜合水平,促使樁基礎施工技術的目標快速實現(xiàn),為將來的發(fā)展做出更多的保障。