白冰
摘要:隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步,多種類(lèi)型的樁基礎(chǔ)在高層建筑的使用越來(lái)越多,其對(duì)于高層建筑的安全性、經(jīng)濟(jì)性極為重要,樁基礎(chǔ)形式是否合理對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的安全性、施工質(zhì)量的保障、建設(shè)資金的節(jié)約、工程造價(jià)的合理控制以及工程整體質(zhì)量水平具有重要意義。本文對(duì)高層建筑樁基工程施工技術(shù)及其質(zhì)量控制進(jìn)行探討,希望對(duì)相關(guān)人員有所指導(dǎo)和幫助。
關(guān)鍵詞:高層建筑,樁基礎(chǔ), 施工技術(shù),質(zhì)量控制
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,各類(lèi)高層和超高層建筑開(kāi)始大規(guī)模建設(shè),而高層建筑的基礎(chǔ)在工程建設(shè)整體資金投入中占據(jù)了較大部分的比例,也直接關(guān)系到建筑本身的安全性和耐久性。因而如何對(duì)樁基礎(chǔ)質(zhì)量采取有效措施加以控制,使建筑工程質(zhì)量整體水平得到有效提高,是當(dāng)前行業(yè)內(nèi)所面臨的重大課題。
一、樁基礎(chǔ)在高層建筑中的作用以及選擇策略
在高層建筑中,針對(duì)其工程處于不同情況下的要求,可考慮采取樁基礎(chǔ)施工方案:高層或較為重要的建筑物不允許地基出現(xiàn)沉降不均勻現(xiàn)象或沉降度過(guò)大;具有較大荷載的建筑物或者重型工業(yè)廠房,例如糧倉(cāng)、倉(cāng)庫(kù)、重型機(jī)械制造車(chē)間等;輸電塔、煙囪等超高構(gòu)造的建筑物;應(yīng)實(shí)施樁基礎(chǔ)方案使其具有較大的水平與上拔承受力,或避免結(jié)構(gòu)主體發(fā)生傾斜;大型設(shè)備或較為精密的設(shè)備基礎(chǔ)要求低幅的基礎(chǔ)震動(dòng),以免對(duì)結(jié)構(gòu)造成不良影響,或者對(duì)基礎(chǔ)沉降速率和沉降幅度有嚴(yán)格要求;永久性建筑物下的軟弱地基,或部分土壤性質(zhì)較為特殊的地基;地震區(qū)內(nèi)需要具有不同程度抗震能力的建筑物;基礎(chǔ)土質(zhì)狀況較差無(wú)法滿(mǎn)足其他形式基礎(chǔ)的建筑。
若地基上部區(qū)域過(guò)于軟弱,而下部過(guò)深區(qū)域有堅(jiān)實(shí)底層埋藏,則應(yīng)采用樁基礎(chǔ)進(jìn)行處理;當(dāng)軟弱土層厚度較大,樁基無(wú)法楔入堅(jiān)實(shí)地層,應(yīng)對(duì)樁基采取沉降處理;對(duì)于建筑物荷載利用良好土層傳遞至下方軟弱土層上,樁基沉降度則會(huì)由此增加。
二、高層建筑樁基施工過(guò)程中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題
1、樁基偏位;2、單樁承載力低于設(shè)計(jì)值;3、樁基傾斜過(guò)大;4、澆筑混凝土質(zhì)量失控出現(xiàn)斷樁;5、離析,樁身夾泥,強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求;6、樁頂標(biāo)高不足;7、預(yù)制樁接頭斷離。
三、高層建筑施工過(guò)程中樁基質(zhì)量的預(yù)控策略
對(duì)于建筑物來(lái)說(shuō),樁基礎(chǔ)施工水平對(duì)其質(zhì)量安全具有直接影響。樁基礎(chǔ)質(zhì)量的重要性由此可見(jiàn)一般。所以在進(jìn)行樁基施工之前對(duì)于施工方案的制定應(yīng)從實(shí)際出發(fā),集思廣益,采取針對(duì)性措施,并在實(shí)際施工過(guò)程中嚴(yán)格遵循既定方案,一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)采取有效措施加以解決,切忌盲目蠻干,在樁基驗(yàn)收階段出現(xiàn)不合格問(wèn)題才開(kāi)始補(bǔ)救,對(duì)工程質(zhì)量和成本造價(jià)帶來(lái)不利影響。
從實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)方面考慮,在施工過(guò)程中出現(xiàn)的很多樁基問(wèn)題都可得到有效防止,避免發(fā)生,以下是對(duì)施工過(guò)程中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)的預(yù)控策略。
(一)在施工過(guò)程中對(duì)樁定位展開(kāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。不管是在預(yù)制樁還是沉管灌注樁的施工過(guò)程中,施工地面表層會(huì)受到擴(kuò)孔擠壓效果影響而出現(xiàn)隆起,原坐標(biāo)控制點(diǎn)由此也產(chǎn)生相應(yīng)的位移,在此種情況下,若不重新對(duì)樁位進(jìn)行校核,依然依據(jù)原樁點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行施工,那么在成樁以后樁位必然出現(xiàn)偏差。在施工開(kāi)始前對(duì)于規(guī)劃部門(mén)所設(shè)置的控制樁,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行引樁并實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)措施,為施工過(guò)程中此樁點(diǎn)不受工程施工和其他各類(lèi)不良因素影響提供保障。應(yīng)隨時(shí)在打樁過(guò)程中實(shí)施監(jiān)測(cè),確保樁點(diǎn)坐標(biāo)的正確性。上述樁位坐標(biāo)偏移現(xiàn)象曾經(jīng)出現(xiàn)在某住宅樓工程施工中,并選取擴(kuò)大承臺(tái)法作為補(bǔ)救措施,對(duì)施工工期造成影響,極大遲緩了工程進(jìn)度,工程造價(jià)成本也因此增加。
(二)樁基成孔以后,應(yīng)對(duì)樁孔在持力層中的嵌入深度進(jìn)行檢查,其樁孔垂直度、沉渣厚度和巖石強(qiáng)度等相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)與設(shè)計(jì)要求相符合,若其中某一項(xiàng)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求相悖,則應(yīng)及時(shí)對(duì)其展開(kāi)分析調(diào)查,并采取合理措施解決,以免在工程施工中出現(xiàn)斷樁、縮頸等施工質(zhì)量問(wèn)題,對(duì)工程在以后的投入使用埋下隱患。
(三)在開(kāi)挖樁基礎(chǔ)之前,必須對(duì)樁基測(cè)試相關(guān)資料與成樁記錄進(jìn)行全面檢查。若在質(zhì)量問(wèn)題上出現(xiàn)爭(zhēng)議,則必須由各方協(xié)商并達(dá)成意見(jiàn)統(tǒng)一后方可開(kāi)始施工,避免開(kāi)挖基樁以后出現(xiàn)諸多不可知的問(wèn)題,對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生不必要的不良影響,且后續(xù)處理也極為麻煩,無(wú)端增加施工成本。因而對(duì)于樁基礎(chǔ)工程來(lái)說(shuō),基坑開(kāi)挖方案的正確與合理與否具有非常重要的意義。在具有復(fù)雜地質(zhì)情況的地區(qū),特別是濱水區(qū)域,其地下土層中經(jīng)常出現(xiàn)淤泥層,若開(kāi)挖方法選擇不合理,導(dǎo)致淤泥產(chǎn)生涌動(dòng),可能導(dǎo)致樁位發(fā)生偏移,嚴(yán)重時(shí)還可能導(dǎo)致樁基折斷。
(四)壓樁施工前應(yīng)將樁位下方的障礙物及時(shí)、完全清除,若實(shí)際情況需要,應(yīng)采用釬探的方法對(duì)各個(gè)樁位進(jìn)行清查。還應(yīng)檢查樁的平直度,若樁身彎曲度大于1/1儀舊樁長(zhǎng)度且超過(guò)20,或者樁尖位置偏離了樁縱軸線(xiàn)時(shí),則嚴(yán)禁使用該樁基,防止在壓樁過(guò)程中發(fā)生樁頂位移或樁體斷裂。在沉樁過(guò)程中應(yīng)對(duì)鉆孔質(zhì)量、最后貫入度、樁身垂直度以及沉樁深度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查,并對(duì)周?chē)h(huán)境受超空隙水壓力升高、土體隆起等變化的影響進(jìn)行觀察,一旦發(fā)現(xiàn)有異常現(xiàn)象,則應(yīng)及時(shí)采取針對(duì)性技術(shù)措施加以處理。在接樁施工過(guò)程中,應(yīng)對(duì)連接部位清理干凈,清除相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的油污、雜質(zhì)和水分等;應(yīng)節(jié)樁上下兩部分均位于同一軸線(xiàn);并嚴(yán)格依據(jù)操作規(guī)程填涂硫磺膠泥,避免接樁部位發(fā)生開(kāi)裂或松脫現(xiàn)象。對(duì)于送樁拔出后所產(chǎn)生的樁孔,應(yīng)妥善處理,及時(shí)回填并加蓋。在樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中,若發(fā)生各類(lèi)不可預(yù)知的事件,應(yīng)與業(yè)主方、設(shè)計(jì)方以及監(jiān)理部門(mén)及時(shí)聯(lián)系,以及設(shè)計(jì)方的設(shè)計(jì)修改意見(jiàn)或參建各方協(xié)商結(jié)果進(jìn)行變更施工。
(五)樁頂標(biāo)高不足常見(jiàn)有兩種原因:1、高程測(cè)量錯(cuò)誤;2、施工控制不嚴(yán),在尚未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)停止?jié)仓炷粒?、雖然達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高值但樁頂浮漿過(guò)厚,鑿除后標(biāo)高不足。在施工中,測(cè)量放線(xiàn)需要專(zhuān)人進(jìn)行復(fù)核,灌注樁基混凝土?xí)r需要工長(zhǎng)密切關(guān)注,至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)才可停止灌注,樁基的灌注標(biāo)高要略高與設(shè)計(jì)標(biāo)高。
四、樁基施工問(wèn)題的若干處理措施
(一)接樁法
若成樁后發(fā)現(xiàn)樁頂標(biāo)高未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,則可選擇接樁法對(duì)此進(jìn)行處理:
1、接樁開(kāi)挖。將樁頭挖出,并將松散層以及混凝土浮漿鑿去,將鋼筋鑿出,然后整理鋼筋并將其沖洗干凈后接長(zhǎng),再依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高澆筑混凝土。
2、嵌入式接樁。當(dāng)在成樁過(guò)程中發(fā)生混凝土停澆現(xiàn)象,且對(duì)已澆筑混凝土的清理較為困難可采取嵌入式接樁法。
(二)補(bǔ)樁法
在施工前對(duì)樁基承臺(tái)(梁)進(jìn)行補(bǔ)樁,若鉆孔樁之間樁距過(guò)大,無(wú)法對(duì)其上部荷載有效承擔(dān),則可在各樁之間補(bǔ)樁。
(三)鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法
鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法適用于樁基主體混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重蜂窩、松散、離析、強(qiáng)度過(guò)低等現(xiàn)象,其處理方法常以高壓注漿法為主,但鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法應(yīng)用較少。
(四)擴(kuò)大承臺(tái)(梁)法
1、樁位出現(xiàn)較大偏差,承臺(tái)(梁)斷面的原設(shè)計(jì)數(shù)值對(duì)設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)范無(wú)法滿(mǎn)足,可選擇擴(kuò)大承臺(tái)(梁)法進(jìn)行處理。
2、在對(duì)樁上共同作用考慮的情況下,若單樁承載力不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,可實(shí)施擴(kuò)大承臺(tái)并考慮樁與天然地基共同分組上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。此時(shí)應(yīng)注意在對(duì)承臺(tái)(梁)斷面擴(kuò)大的同時(shí),承臺(tái)(梁)的配筋量也應(yīng)適當(dāng)加大。
結(jié)語(yǔ)
快速發(fā)展的城市經(jīng)濟(jì)與城市人口的不斷增加,使得城市土地越來(lái)越緊張,高層建筑的發(fā)展提高了城市土地的利用率,極大的解決了城市土地緊張的現(xiàn)狀。樁基工程作為高層建筑的基礎(chǔ)工程,其施工質(zhì)量成為工程質(zhì)量的關(guān)鍵,對(duì)高層建筑整體質(zhì)量有著決定性的影響,因此我們必須重視樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量,促進(jìn)建筑整體質(zhì)量的提升。
參考文獻(xiàn):
[1]張建才.關(guān)于建筑工程施工中樁基的應(yīng)用分析與研究[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012,(22).