深層攪拌樁復(fù)合地基在高層建筑中的應(yīng)用分析

杜俊娟

摘 要：在高層建筑工程中土木建筑工程量非常大，是保證高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)條件，可以說土木工程施工質(zhì)量與高層建筑整體質(zhì)量之間關(guān)系密切，不容小覷，因此，在高層建筑施工過程中，要對土木工程質(zhì)量加以嚴(yán)格控制，并采用先進(jìn)的、科學(xué)的施工技術(shù)完成施工要求。目前深層攪拌樁復(fù)合地基在高層建筑中作用非常突出，是現(xiàn)時(shí)代高層建筑中應(yīng)用普遍，并且應(yīng)用成果領(lǐng)先的施工技術(shù)。本文針對深層攪拌樁復(fù)合地基在高層建筑中的應(yīng)用進(jìn)行簡單探析。

關(guān)鍵詞：深層攪拌樁；復(fù)合地基；高層建筑；設(shè)計(jì)方案；施工方法

自我國土地資源重新規(guī)劃利用開始，越來越重視土地資源的節(jié)約利用與價(jià)值體現(xiàn)，因此，高層建筑計(jì)劃不斷實(shí)施，這不僅能夠很大程度上節(jié)約土地，還會(huì)獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益，而對于高層建筑的發(fā)展來說，首先要保證建筑質(zhì)量與安全，地基作為高層建筑的基礎(chǔ)施工，必須要對其質(zhì)量嚴(yán)格控制，深層攪拌樁復(fù)合地基的強(qiáng)度性能都能夠滿足高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的需要，因此被高層建筑中廣泛應(yīng)用，為了更好的推廣與應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，下面對該技術(shù)進(jìn)行簡單闡述。

一、深層攪拌樁復(fù)合地基的概述

深層攪拌樁施工技術(shù)的運(yùn)作原理是，利用相關(guān)的攪拌機(jī)械，實(shí)施對水泥、生石灰以及其他相關(guān)的化學(xué)固化劑與深層地基軟土合并黏結(jié)，形成具有一定強(qiáng)度的加固土樁體，形成新的復(fù)合地基，這種地基足可以達(dá)到高層建筑結(jié)構(gòu)對地基的強(qiáng)度與變形要求。近年來，深層攪拌樁復(fù)合地基在我國的高層建筑中應(yīng)用越來越廣泛，并且在質(zhì)量、成本以及施工效率等方面都取得很好的成果，而要想更好、更穩(wěn)定的發(fā)展深層攪拌樁復(fù)合地基施工技術(shù)，還需要對其施工技術(shù)進(jìn)行全面了解，其中包括設(shè)計(jì)方案要做到與實(shí)際高層建筑施工要求相符，全方位的考慮與分析，保證其設(shè)計(jì)方案合理。同時(shí)，還要對施工流程、施工技術(shù)以及注意事項(xiàng)進(jìn)行更細(xì)節(jié)化的掌握，保證施工規(guī)范、合理，提升質(zhì)量保障，為高層建筑工程奠定各個(gè)穩(wěn)定的基礎(chǔ)，推動(dòng)建筑事業(yè)順利發(fā)展。

二、設(shè)計(jì)方案

1、工程概況

本工程是一棟獨(dú)立民用建筑，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是建筑主體。建筑總面積為1500㎡，僅一邊臨近馬路，其余均與附近建筑物臨近，邊柱與現(xiàn)有建筑外墻間距離為1.8m，此距離為最近距離。

2、地質(zhì)特征

工程所在位置地勢平坦。以雜填土（層厚0.7～1.5m）、粉質(zhì)粘土（層厚1.6～1.9m）、淤泥（11.2～12.7m）以及粘土（17.9～23.6m）、強(qiáng)風(fēng)化巖（11.5～17.3m）為主要土質(zhì)類型。

3、基礎(chǔ)方案

結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚孛才c土層分布的考察結(jié)果，上部土層有較高壓縮性，分布大量松軟土，承載力較低，厚度不夠，天然地基被否定。如果在施工現(xiàn)場應(yīng)用鉆孔灌注樁作為基礎(chǔ)，則需要考慮風(fēng)化巖層厚度與樁長，風(fēng)化巖層需小于2m，樁長需大于50m，可有效節(jié)省施工成本，和預(yù)算控制在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。鑒于周圍臨近已建成的建筑物，選擇預(yù)應(yīng)力混凝土管樁作為基礎(chǔ)，會(huì)影響到周圍建筑物。綜合考慮以因素，最終選擇攪拌樁復(fù)合地基，計(jì)算地基承載力為300kPa。

三、設(shè)計(jì)深層攪拌樁復(fù)合地基

1、樁形設(shè)計(jì)

樁長大于或等于18m，樁徑設(shè)計(jì)為約等于600mm，結(jié)合施工現(xiàn)場土質(zhì)狀態(tài)適當(dāng)調(diào)整參數(shù)；為了使基礎(chǔ)底面受力條件得到改善，可在攪拌樁頂鋪設(shè)墊層，應(yīng)用砂石鋪設(shè)20cm的厚度；樁頂標(biāo)高-3.00m，需大于墊層底面標(biāo)高。

2、估算沉降量

鑒于樁各端的持力層與殘積多為硬塑狀的粘土層，這有粘土層穩(wěn)定性與承載力較高，石灰?guī)r為下臥層，中間無軟弱夾層，此次工程樁持力層深度為2m以上，可有效對摩擦樁進(jìn)行承載，將加固區(qū)域樁端的沉降作為下臥層的重要組成。經(jīng)過計(jì)算得出復(fù)合地基加固區(qū)的沉降量為62.46mm，下臥層沉降量為4.5mm。

四、深層攪拌樁施工方法

1、準(zhǔn)備工作

施工前清除周圍障礙物與雜物，保持施工地面、地下無雜物與影響施工效果的障礙物，對樁機(jī)運(yùn)行效果進(jìn)行測試，確保運(yùn)行無阻。對坑洼處整平處理（應(yīng)用素粘性土）。

2、工藝試樁

攪拌樁樁體強(qiáng)度受多種因素影響，施工前需要進(jìn)行水泥試件。對不同齡期強(qiáng)度均進(jìn)行試驗(yàn)，記錄試驗(yàn)參數(shù)，確保水泥劑量達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。選擇出施工地質(zhì)典型特征段，在此處進(jìn)行攪拌樁成樁試驗(yàn)，記錄成樁各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。

3、選擇好固化劑并配比

為了使復(fù)合地基承載力達(dá)到要求，需要結(jié)合現(xiàn)場土質(zhì)及巖石層分布開展試樁，依據(jù)試樁結(jié)果選擇硅酸鹽水泥作為固化劑，水泥摻入量為15%（68kg/m），水灰比為0.35～0.59，應(yīng)用三乙醇胺作為外加劑，NaCl用量比例為2%，選用5%的優(yōu)質(zhì)膨潤土。應(yīng)用攪拌機(jī)鉆進(jìn)，但考慮到鉆進(jìn)效果不強(qiáng)，且存在較多石礫，選擇鉆進(jìn)能力最強(qiáng)的攪拌機(jī)（GSJ-30）進(jìn)行深層攪拌。

4、施工工藝流程

結(jié)合現(xiàn)場土質(zhì)情況，成樁方法使用了二噴四攪方法，但堵塞了噴漿頭，由此轉(zhuǎn)用三噴四攪工藝，方法為：攪拌機(jī)鉆進(jìn)，然后充分?jǐn)嚢瑁辉賴姖{處理，提升片刻，再次攪拌；再次噴漿，然后鉆井，最后攪拌；再次噴漿、先提升后攪拌。

五、樁基檢測

1、鉆孔抽芯檢測

完成以上攪拌施工后，開展抽芯試驗(yàn)，選擇4根具有代表性的攪拌樁作為檢驗(yàn)對象，檢驗(yàn)指標(biāo)包括樁長、攪拌均勻度以及樁端持力層、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等。通常，35d就能夠使水泥達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度的70%～90%，齡期延長會(huì)使水泥強(qiáng)度隨之增強(qiáng)。此次工程應(yīng)用了三乙醇胺與NaCl早強(qiáng)劑，可確保深層攪拌樁盡早達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度；樁身抽芯齡期為26～40d，可使無限抗壓強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的70%以上。經(jīng)檢測得知，此次樁身水泥抗壓強(qiáng)度達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)。

2、沉降觀測

在本次施工中建筑物基礎(chǔ)邊線處設(shè)置了5個(gè)沉降觀測點(diǎn)，可得出更為準(zhǔn)確的沉降測試值，結(jié)合相關(guān)竣工驗(yàn)收資料分析得知，總沉降最大與最小值分別為15mm與8mm，沉降量均低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，與設(shè)計(jì)沉降量相符。

結(jié)語：結(jié)合以上高層建筑中深層攪拌樁復(fù)合地基施工技術(shù)的應(yīng)用分析得知，該施工技術(shù)的應(yīng)用效果具備一定的高效性與合理性。利用深層攪拌樁復(fù)合地基，能夠有效的排除軟土地基所帶來的不穩(wěn)定影響，使得高層建筑結(jié)構(gòu)施工可建立在穩(wěn)定、安全的地基基礎(chǔ)上進(jìn)行。深層攪拌樁的施工方案設(shè)計(jì)要遵循因地制宜的原則，做到與實(shí)際相結(jié)合的科學(xué)分析與制定，要全面考慮施工安全、施工質(zhì)量、結(jié)構(gòu)性能、地基承載力以及施工的靈活性，以求更好的發(fā)揮該技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

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