高層建筑工程樁基礎的設計與檢驗分析

【摘要】：隨著當今經濟的發展及城市化進程的加快，作為城市建設重要標志的高層、超高層建筑日漸增多。而這些高層建筑多采用的是混凝土結構、鋼與混凝土組合結構等，其荷載情況決定了基礎形式多采用樁基礎。因此，樁基礎作為整個建筑的基石，直接決定著建筑物的安全，強化高層建筑混凝土結構中的樁基設計工作是必不可少的。

【關鍵詞】：高層建筑；樁基礎設計；檢驗

【引言】：近些年來，城鄉一體化進程的加速，城鎮化的步伐越來越大，因此，建筑行業得到了迅猛的發展，成為城市發展中的主流。伴隨而來的是，人們對建筑的要求也越來越高，這不僅在外觀上，要符合現代人的審美，還要滿足對建筑功能和質量的要求。樁基礎技術在建筑工程中的應用，從很大的層面上滿足建筑使用和安全的需求，工程的管理者要結合具體建筑的施工特點，來選擇合理的樁基礎施工技術，提升建筑的經濟和社會效益。

1、高層建筑地基基礎設計的重要性

常言說“萬丈高樓平地起”，說明高層建筑的地基基礎設計尤為重要，高層建筑由于層數多，高度大，荷載重，結構同時承受垂直和水平荷載，還要抵抗地震作用，同時，現在的高層建筑地下部分日趨多功能化、商業化的特點，比如地下車庫、地下商場、地下人防等，都加大了結構設計的難度，為了使“樓倒倒”事件不再重演，必須重視高層建筑的地基基礎設計研究，綜合考慮場地地基以及基礎設計的特性，保證建筑工程的安全和使用功能的要求。

2、高層建筑工程樁基礎的設計

2.1剛性樁基設計

在實際設計中，需結合建筑物實際結構、施工外部條件以及工程地質情況，通過綜合考量與分析后，最終確定樁的參數與類型。首先確定承臺的尺寸及埋深，然后確定樁基的平面布局、數量與類型，最后對樁基當中各樁所承受荷載是否大于單樁承載力進行驗算。還可依據實際需要，對群樁基地基強度進行驗算。

2.2變動剛度的設計細則

2.2.1調整樁土支撐剛度。將調整的樁土的支撐剛度作為設計原則，由地質條件、荷載以及上部的結構進行布局，并要充分考慮到它們之間的聯系和相互作用，采取強弱結合的方式，將增沉和減沉相結合，通過這種剛柔并重，整體協調的方式，針對具體的情況，采取差異沉降，將承臺的內力盡量減小。對樁土支撐的剛度，實際的操作中要進行充分嚴密的度量。對于單樁，樁的承載力與其支撐的剛度呈現正相關性，而群樁，由于支撐的剛度，隨著樁數量的增加以及樁距的減小而不斷降低，會產生群樁效應。

2.2.2剪力墻結構的變剛度設計。對于剪力墻結構而言，它的整體剛度較好，并且荷載會通過墻體傳輸給基礎，呈現均勻地分布。而對于荷載較大的樓梯間和電梯井，應該對布樁加以強化。在布樁時候，要將基樁布置在墻下，而墻體的交叉處和墻體的拐角處，更易于布樁，如果承臺和基土之間沒有脫空，也可以采用復合型樁基。

2.2.3樁基施工壓樁力低于設計的承載力。某市建筑的高層建筑，采用D400型號的預應力管樁，要通過地質進行仔細地勘察，根據報告顯示的單樁承載力是660KN，在進行試打樁試驗時，四根樁連接起來最大壓樁力是300KN，相比于承載力，要小很多。經過設計者的研究分析，各土層的設計也都與建筑要求相符合，并且周邊工程的地質勘察結果也都顯示出準確的結果。

2.3減沉樁基設計

減沉樁設計是按基礎的沉降量來確定樁基參數，在基礎中樁主要起控制沉降的作用。主要應用于天然地基的強度能滿足設計荷載要求，但沉降大的情況，基本思想：①充分利用天然地基的承載力；②充分發揮樁對地基沉降的控制作用，極大限度的利用單樁的承載力；③盡量發揮天然地基和樁基礎的作用，使樁間距較大。

2.4高層建筑地下室擋土墻設計

高層建筑由于地下建筑功能的需要和結構基礎埋深的要求，地下室一般均埋深較大，地下擋土墻的設計應注意除了滿足豎向和抗震承載力要求外，還應該考慮滿足外側擋土、過車、防水等水平荷載的計算設計和構造要求。

3、高層建筑施工中樁基礎的施工技術探討

3.1灌注樁施工技術

相對于人工挖孔樁的基礎技術來說，灌注樁是現階段高層建筑工程施工中樁基礎施工中最為常用的施工技術，灌注樁通常要在正確點位上鉆孔，將鋼筋和混凝土填入鉆孔中，主要方法有鉆孔、挖孔、沉管成孔及干作業成孔等。在孔樁完成后，將鋼筋放入其中，進行混凝土澆筑，混凝土凝結后就形成了灌注樁。在施工時應當準確測量莊孔之間的距離，保證相近的樁孔不會出現相互干擾的情況，此外還需確保鉆孔成孔階段，其深度、垂直度等參數可以滿足實際需求，以便發揮鉆孔灌注樁施工技術的最大性能。

3.2預制樁的施工要點

在預制樁施工過程中，可以通過多種方式來將樁體打入到相應的點位，在高層建筑樁基礎施工過程中，預制樁施工技術發揮著非常重要的作用。在實際施工過程中，利用靜壓入樁方式是當前預制樁施工過程中較為常采用的方法。在具體施工開始之前，需要由施工人員對入樁路線進行準確核實，對可能影響入樁的不利因素進行消除和規避，確保入樁施工的順利進行，盡量避免擠土、樁基上溢和地基上溢等現象的發生。在具體壓樁過程中，還要對樁基采取相應的措施加以保護，同時還要與壓樁速度和抗剪預應力有效結合，對下壓速度進行有效控制。并對樁下壓過程中產生的抗剪預應力進行有效釋放，以此來順利完成壓樁施工作業。在具體壓樁過程中，預應力樁基下段鋼筋要與預留孔對準，確保施工的規范性，有效的保證基礎工程的施工質量。最后，還需要嚴格按照具體的施工標準和規范要求來對預制樁施工進行檢查，確保整個施工過程與具體的施工方案和設計規范相符，一旦在檢查過程中發現質量問題要及時進行處理，確保整個施工的質量。

結束語

高層建筑的地基基礎設計是一項復雜而重要的系統工程，作為建筑結構設計工作中，必須在工程實踐中不斷總結經驗、不斷學習新技術新方法、不斷研究和創新，綜合考慮各方面環節和因素，才能不斷提高設計質量和水平，才能滿足結構安全性和經濟性的要求。

【參考文獻】：

[1]劉健鑫.高層建筑結構地下室和基礎設計應注意的問題[J].山西建筑，2011，24（4）

[2]季強.樁基礎施工技術在建筑工程中的應用[J].四川建材，2016，42（1）：202～203.

作者簡介：吳利梅 （1966.02），女，漢族，山東省濟南市人，本科，工作主要方向：建筑工程質量監督管理。