原创《高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术》
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在我国,高层建筑指的10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构,作为城市化发展的重要标志,高层建筑缓解了紧张的土地资源问题,提高了建筑功能的使用效率.地基基础作为高层建筑的重要组成部分,如何选择施工技术方案,直接影响工程质量,以下结合实践探讨了地基基础,桩基础的施工技术.
1 高层建筑地基基础的特点
分析高层建筑地基基础的特点如下.①复杂性.我国地域辽阔,不同地区的地形、地貌、水文、气候条件也不同,高层建筑地基基础施工时,采用的技术方案不统一,不能单纯依靠以往工程项目的经验,必须坚持因地制宜的原则,凸显出复杂性特点.②潜在性.高层建筑的工艺流程多,从工程立项开始,到投入运营为止,期间各个环节相互关联,相互制约,上一道工序出现问题,会影响下一道工序的执行,继而留下质量隐患,凸显出潜在性特点.③多发性.调查发现,高层建筑施工质量问题的发生原因,主要受到施工技术的影响,例如工艺选择不当,技术方案不合理,技术管控不到位,不仅造成巨大的经济损失,还会威胁人们的生命安全,凸显出多发性特点.
2 高层建筑地基基础的处理方法和技术要点
2.1处理方法
第一,碾压夯实法.通过碾压夯实,能提高地基基础的强度和稳定性,为后续施工打下坚实基础.值得注意的是,确定碾压遍数、夯实强度时,应该结合现场地基土体的性质,主要采用振动夯实法或机械碾压法,合理选择机械设备,从而避免高层建筑出现不均匀沉降.
第二,分层填土法.以软弱土层为例,不仅土体的承载力低,而且含水量大,难以满足承载强度需求.对于这类地基,可以采用分层填土法,使用强度高,稳定性高的材料,替换原来的地基土体.如此施工,能避免地基出现缝隙或孔洞,提高地基土体的密实度,满足基础承载力要求.
第三,土壤固结法.土壤具有液化性,如果地基土体的含水量大,会降低基础的承载强度.对于此类基础,应该及时排出水分,促使土体自动固结,从而增强基础的稳定性.具体施工中,要合理选择排水方案,例如暗渠,排水沟等,通过降低地基土体的沉降量,提高土层承载力.
第四,化学处理法.简单来说,化学处理法就是向基础土层中加入碱液、水泥浆、丙烯酸铵等物质,和土体发生化学反应后,能促使土体粘结起来,改善基础土层性质.以膨胀土为例,可向土体中加入亲水矿物质、石灰粉,从而抑制土体膨胀,提高土体的强度和承载力.
2.2技术要点
第一,测量放样.使用水准仪,全站仪等仪器进行测量放样,是将施工图纸转移到施工现场的过程,也是基础施工作业的指导,因此要保证测量的精确性.一般而言,应该对基准点进行复核,确保和业主方,设计方提供的点位高程,坐标保持一致；还要熟悉设计图纸,了解现场施工环境,保证图实相符.
第二,材料控制.施工材料是建筑地基基础施工的前提,材料质量直接决定了工程质量,一旦材料管理不到位,就会引起安全、成本等问题.基于此,一方面要加强采购管理,落实市场调研工作,选择实力强,有资质,信誉高的供应商,建立合作伙伴关系；另一方面加强库存管理,依据不同型号、不同规格分类堆放,做好防火、防水、防盗等措施,防止影响材料性能.
第三,推行信息化技术.信息时代,信息技术在高层建筑地基基础施工中的应用更加普遍,以自动化、大数据、网络技术为例,实现了工程信息共享.计算地基承载力时,可以首先构建工程基础模型,然后结合设计图纸、标准规范,经自动计算得到承载力数值,看是否满足设计要求.
3 高层建筑桩基础的类型和技术要点
3.1 常见类型
第一,静力压桩.传统的桩基础施工方案,主要是人工挖孔或机械钻孔,施工期间会对周边居民的生活产生不利影响.基于此,采用静力压桩技术方案,是利用桩机的自重和配重,将预制桩压人土层中,具有无振动,无噪声,无污染的特点.由于节约了钢筋,混凝土等材料,因此工程造价明显降低,适用于靠近居民点的高层建筑项目中.
第二,振动沉桩.振动沉桩技术方案,是利用上部荷载将桩身压人土层中,一般在桩顶安装大功率的振动打桩机,适用于可塑性强的砂土,粘性土中.该技术的优点是工艺设备简单,施工效率高,造价成本低；需要注意的是,要求桩身表面光滑,能减小和周围土体之间的摩擦力,促进施工顺利进行.
第三,钻孔灌注桩.在高层建筑桩基础施工中,钻孔灌注桩技术方案的应用广泛,不仅适用于多种地基,而且能建造出大直径桩孔.该技术的应用缺点,是成孔速度慢,泥渣会污染环境,且灌注水下混凝土的质量控制难度大.
3.2技术要点
第一,防治施工缺陷.钻孔是桩基础施工的首要环节,常见施工缺陷是塌孔,缩颈,孔位偏斜等,相应的防治措施如下.①塌孔.合理控制钻孔速度,调整泥浆指标；如果地下水位高,应该抬高护筒并加大水头；遇到障碍物时,要彻底清除干净.②缩颈.定期检查钻头外观质量,及时更换磨损、破坏的钻头；对于缩颈部位,可以上下反复扫孔,从而扩大孔径.③孔位偏斜.保证施工场地平整,钻机就位后调整垂直度,确保钻机中心、孔位中心在一条直线上.
第二,保证混凝土强度.成孔后,灌注混凝土是一个关键环节,要想保证混凝土强度达标,应该合理设计配合比,对水泥、砂石、水等材料进行性能检测；根据施工条件调整水灰比,将坍落度控制在20~22cm之间.混凝土浇筑时,做好振捣工作,遵循快插慢拔的原则,提高混凝土的密实度,避免出现气泡、离析等现象.浇筑完成后,委派专人负责洒水养护,时间控制在14d,期间避免人员或机械在混凝土上方行走.
第三,提高接桩施工质量.接桩一般使用钢板进行焊接,距离地面控制在Im左右,施工期间,应该观察上下两节桩身的衔接情况,保证圆角、直角相对应；彻底清理桩顶,辅助利用定位板,保证桩身的垂直度；对于衔接部位存在的间隙,可以使用铁片进行焊接固定,以满足设计高程要求.
4结语
综上所述,高层建筑地基基础具有复杂性、潜在性、多发性的特点,直接影响整个工程的施工质量.本文介绍了地基基础的常见处理方式,技术要点包括测量放样．材料控制,推行信息化技术等.在桩基础施工中,应该积极防治施工缺陷,保证混凝土强度,提高接桩施工质量,以此促进施工建设顺利进行.
高层建筑论文参考资料：
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