高层建筑深基础施工技术

2022-09-11

现在, 使用预制桩或采用桩墩的支撑作为基础来代替那些天然的地基是一个非常常见的方案。

从结构的工程角度来分析, 可以把深基基础处理划分为两个不同的类型, 但如果从岩石的工程角度来分析, 两者却又是无法分开的。如果天然的地基不能够满足工程中的要求, 同时需要考虑采取一些关于地基的加固处理的措施的时候, 通常情况下, 就需要设计多种关于基础工程的施工方案, 此外还要把各个方案进行在技术和经济上的对比, 选择最为合理的一种方法。

1 地基基础处理的方案

关于地基基础处理的方案当中, 使用振冲的方法来形成碎石墩, 或者使用桩墩来支撑基础去代替那些用天然的地基的方案已经十分普遍了。桩基础是由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中, 承台底面与土体接触, 则称为低承台桩基;若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上, 则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。如果从结构在设计的角度来考虑, 不管桩基是那一种形式, 都应该属于进行承托基础的东西。但, 如果从土木力学的角度来进行思考, 桩基却又将上面的建筑物负载都传递给了岩土的地基, 这对于地基的强度和变形是一个巨大的考验。

在目前的技术所拥有的条件中, 桩基础的主要的技术有很多方案可以进行选择, 比方说, 混凝土的预制桩、桩基础、片筏的基础、十字交叉和条形的基础、桩墩的支持基础等。至于到底选择那一种方案, 这要根据在实际的工程中地质的特点、技术相关部门的能力和经验、业主在经济上的能力以及施工单位所具有的能力。但是, 不管采用的是那一种方案, 都必须要对技术与经济状况进行全面的考虑。总之, 就是不仅需要在经济上的合理性, 也要考虑在实际技术中的可靠性。

2 灌注桩的特点和适用条件

2.1 灌注桩的特点

灌注桩具有其桩长可以没有那些接头, 可以因为地形而改变的特点。现在钻孔的技术可以使灌注桩的桩长达到88m, 而直径可以小到几毫米, 当只有承受轴受到压力的时候, 仅仅对装置构造少量的钢筋就可以了。而当要进行钢筋的笼时配置的时候就要根据工作中的荷载来进行相应的配置, 这样就可以节约钢材。单桩的承载力要大很多, 桩身的质量很难进行控制, 而且容易产生断桩、露筋、缩颈以及夹泥等现象, 所以一般灌注桩都不会作为水下的桩基来使用。

2.2 具体的灌注桩适用条件

2.2.1 水钻孔灌注桩

这种类型的桩一般的土层都基本上能够使用, 但是自重的湿陷类型的土层、砾石性土层、和碎石性的土层除外, 现在对于单桩的承载力比较大的一些高层建筑物, 大型的桥梁, 大跨度的工厂的厂房等的工程中, 差不多都会用到水钻孔灌注桩。挖孔灌注人工桩:这类型的桩对于地下水比较少, 对安全性的要求比较高, 比方说关于有害的气体, 容易燃烧的气体, 孔内的气体比较稀少等都比较适用, 特别是当地下水需要一边抽取一边进行控制时, 所以对于漏电的保护等都需要一些特殊的要求。对于砂土、淤泥质比较厚的土层和碎石土等土层就不太适用了。

2.2.2 沉灌灌注桩

这种类型的桩和预制桩的适用的条件是一样的。沉管灌注桩在多层的住宅中应用十分广泛, 采用的工艺有时是单打, 有时是复打, 其具体采取什么方式要根据单桩所就有的承载能力和土层松软的程度来做出判断的。

2.2.3 螺旋钻孔灌注桩

这种类型的灌注桩对于基本上不存在地下水的情况十分适用, 另外, 对于限制桩长的工程也比较适用。这类桩一般很难从砾石层穿过, 它其实是一种非挤土型的干钻的孔桩, 必须要用泥浆来做护壁, 所以工程的时间就短于水钻孔桩的时间, 同时在现场也不会造成泥浆的污染。

3 预制桩的特点和使用条件

3.1 预制桩的特点

预制桩相对而言其单位面积的承载能力比较高, 因为预制桩属于挤土桩的一种, 所以当桩打下之后它的周围挤密了涂层, 这样就使得地基的承载能力得到了提高。桩身的质量十分容易进行检查和保证, 这种桩对于水下施工比较适用, 而且其桩身是密度很大的混凝土, 所以抗腐蚀的能力很强, 其施工的效率也非常高。还因为进行打桩的施工过程十分简单, 所以还具有很高的工作效率。

预制桩很难把比较坚硬的底层穿透, 当坚硬的地层下面还有需要穿过去的相对来说软弱一些的土层的时候, 就需要借助其他的施工设施和方法了, 比方说可以使用预钻孔的方法。同时, 使用震动法和锤击的方法经预制桩下沉时, 产生的噪音非常大, 极易对周围的环境造成影响, 所以不适合在城市的建筑物比较密集的地区使用, 在施工时最好使用静压桩的机器来作业。预制桩作为挤土桩, 在施工时很容易使周围的地面发生隆起, 有的时候还可能使得已经安置好的邻位的桩发生上浮。预制桩的价格比灌注桩要高, 因为预制桩是根据搬用、吊装以及压入桩的应力进行设计的, 所以比正常的工作的载荷要求要大很多, 所用到的钢量也很大, 此外, 在接装的过程中, 还要增加一定的费用。而由于受到起吊折本的能力的制约, 单节桩不要选择太长的使用, 通常一般的就可以了。当长桩想要接的长一点时, 接头的地方就成了薄弱的环节, 假如没有办法保证桩长垂直, 那么桩承载的能力就会降低, 有时甚至可能会在进行打桩的过程中造成断桩的现象。

3.2 预制桩的适用条件

预制桩对于那些持力层的上面覆盖着一层松软的土层, 同时中间的夹层不会是很坚硬的等条件下比较适用。对于大面积打桩的工程, 因为这个工作的工序比较简答, 工作的效率比较高, 所以, 如果打桩的个数比较多时, 可以把预制具有较高的价格的这个缺点抵消掉, 这样就节省了基础建设的投资。对于那些工期比较短的工程, 如果已经在工厂里有了预制, 就可以缩短工作的时间。此外, 持力层的顶面, 其土质的变化如果不是很大, 那么桩长相对来说就可以进行控制, 从而可以对截桩和接桩进行控制。在现场进行桩的预制时, 需要先检查一下钢筋的骨架, 原材料和混凝土所达到的强度等, 当使用工厂生产出来的成品时, 在桩进入场地之后就需要对其尺寸和外观进行一下检查, 或者是在现场中进行支模预制。施工的过程中需要对桩体的垂直程度, 桩顶的完整程度, 沉桩的情况以及接桩的质量进行全面的检测。

4 结语

灌注桩和预制桩作为高层建筑深基础施工的两项重要的技术, 对深基础建设具有十分重要的作用。所以, 灌注桩和预制桩要以科学, 合理的方法来进行使用, 要根据工程中地质的具体资料, 从工程的相关特性来进行选择和使用, 尽量达到效益上的最大化, 把技术和经济有机地结合起来。真正达到经济上最大的收益。

摘要:本文通过规范的要求和在实际中施工的一些经验, 来总结一下高层建筑深层基础施工的一些技术和施工方案。

关键词:高层建筑,深基础,施工

参考文献

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