高層建筑樁基礎(chǔ)抗震施工分析與應(yīng)用

趙劍

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平大幅提高，各個(gè)行業(yè)在實(shí)際發(fā)展中也取得重要成績(jī)，奠定了城市化發(fā)展的基礎(chǔ)。城市化進(jìn)程不斷加快，建筑行業(yè)的發(fā)展也極為迅猛，建筑工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)與施工中均要從生活實(shí)際出發(fā)，保證滿足人們的建筑使用需求。高層建筑具備較強(qiáng)的抗震能力，才能夠在后續(xù)的使用中有效預(yù)防和抵抗地震等不可抗地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的破壞，最大限度的維護(hù)和保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。文章在此基礎(chǔ)上，主要從專業(yè)角度，對(duì)高層建筑樁基礎(chǔ)抗震施工的相關(guān)內(nèi)容和技術(shù)方法等展開(kāi)研究與分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑；樁基礎(chǔ)；抗震施工；工程質(zhì)量；鉆孔爆破

中圖分類號(hào)：TU974 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）02-0168-02

Abstract： In recent years， the level of China's national economy has been greatly improved， various industries in the actual development has also achieved important results， which has laid the foundation for the development of urbanization. The process of urbanization is speeding up and the development of construction industry is also very rapid. The design and construction of construction projects should start with the reality of life to ensure to meet the needs of people in the use of construction. High-rise buildings with strong seismic capacity in the follow-up use can effectively prevent and resist the damage caused by earthquake and other non-resistant geological disasters to the maximum extent to maintain and protect the safety of people's lives and property. On this basis， the paper mainly from the professional point of view， pile foundation seismic construction of high-rise building related to the content and technical methods to carry out research and analysis.

Keywords： high-rise building； pile foundation； aseismic construction； engineering quality； borehole blasting

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，國(guó)家綜合實(shí)力大大增強(qiáng)，為城市化的高水平發(fā)展帶來(lái)強(qiáng)大的后續(xù)動(dòng)力，這也促使我國(guó)的建筑工程行業(yè)在飛速發(fā)展中能夠不斷提升施工技術(shù)水平、保證工程質(zhì)量[1]。為了提高城市土地資源的利用率，高層建筑的施工項(xiàng)目不斷增加，高層建筑主要是指層高超過(guò)27米的住宅項(xiàng)目以及建筑總高度大于24米的倉(cāng)庫(kù)、多層廠房等。此類建筑的建設(shè)可以節(jié)約土地資源，充分滿足人們的建筑使用需求，但是高層建筑的人口密集程度大，土地單位面積的承載壓力大，因而一旦發(fā)生地震危害，建筑抗震性不夠，則會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在這種情況下，就需要加強(qiáng)對(duì)高層建筑抗震施工分析，對(duì)高層建筑的施工特點(diǎn)尤其是樁基礎(chǔ)施工部分展開(kāi)專業(yè)技術(shù)研究，了解高層建筑樁基礎(chǔ)的承載能力以及適用范圍情況，完善建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)化抗震施工技術(shù)管理工作，有效提升高層建筑抗震施工水平、保證建筑質(zhì)量，強(qiáng)化建筑的使用安全性和穩(wěn)定性。

1 高層建筑樁基礎(chǔ)抗震施工要求分析

1.1 做好環(huán)境勘察工作

高層建筑的施工建設(shè)較為復(fù)雜，需要綜合性的考慮多種因素，在開(kāi)始施工之前，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境進(jìn)行勘察，監(jiān)測(cè)周邊環(huán)境中是否存在不利于施工的因素[2]。例如在勘察高層建筑樁基礎(chǔ)施工環(huán)境的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)周邊存在地下土層松軟等問(wèn)題，需要立即取樣分析，如果土層堅(jiān)實(shí)度不滿足施工要求需要采用技術(shù)手段處理，如果處理不了，則需要更改設(shè)計(jì)方案。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察的具體數(shù)據(jù)，對(duì)施工方案進(jìn)行研究和制定，選擇合理的樁柱工藝和機(jī)械設(shè)備，在正式開(kāi)始施工之前，還要結(jié)合施工要求，對(duì)樁基礎(chǔ)施工的技術(shù)資料以及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)內(nèi)容展開(kāi)綜合性的分析，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求進(jìn)行施工，對(duì)于樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)筑物保護(hù)和地下管線，要采取相關(guān)措施進(jìn)行積極的保護(hù)，并對(duì)技術(shù)人員和建筑材料等管控好，保證整個(gè)樁基礎(chǔ)施工工作得到有序的開(kāi)展。

1.2 處理好施工障礙物

高層建筑的樁基礎(chǔ)施工屬于建筑的基礎(chǔ)形式，但是這種基礎(chǔ)形式在建筑工程領(lǐng)域中的應(yīng)用具有適用范圍廣和承載能力高的特點(diǎn)，在高層建筑施工中，對(duì)于樁基礎(chǔ)部分的抗震施工設(shè)計(jì)，要求集中做好前期的準(zhǔn)備工作，對(duì)樁基的類型、施工工藝、承載力計(jì)算方法、抗震理論依據(jù)主要的應(yīng)用范圍等均要展開(kāi)系統(tǒng)化的分析。樁基礎(chǔ)施工前要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，做好定位放線工作，同時(shí)還要仔細(xì)的檢查樁軸，控制樁軸的情況下要反復(fù)審核，防止軸線受到樁基施工的影響。定位放線之前，要結(jié)合網(wǎng)格控制放線位置，對(duì)樁位實(shí)施編號(hào)，設(shè)置樣樁時(shí)則要結(jié)合樁軸線和樁尺寸合理計(jì)算、設(shè)置，否則樁基定位難以保證準(zhǔn)確性[3]。此外，相關(guān)人員在排除施工障礙后還要重新審核樁位，這是為了防止出現(xiàn)錯(cuò)位問(wèn)題。高層建筑樁基礎(chǔ)施工做好排障等基礎(chǔ)工作，對(duì)于工程質(zhì)量具有可靠保證。

1.3 荷載計(jì)算與技術(shù)分析

高層建筑施工中的樁基礎(chǔ)部分是重要的工程部分，樁基礎(chǔ)的主要作用是將建筑地面荷載傳遞到地下更深處的土層中，傳遞的土層具備更強(qiáng)的承載性能，可以滿足高層建筑的地面沉降需求和承載力要求。由于樁基礎(chǔ)具有較高承載力，可以同時(shí)承受水平和豎直方向的荷載，因而作為深基礎(chǔ)形式可以充分抵抗地震來(lái)臨時(shí)的振動(dòng)荷載和上拔荷載，抗震效果好[4]。在高層建筑樁基礎(chǔ)的抗震施工中，需要對(duì)樁基礎(chǔ)的總體荷載能力進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行專業(yè)的研究，這是因?yàn)闃痘A(chǔ)要承受向上的力，主要是依靠樁桿周?chē)呢?fù)性摩擦阻力來(lái)對(duì)抗向上的力，此時(shí)應(yīng)用到的就是"抗拔樁"。在具體施工中需要考慮到地基存在軟硬不均的情況，故而荷載分布形式也不均勻，天然地基無(wú)法滿足結(jié)構(gòu)物變形不均勻需求的情況下，就可以使用樁基礎(chǔ)，根據(jù)荷載計(jì)算結(jié)果，做好技術(shù)分析，可以最大限度的保證施工效果。

2 高層建筑樁基礎(chǔ)抗震施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 預(yù)制樁施工技術(shù)內(nèi)容

高層建筑的樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中，需要根據(jù)抗震要求的不同，選用不同的樁基，預(yù)制樁施工時(shí)，要在施工現(xiàn)場(chǎng)制作不同形式和材料的樁。施工技術(shù)人員使用專門(mén)的沉樁設(shè)備壓入、振入或者是打入樁體到土體中，工程實(shí)踐中采用錘擊法、靜壓法或者是振動(dòng)沉樁法均可，這些均屬于沉樁作業(yè)范疇。壓入樁體時(shí)，樁基部分要保持穩(wěn)定，下段的鋼筋要精準(zhǔn)的對(duì)上空位，上樁基和下樁基的接觸面積要控制好，保證工程質(zhì)量[5]。由于預(yù)制樁本身具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性和承載力，因而軟土地基中也可以廣泛的運(yùn)用，隨著我國(guó)高層建筑施工水平的不斷提高，樁基礎(chǔ)抗震施工中開(kāi)始逐步運(yùn)用預(yù)制樁，同時(shí)工程項(xiàng)目的建筑高度、荷載承受要求以及建筑結(jié)構(gòu)總跨度等均在不斷的增加，預(yù)制樁施工技術(shù)也在不斷的完善，伴隨著各種新工藝和新設(shè)備的使用，預(yù)制樁施工技術(shù)將得到進(jìn)一步的發(fā)展和應(yīng)用。

2.2 灌注樁施工技術(shù)內(nèi)容

灌注樁在城市建筑的施工建造中也有著廣泛的運(yùn)用，灌注樁通?？梢詣澐譃槌凉芄嘧逗豌@孔灌注樁兩種，在具體的施工應(yīng)用中無(wú)擠土、無(wú)振動(dòng)，并且噪音小，無(wú)論是運(yùn)用潛水鉆機(jī)成孔施工法還是運(yùn)用螺旋鉆機(jī)施工法，均可以達(dá)到較好的施工效果。高層建筑樁基礎(chǔ)的抗震施工中應(yīng)用灌注樁施工技術(shù)，要求在工程實(shí)踐中，在樁位上對(duì)開(kāi)孔位置進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，一般截面部位采用的是圓形，一旦成孔后就可以在孔內(nèi)放置鋼筋籠，之后實(shí)施混凝土灌注成樁。由于灌注樁的成孔方法不同，除了沉管灌注樁和鉆孔灌注樁，還包括爆擴(kuò)灌注樁和人工挖孔灌注樁[6]。其中沉管灌注樁是振動(dòng)打樁或錘擊打樁后，在土體中深入樁體，澆注混凝土成樁，而鉆孔灌注樁是使用專門(mén)機(jī)械鉆孔后，將混凝土灌注在孔內(nèi)，爆擴(kuò)灌注樁是鉆孔爆擴(kuò)后在孔底放入炸藥，灌入混凝土并引爆炸藥，孔底擴(kuò)大后放置鋼筋籠，隨后澆注樁身，人孔挖孔灌注樁是人工作業(yè)完成挖孔，放置鋼筋籠后即可澆注混凝土。

2.3 混凝土樁施工技術(shù)內(nèi)容

高層建筑的施工建設(shè)是為了更好的節(jié)約土地資源，在有限的土地面積上建造更大的空間結(jié)構(gòu)，滿足更多人的居住和辦公需求，但是高層建筑施工中對(duì)于樁基礎(chǔ)施工設(shè)計(jì)要做好抗震管理。澆注混凝土之前，要對(duì)混凝土樁的基礎(chǔ)施工方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行嚴(yán)格的審核，檢查混凝土的配比情況，對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行水密封抗壓承拉測(cè)試，在試驗(yàn)中，選用抗離析性強(qiáng)的混凝土材料。澆注混凝土樁的同時(shí)，相關(guān)人員要對(duì)混凝土的實(shí)際坍落度和均勻性等進(jìn)行檢查，保證坍落度和均勻性符合工程標(biāo)準(zhǔn)范圍的指標(biāo)，如果混凝土坍落度不符合施工標(biāo)準(zhǔn)，則還需要重新對(duì)混凝土進(jìn)行拌和。要保證混凝土樁澆注質(zhì)量，就要進(jìn)行連續(xù)的澆注，如果中間有間隔，則控制間隔的時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，否則混凝土樁坍孔較多，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量[7]。

3 結(jié)束語(yǔ)

城市化進(jìn)程不斷加快，城市建筑規(guī)模不斷擴(kuò)大，高層建筑的施工建設(shè)數(shù)量也在不斷的增加，建造高層建筑可以節(jié)約土地資源，但是在施工上存在較大復(fù)雜度，需要加強(qiáng)技術(shù)方面的研究。高層建筑樓層較多，土地承載壓力較大，因而需要做好抗震設(shè)計(jì)與施工管理，樁基礎(chǔ)施工是高層建筑施工中的重要組成環(huán)節(jié)，在工程實(shí)踐中要對(duì)樁基進(jìn)行合理的選擇。嚴(yán)格控制樁基質(zhì)量對(duì)于高層建筑整體質(zhì)量提高具有可靠保證，樁基礎(chǔ)多為摩擦型樁，適用于建筑物地下的不穩(wěn)定土層，在具體的應(yīng)用中，要求將樁頂部聯(lián)結(jié)為一個(gè)整體，成為深基礎(chǔ)樁，承受動(dòng)靜荷載，樁一般設(shè)置在傾斜或豎直的建筑基礎(chǔ)構(gòu)件中，作用于地下軟弱壓縮性土層，從而將承受的荷載傳遞到密實(shí)、堅(jiān)硬的地基持力層中。樁基礎(chǔ)施工實(shí)現(xiàn)了承載力從軟弱地層向堅(jiān)實(shí)地層的傳遞，增大了高層建筑在地面的穩(wěn)固性，一旦發(fā)生地震可以有效抵抗和削弱地震對(duì)建筑的破壞力，起到良好的抗震效果。

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