連瑞
(山西三建集團有限公司,山西 長治 046000)
作為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中最為普遍的建筑方式,高層建筑因其較高的利用率和相對偏低的占地面積比,成為城市高速發(fā)展模式下的必然產(chǎn)物。而隨著人們生活水平的顯著提升,對于高層建筑的質(zhì)量與安全要求也得到同步增長。這也使得對于高層建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的研究,就成為時下高層建筑施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)的重要途徑。由此,也使得對于高層建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)的研究,具有極為鮮明的實際意義。
作為建筑施工中常見的基礎(chǔ)性施工內(nèi)容,地基基礎(chǔ)施工關(guān)乎到建筑工程后續(xù)施工環(huán)節(jié)的穩(wěn)定,因此,需要建筑企業(yè)或施工單位加以關(guān)注。通常情況下,依照地基基礎(chǔ)所具備的特性,可將其劃分成天然與人工兩種地基形式。其中,天然地基是指具備堅硬巖石結(jié)構(gòu)的區(qū)域。若在此地基基礎(chǔ)上施工,巖體結(jié)構(gòu)的強度已然能夠符合結(jié)構(gòu)分流要求,因而對其進行加固的作業(yè)便相對較少。而人工地基基礎(chǔ),需要通過大量人工施工作業(yè)予以實現(xiàn),不僅成本偏高,且構(gòu)建的時間也更長。
樁基礎(chǔ)施工是建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中另一重要環(huán)節(jié)。樁基礎(chǔ)涉及的內(nèi)容為通過勘測、數(shù)據(jù)分析以及施工設(shè)計,在施工區(qū)域內(nèi)選取適宜成樁的固定位置,并通過對樁孔中進行混凝土拌和料的澆筑與填充,使其形成混凝土灌注樁體,進而為地基基礎(chǔ)起到良好的加固作用。對于樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)而言,構(gòu)成樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的主要為基礎(chǔ)樁結(jié)構(gòu)與承臺結(jié)構(gòu)兩種。其中,基礎(chǔ)樁結(jié)構(gòu)用來固定成樁結(jié)構(gòu),而承臺結(jié)構(gòu)則用來進行樁機械的穩(wěn)固[1]。
通常情況下,在高層建筑地基施工范圍內(nèi),若存在高膨脹度及高濕度的情況,即高層建筑施工區(qū)域為軟土地基,則可通過土層處理技術(shù)予以解決。即在實際施工中,施工人員應依照土方結(jié)構(gòu)所存在的缺乏穩(wěn)定性情況,利用具有較強夯實度及穩(wěn)定性的土體,對原土體結(jié)構(gòu)進行替換,此種技術(shù)也被稱為換填法。通過土層處理技術(shù),雖然能夠解決軟土地基問題,但涉及的運輸成本、施工成本以及作業(yè)時間等,都相對較高,需依照施工區(qū)域的實際地基情況做選擇性應用。
夯實碾壓技術(shù),是在高層建筑地基處理過程中,利用打夯機、推土機以及碾壓機等機械設(shè)備,或強大的外力作用,對地基施以夯實作業(yè)。其目的在于逐步提升地基的重力承載能力,并使地基土層密度持續(xù)縮減,進而達到符合后續(xù)施工要求的程度。此外,利用對地基土層的振動方式,也能夠進一步加深土層的嚴密程度。在實際施工中,建筑企業(yè)或施工單位為提高地基的穩(wěn)固程度,可利用碾壓設(shè)備對地基平面施以碾壓操作。待進行2~3 次循環(huán)碾壓后,再對部分未夯實位置進行分別垂直力變壓處理,使地基土層達到良好的夯實效果[2]。在這一過程中需要注意的是,單次落錘的高度與力度應保持一致,以此減少或消除地基夯實作業(yè)后出現(xiàn)的局部區(qū)域坑洼現(xiàn)象。除此之外,還應嚴格掌握落錘速度,使土層結(jié)構(gòu)密實度逐步提升,直至達到設(shè)計要求的地基夯實效果。
地基基礎(chǔ)施工階段,對于土壤結(jié)構(gòu)所實施的加固操作極為重要。通過土壤加固技術(shù),能夠促進土壤結(jié)構(gòu)性質(zhì)得到改善。實際施工中,通過澆筑方式穩(wěn)定地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)環(huán)節(jié)時,會由于混凝土澆筑后的凝結(jié)階段,出現(xiàn)水化熱情況。但混凝土結(jié)構(gòu)無法對其內(nèi)部所含水分完全及時排出,這就會使得部分水分會在地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的下方堆積。而一旦出現(xiàn)此種堆積現(xiàn)象,則地基的抗浮問題出現(xiàn)的概率便會由此提高。因而,施工過程中施工人員應針對此施工環(huán)節(jié),進行排水設(shè)施的構(gòu)建,使混凝土澆筑過程中蒸發(fā)出的水分,能夠通過排水系統(tǒng)得到及時排出,進而確保土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[3]。除此之外,在夯實碾壓作業(yè)時所擠壓而出的水分,也能夠通過排水系統(tǒng)得到及時排出,促使土層結(jié)構(gòu)的密實度得到進一步提高。
在一些較為特殊的地基基礎(chǔ)處理過程中,不僅需要以上施工技術(shù)的合理化應用,有時還要將添加劑應用到地基基礎(chǔ)的加固環(huán)節(jié)。通過添加劑的應用,能夠起到改善混凝土結(jié)構(gòu)性質(zhì)的作用,進而促使土層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。在實際施工過程中,施工人員應優(yōu)先對施工區(qū)域進行細致的地質(zhì)勘查與采樣分析,以此分析出土層結(jié)構(gòu)的酸堿程度和密實度情況,進而為地基處理選取出適宜的添加劑。同時,為進一步增強添加劑的應用效果,施工人員需選取適宜的機械設(shè)備,對所需施工的地基位置實施鉆孔作業(yè)。并在注漿階段,合理添加添加劑,以此促進漿液的理化性質(zhì)得到改變,并最終達到符合后續(xù)施工的目的。
樁基礎(chǔ)作為高層建筑中基礎(chǔ)性的支撐形式,其構(gòu)成部分分別為基樁與承臺。通過對樁基基礎(chǔ)實施施工作業(yè),能夠為高層建筑達到良好的負載調(diào)節(jié)作用。而高層建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)及其要點,也在此做簡要說明:
所謂重力壓樁技術(shù),即采用壓樁等機械設(shè)備,進行樁基基礎(chǔ)的沉淀性作業(yè)。通常情況下,在對樁基基礎(chǔ)進行施工過程中,為確保其經(jīng)過處理,且不發(fā)生樁基基礎(chǔ)變形,也不會造成壓樁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞等情況,就需要在實際施工中配以超孔隙水壓調(diào)節(jié)方式實施同步施工操作。例如施工人員在進行樁基基礎(chǔ)施工作業(yè)時,可選擇細孔水壓調(diào)節(jié)技術(shù)和壓裝機同步調(diào)節(jié)法,進行進一步的重力調(diào)解。同時,可通過壓樁技術(shù)完成對樁基的夯實作業(yè)?,F(xiàn)階段的高層建筑施工中,對于壓樁動力有著明顯的限定標準,既非逐漸遞增,又非逐漸遞減。
在高層建筑施工中所應用到的沉樁處理技術(shù),是利用樁基礎(chǔ)土建頂部固定振動的方式,對樁基礎(chǔ)土建基層中土層實施下沉式夯實作業(yè)。通常情況下,沉樁處理技術(shù)所應用到的機械設(shè)備為固定沉樁振動儀。在實際施工過程中,施工人員應依照高層建筑施工項目的實際情況,對樁基礎(chǔ)土建進行范圍的設(shè)定,且需明確設(shè)定出實施沉樁處理的中心部分與邊緣部分。同時,以50m 作為單位長度,進行固定振動點的設(shè)定。隨后,應用固定沉樁振動設(shè)備實施振動下沉操作[4]。需要注意的是,初始振動點的選取極為重要,振動施工需隨初始振動點的選定而呈現(xiàn)擴散式展開。
現(xiàn)階段,高層建筑施工中對于裝基礎(chǔ)土層所實施的常見性加固技術(shù),即為樁基礎(chǔ)加固技術(shù)。此種加固形式可依照樁體類型,分為預定樁、灌注樁、鉆孔樁以及樹根樁等四類加固形式。其中,預定樁加固技術(shù),需要根據(jù)基樁結(jié)構(gòu),以鋼結(jié)構(gòu)形式設(shè)定直徑長度為600mm,且長度范圍處于7~15m 的輔助型樁體。灌注樁加固技術(shù),需在地基基礎(chǔ)實施夯實作業(yè)后,利用振動設(shè)備對周邊夯實程度不足的部分,施以局部加固處理。通常情況下,灌注樁加固技術(shù)所采用的樁體,其半徑范圍處于350~500mm 間,且長度范圍處于20~30m 間,需運用振動加固并利用鋼管做集中加注處理。鉆孔樁加固技術(shù),則是有限采用鉆孔設(shè)備,在樁基礎(chǔ)施工范圍實施鉆孔作業(yè)。隨后,再通過泥漿灌注方式,對樁基礎(chǔ)土建的局部區(qū)域進行灌注性調(diào)節(jié)。此種技術(shù)形式與灌注樁加固技術(shù)存在明顯的相似形式。而樹根樁加固技術(shù),即是依照樹根所具有的形狀做出設(shè)計,并在施工的基樁位置處,進行排水管道的預留,以此防止基樁周邊出現(xiàn)局部變形或探討等情況。在采用樹根樁加固技術(shù)時,需要對整體重力支撐情況,做出細致的掌控,以此增強樁基礎(chǔ)土層的加固效果。
綜上所述,在高層建筑逐漸增多的今天,基于地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)對于高層建筑結(jié)構(gòu)的重要程度,使得很多建筑企業(yè)或施工單位對于地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)的土建施工技術(shù)愈發(fā)重視,而作為基礎(chǔ)工程中重要的組成部分,地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量占比份額也愈發(fā)提升,這自然也與高層建筑所具有的特殊建筑性質(zhì)息息相關(guān)。除此之外,在施工前做好技術(shù)交底工作、加強施工人員的崗位技能培訓以及嚴格遵循地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工的技術(shù)要點,才能促進高層建筑的基礎(chǔ)得以加固,也才能為高層建筑的質(zhì)量與安全,帶來必要的技術(shù)保障。