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軟土地基上，高層建筑的結(jié)構(gòu)安全施工問題
高層項(xiàng)目用地資源開發(fā)越來越普通化，這間接體現(xiàn)了建筑產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的建設(shè)發(fā)展進(jìn)程腳步加快的發(fā)展態(tài)勢(shì)明顯。因此，對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)安全施工問題我們要重視。
1工程概況簡(jiǎn)述
該地基土層由于處在一濱海相水體沖擊地區(qū)，其孔隙較大、土質(zhì)水量吸收相對(duì)較高，包括土質(zhì)高壓縮性明顯，則可斷定為軟弱土層結(jié)構(gòu)。而中部土體結(jié)構(gòu)環(huán)境則以溺谷相地質(zhì)性質(zhì)為主，并且土層間的土質(zhì)呈現(xiàn)多以粉細(xì)砂、亞粘土的交替組織形態(tài)為主，厚度則為8-10m左右。至于下部土體環(huán)境可歸結(jié)為淺海相沉降類型，且厚度約為18-20m左右。不過由于下部砂類所處環(huán)境也是項(xiàng)目長(zhǎng)樁應(yīng)用的持力層，如若采用基本自然地基土層進(jìn)行處理則很難滿足項(xiàng)目自重承載及規(guī)則沉降量的設(shè)計(jì)要求，故結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際采用樁基處理方式。
2樁基礎(chǔ)施工技術(shù)工藝處理措施研究
2.1開挖方法及控制要點(diǎn)
2.1.1打樁后再開挖在結(jié)合該工程實(shí)際處所地基地質(zhì)環(huán)境及其當(dāng)時(shí)現(xiàn)有的工藝條件下，包括吸收了國(guó)外同類題材項(xiàng)目的施工經(jīng)驗(yàn)及建模理論的基礎(chǔ)上，確立了“打樁后再挖土”的打樁作業(yè)原則。這是因?yàn)楸卷?xiàng)目如若采用先開挖在打樁的作業(yè)方式，不僅要考慮造價(jià)因素，同時(shí)還要評(píng)估施工難易程度。具體原因則是:本工程項(xiàng)目所處地質(zhì)形態(tài)環(huán)境下，土質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)松散、含水量大，且高度壓縮性非常明顯，滲透性表現(xiàn)不靈敏，屬于軟塑、流塑組織狀態(tài)，荷載性能不足。此外就開挖作業(yè)量而言，開挖規(guī)模較大，很難準(zhǔn)確評(píng)估坑底標(biāo)高。
同時(shí)基坑長(zhǎng)期裸露在外投入的人工降水造價(jià)費(fèi)也很高。特別是該地氣象條件下降雨量豐富，但凡基坑被泡則會(huì)加劇塌方隱患，所以打樁機(jī)很難到坑底地帶完成作業(yè)。若非所處作業(yè)條件受限，正常基坑打樁則需要利用路基箱，碎石塊等物資設(shè)施加以輔助?；诖?，本項(xiàng)目實(shí)行的“打樁后再開挖”打樁作業(yè)法則充分切合實(shí)際利用了地表硬殼層，從而使得打樁工作開展可采用地面行進(jìn)方式完成作業(yè)，不僅使得作業(yè)效率顯著提升而后又控制了造價(jià)成本投入，并巧妙控制了基坑開挖的樁柱變形及頂部位移。
2.1.2質(zhì)量控制要點(diǎn)雖然結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際特點(diǎn)采取了“打樁后再開挖”作業(yè)施工法具備顯著優(yōu)勢(shì)，但是短板之處也同樣值得重視，需要予以重點(diǎn)質(zhì)量控制，即預(yù)先打入樁的彎曲變形組織形態(tài)下的水平位移需要嚴(yán)格控制?；诖?，為控制變形加劇并產(chǎn)生控制良效，則需采取針對(duì)性控制手段:第一，應(yīng)能結(jié)合施工流程，妥善控制挖土次序，并保持對(duì)稱挖土以避免基坑長(zhǎng)期裸露在外;第二，當(dāng)基坑面積較大時(shí)，則可以使用分段挖土作業(yè)原則完成該時(shí)期工序作業(yè)，即每挖一段就隨后完工一段，并處理好每挖一段的回填，然后交替循環(huán)進(jìn)行開挖。第三，基坑開挖后存在的土料應(yīng)隨挖隨運(yùn)，杜絕在邊坡周圍堆放開挖土，從而達(dá)到控制樁基變形及頂部位移的主要目的。
2.2錘擊沉樁施工法
2.2.1沉樁錘選用標(biāo)準(zhǔn)本項(xiàng)目采用的打樁法主要以錘擊沉樁法應(yīng)用為主。值得指出的是，柴油錘、落錘、或者蒸汽錘的選擇應(yīng)能結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)行評(píng)估并應(yīng)予以采用。一般而言，柴油錘特別適用于堅(jiān)硬土層性質(zhì)的地基土，這是因?yàn)椴裼湾N連續(xù)作業(yè)性能良好，錘芯夯擊起跳高，且沉樁成效佳;而蒸汽錘一般比較受用于軟粘土層進(jìn)行沉樁;至于落錘，嚴(yán)格意義上可將其視為作業(yè)機(jī)具，應(yīng)用于沉樁規(guī)模作業(yè)較小的短樁結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)于沉樁錘的選用確認(rèn)，應(yīng)能結(jié)合樁基礎(chǔ)的規(guī)格型號(hào)、基本長(zhǎng)度、以及其重量級(jí)、直徑等參數(shù)進(jìn)行評(píng)估并予以采用。
2.2.2質(zhì)量控制要點(diǎn)沉樁落錘的捶打原則應(yīng)堅(jiān)持以“重錘低打”執(zhí)行原則為主，并要考慮樁基礎(chǔ)本身極限強(qiáng)度允值的承受情況，即處在其捶打承受荷載允值內(nèi)，盡量采用大樁錘，以避免捶打時(shí)樁頭損壞。因此，結(jié)合上述沉樁錘落錘的捶打依據(jù)，本項(xiàng)目對(duì)于400x400mmx30m的鋼筋混凝土方樁和鋼管樁的沉樁施工，可優(yōu)先選用3.5t級(jí)柴油錘;當(dāng)調(diào)配確有困難時(shí)，亦可選用4.5t級(jí)柴油錘，但應(yīng)限制錘跳高度，不應(yīng)超過2m;φ550x100mmx40—45m的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁和鋼管樁的施工，宜選4.5t級(jí)柴油錘。
2.3停打標(biāo)準(zhǔn)處理控制要點(diǎn)
2.3.1樁基礎(chǔ)基本停打標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)高層項(xiàng)目樁基礎(chǔ)打樁的停打控制標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)責(zé)任施工單位應(yīng)能高度予以重視。這是因?yàn)闃痘A(chǔ)的停打處理標(biāo)準(zhǔn)決定著該高層項(xiàng)目基礎(chǔ)所承載的極限允值，從而決定是沉降量是否規(guī)則，以保障項(xiàng)目基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上方的建筑結(jié)構(gòu)安全性能得以保持。此外，如若確保樁基礎(chǔ)的停打控制標(biāo)準(zhǔn)合乎質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，則直接有效、合理控制施工進(jìn)度，并確保打樁機(jī)具的油耗得到有效控制，且使得其樁錘使用周期壽命得以延長(zhǎng)。因此，確認(rèn)樁基礎(chǔ)的樁錘停打標(biāo)準(zhǔn)，則需要客觀考量該項(xiàng)目的所處地質(zhì)環(huán)境，以及現(xiàn)有的樁基礎(chǔ)規(guī)格種類、樁的長(zhǎng)度，包括現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)組織控制要素等進(jìn)行綜合評(píng)估并予以采用?；诖?，結(jié)合受力形態(tài)存在的力學(xué)差異，則需切合項(xiàng)目實(shí)際來確認(rèn)樁基礎(chǔ)停打標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.2持力層確認(rèn)貫入度雖然沿海一帶土層所固有的基本性質(zhì)屬于軟粘土，并且分布相對(duì)穩(wěn)定。但是如何判斷樁基礎(chǔ)的沉樁錘擊受力是否進(jìn)入到持力層就成為了停樁標(biāo)準(zhǔn)控制關(guān)鍵。因此，此時(shí)可以憑借貫入度去進(jìn)行客觀評(píng)估。也就是說，待樁端已經(jīng)深入到持力層，則可結(jié)合設(shè)計(jì)要求繼續(xù)打至3—5D。不過，有時(shí)會(huì)遇到突發(fā)狀況，即遇到結(jié)實(shí)、堅(jiān)硬的持力層，這是打至3-5D無疑非常困難，(貫入度S<1.0mm)并且如若強(qiáng)行進(jìn)行錘打則會(huì)使得樁基礎(chǔ)損毀的同時(shí)又白白毀掉了樁錘。因此，對(duì)于該情況的技術(shù)交流則需要和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行反映與溝通，當(dāng)經(jīng)得對(duì)方同意時(shí)則能夠以貫入度參數(shù)指標(biāo)作為樁錘停打的主要考量依據(jù)。
2.3.3基本效益本項(xiàng)目采用“重錘低打”大樁錘(柴油錘)的作業(yè)方式對(duì)400x400mmx30m及φ550x100mmx40—45m砼方樁及鋼管樁完成了其沉樁作業(yè)。實(shí)際施工中，采用4.5t柴油錘的φ550x100mmx40—45m較大型號(hào)樁也都達(dá)到了基本預(yù)定深度，并且經(jīng)過靜載荷試驗(yàn)表明，樁身強(qiáng)度基本滿足設(shè)計(jì)承載力需求，施工組織設(shè)計(jì)方案更為合理、可行和經(jīng)濟(jì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過縮短工期所獲得的效益。
