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高层建筑基础施工与地基处理技术

唐相和 陈荣宽
  
安家(建筑与工程)
2022年15期
聊城盛淼建筑安装工程有限公司 252000

摘要:近十年来,我国的城市化达到了较高的程度,相应的城市建筑需求也越来越高。为了缓解城市用地与需求的严重不均衡矛盾,城市建筑越来越倾向于向高空发展,而高层建筑对施工技术的要求相比从前更高,特别是在地基的基础施工部分,更是可能会严重影响整个高层建筑的安全。有鉴于此,本文将围绕高层建筑的基础施工部分展开分析,介绍高层建筑基础施工的概念,常用的高层建筑基础施工技术以及处理地基问题的常用技术。

引言

改革开放之后,高层建筑渐渐出现在我国的大城市并且逐渐向中小城市蔓延,这种高层建筑的需求扩张背后同样也给建设高层建筑的施工单位提出了更大的挑战。哪怕是传统建筑,在建成之后经过长期的使用也经常会发生地基强度不足、地基沉降不均匀等等问题,但是这种问题一旦发生在高层建筑上则将会引发严重的安全事故。因此,参与高层建筑的施工人员必须深入研究高层建筑的施工技术,特别要仔细研究高层建筑的地基施工工艺,选择最合适的地基施工技术,并针对常见的地基问题采用最合适的处理技术,确保高层建筑在投入使用之后不至于出现安全隐患。

一、高层建筑基础施工概述和影响因素

高层建筑的施工最重要的环节就是基础施工部分,特别是只有地基部分具备了相当强度的抗压性,才有可能在地基之上建设高层建筑。当建筑高度越来越高之后,空气流通状况都可能对建筑体产生一定的作用力,因此这也要求高层建筑本身还要考虑建筑体的抗风压能力,而归根结底,这些能力都需要建筑拥有一定足够坚固和稳定的建筑基础,才有可能应对包括空气流动、台风天气在内的各种挑战,从而让高层建筑真正稳如泰山。甚至于在地震高发地区,高层建筑更是要面临地震的考验,要求其在基础施工环节就考虑建筑的抗震性,这更是加大了基础施工的难度。

建设高层项目的基础施工过程中,需要对许多环节进行重点把控,涵盖高层建筑基础部分的设计、施工、质检等方方面面。其中基础施工的质量控制则贯穿所有的环节显的更为重要,其施工的质量高低,将会直接决定该建筑在建成之后面对各种突发情况的安全性和稳定性。但是在进行基础施工的阶段,施工的质量又会受到许多因素的影响。比如说施工使用的材料、施工的设备、各种测量仪器的精确度、或是工作人员在操作的过程中没有基于规范的技术准则进行操作、施工的工序混乱、施工的误差控制不到位乃至施工的环境恶劣等等,都会最终作用于地基部分的施工质量之上,进而埋下安全隐患。

二、高层建筑基础施工技术

我国的高层建筑普遍存在基坑开挖困难且基坑的深度较深等特点,因此在建设建筑基础施工过程中需要重点关注基坑的支护技术。基坑的支护技术,主要可以分为挡土、支护、防水等几个内容,然后结合信息化手段对施工现场的质量进行监督与检测,从而控制基础地基的施工质量。

(一)基坑支护技术

在进行高层建筑的基础施工环节,基坑的支护技术方案在运用的时候需要考虑的因素有很多,国内的基坑支护技术已经经过了较长时间的检验和实践,所以许多施工单位在进行高层建筑基础施工方面都积累了一定的经验,特别是得益于科技的发展,相信在未来基坑的支护技术还将会更加成熟。我国现在使用的基坑支护技术主要有两种,第一种被叫做“逆作拱墙”,该名称源自于建筑施工的形态特点,这项技术比较适合在非软土场地开展的施工,以对建筑的地基部分进行分层挖土的方式搭建地基的表层部分。这种技术在实践中还具有工程造价较低的优势,大致的成本只有传统支护方式的50%,所以目前这种技术比较受到欢迎。第二种叫做“土钉墙”,“土钉墙”技术实际上也是采用了分层挖掘的方式,然后在每一层挖掘过程中都进行相应的支护工序,相对而言,“土钉墙”的造价成本相比于第一种可能还要再低一点,但是主要适合的施工场景是低水位的非软土场地。

从施工现场的实际可以发现,高层建筑的用地具有多样的特征,施工单位需要综合考虑不同的地形差异从而选择不同的建筑地基结构,因此其施工的技术选择和相应的标准也有所差异。在运用基坑支护技术的过程中,施工单位需要对每一个工序的细节进行管理,然后使用现代的信息化手段加强施工的监督和检测管理,从而提高高层建筑的整体作用质量。

(二)竖向粗钢筋套筒挤压连接技术

高层建筑不同于一般的传统建筑,高层建筑需要承受的压力不仅来自建筑本身,还可能来自外部的环境压力,所以高层建筑的安全性影响因素有许多。基于此,竖向粗钢筋套筒挤压连接技术是确保高层建筑的整体施工质量,进而使其免受内外部环境因素影响的重要技术,它可以较好地缓解建筑所处的不利地势和地形给建筑体造成的不利影响,从而保证工程施工的效率与质量,进而强化建筑体的稳定性。在开始施工前,需要根据施工的现场环境合理基于挤压接头的性能表现选择合适的挤压接头,在每一个技术环节施工完毕之后及时进行质量检验和验收工作,从而保证每一环节的竖向粗钢筋套筒挤压连接技术都运用到位。在之前的施工实践中,很多施工单位出于工程的造价成本和施工的技术难度的考虑,使用的施工手段往往比较极端,甚至还会减少部分施工的工序,从而给建筑带来严重的质量问题,这种问题一旦发生在高层建筑上,轻则影响使用年限,重则产生安全隐患。

三、高层建筑地基处理技术分析

(一)CFG桩复合地基

CFG桩技术的全称是水泥粉煤灰碎石桩地基处理技术,该技术实际上就是在碎石桩的基础上,对原来的材料慢慢加入少量的水泥、少量的砂和一定的粉煤灰等材料,再加水将各种材料进行搅拌进行制作成具有一定粘结强度的桩,目前这种地基处理技术比较常见,不论是在高层建筑还是在多层建筑乃至在民用建筑中都可以见到该技术的使用痕迹。CF桩之所以可以对软地基进行加固的原理在于CF桩可以起到挤密功能和置换功能,另外在成桩的初期还可以起到松散沙土的预震效应和排水效应。

(二)注浆加固法

注浆加固法是指对需要加固的地基使用专业的压送工具把具有胶结和填充性能的材料加注到第几当中,如此可以把浆液原材料充实到含有土颗粒的岩层和土层的颗粒缝隙当中,从而降低地基的渗透性,并提高地基的强度。下图1就是注浆加固法的施工示意图。根据注浆的方式大概可以分为劈裂注浆、压密注浆和渗透注浆三种方式。但是在实际的施工中往往是几种注浆方式相结合作用于土体。按照注浆的工艺分,又可以将注浆加固法分成套管注浆、埋管注浆、布袋注浆和单管注浆四种。具体到高层建筑的地基加固施工实际,施工单位比较常用的注浆加固法主要是埋管注浆和套管注浆这两种。因此可以认为注浆加固法是相对有效且常用的地基处理技术之一。

总结语

综上所述,高层建筑最重要的施工环节就是基础施工部分,施工单位需要基于不同的地形地势特征选择不同的地基处理技术。因此在实际的施工过程中,施工单位需要充分考虑施工现场的实际情况,合理运用相应的基础施工技术和地基处理技术,从而确保高层建筑的基础施工部分高质量施工,进而为高层建筑的整体施工质量打下良好的基础。

参考文献

[1] 蒋平. 高层建筑基础施工及地基处理技术现状及发展趋势[J]. 江西建材, 2015(2):2.

[2] 查秀萍. 高层建筑施工中预应力管桩地基处理技术要点分析[J]. 建筑·建材·装饰, 2015.

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