朱國(guó)煒

【摘要】目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的迅猛發(fā)展，各行各業(yè)都處于快速發(fā)展階段，房屋建筑也得到了飛快發(fā)展，高層建筑隨之發(fā)展起來，在城市中有了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)人口數(shù)量多，要在 一定區(qū)域里容納更多人口數(shù)量，高層建筑可以有效緩解這一壓力。但現(xiàn)階段，高層建筑的樁基礎(chǔ)沉降問題是高層建筑最為常見的問題，不僅影響建筑質(zhì)量，甚至?xí)斐山ㄖ锾Ｓ纱丝梢姡叨戎匾暩邔咏ㄖ痘A(chǔ)沉降分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究是當(dāng)前急需解決的重大問題之一。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;樁基礎(chǔ);沉降;優(yōu)化

0引言

高層建筑是當(dāng)下最為流行的建筑之一，其不僅能夠在一定區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)人口更大化的容納，同時(shí)也具有一定的美觀性。在高層建筑過程中，樁基的重要性無可厚非。當(dāng)樁基出現(xiàn)問題，會(huì)對(duì)整個(gè)建筑工程的質(zhì)量造成不良的影響。隨著我國(guó)土地資源可使用面積的逐漸減少，不得不選擇在地質(zhì)條件不好的地方進(jìn)行建筑，這也就加大了建筑工程施工的施工難度，很容易出現(xiàn)樁基沉降方面的問題。不僅破壞了建筑的結(jié)構(gòu)，不均勻沉降超過一定的限度，會(huì)使高層住宅樓體開裂，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)嚴(yán)重傾斜，危及人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，了解高層建筑樁基礎(chǔ)沉降原因，并且提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案是本文重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。

1樁基闡述

1.1樁基介紹

由樁和連接樁頂?shù)臉冻信_(tái)組成的深基礎(chǔ)或由柱與樁基連接的單樁基礎(chǔ)，簡(jiǎn)稱樁基，將多個(gè)沉入土壤中的單樁頂部進(jìn)行連接的基礎(chǔ)技術(shù)。若樁身全部埋于土中，承臺(tái)底面與土體接觸，則稱為低承臺(tái)樁基;若樁身上部露出地面而承臺(tái)底位于地面以上，則稱為高承臺(tái)樁基。建筑樁基通常為低承臺(tái)樁基礎(chǔ)。在現(xiàn)今建筑工程中得到廣泛使用。

1.2優(yōu)點(diǎn)

在房屋建筑施工中應(yīng)用樁基礎(chǔ)技術(shù)具有以下兩方面優(yōu)勢(shì)，一是，樁基礎(chǔ)施工過程中，建筑物的重力分解是利用土層自身的特性完成，提升了樁基礎(chǔ)的抗壓能力;二是，樁基礎(chǔ)技術(shù)也可以對(duì)建筑主體進(jìn)行穩(wěn)定加固，避免因外界沖擊力，造成建筑主體的沉降、倒塌事故，從而保證房屋建筑物在后期居住時(shí)具有較高的安全性能。

2建筑樁基施工中沉降問題的出現(xiàn)原因

高層建筑中樁基礎(chǔ)應(yīng)用廣泛，樁基礎(chǔ)出現(xiàn)沉降問題對(duì)整體建筑安全性、結(jié)構(gòu)都有著嚴(yán)重的影響。原材料、施工準(zhǔn)備、施工過程以及施工質(zhì)量等多種外部因素都可能會(huì)導(dǎo)致樁基出現(xiàn)沉降。以下具體對(duì)各種原因進(jìn)行分析。

2.1勘察工作不到位

在高層建筑工程建設(shè)前，需要根據(jù)其工程自然環(huán)境、地勢(shì)條件等外界因素綜合考慮，并結(jié)合實(shí)際環(huán)境進(jìn)行認(rèn)真勘察并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)于不清楚或者模糊的地方，可以通過對(duì)當(dāng)?shù)厝罕娮稍兓蛘叻嗊^去年份資料，結(jié)合最終數(shù)據(jù)結(jié)果設(shè)計(jì)實(shí)際高層建筑工程的樁基方案。但是在實(shí)際的勘察工作中，工作人員無法發(fā)現(xiàn)地質(zhì)中存在的問題或不良條件，無法為胡須設(shè)計(jì)提供有效的參數(shù)建議和數(shù)據(jù)支持，因而無法采取有效措施解決這些不利條件，給后續(xù)施工工作帶來隱患【1】。

2.2樁基礎(chǔ)自身問題

必須嚴(yán)格根據(jù)建筑物施工區(qū)域特點(diǎn)進(jìn)行樁基礎(chǔ)的形式選擇。不同的地基土層硬度也各不相同，如果在軟土層建筑，必須要處理好樁基礎(chǔ)問題，否則會(huì)存在后續(xù)沉降的風(fēng)險(xiǎn)。其次，樁基礎(chǔ)也有硬土和軟土之分，在不同硬度土層修建的樁基其穩(wěn)定性也各不相同。例如凍土、黃土都容易導(dǎo)致建筑物發(fā)生坍塌。

2.3樁身混凝土布局不合理，強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)

首要的就是要做好混凝土的布局。如果沒有處理好混凝土的布局和保證好混凝土的強(qiáng)度，建筑樁就會(huì)很容易出現(xiàn)沉降困難，最后造成樁基沉降。混凝土布局、強(qiáng)度不合理，混凝土攪拌不均勻、強(qiáng)度小也會(huì)造成沉降問題。

2.4施工不規(guī)范

施工技術(shù)是決定著整體工程施工質(zhì)量的重要因素，對(duì)高層建筑工程后期的投入使用以及運(yùn)行效果都有著極其重要的影響。地基處理方法施工質(zhì)量控制難度本身就很大，但是現(xiàn)有的施工團(tuán)隊(duì)中，大部分成員都是農(nóng)民工，相應(yīng)施工技術(shù)在專業(yè)上可能存在一定的缺陷，并且在施工環(huán)節(jié)部分施工人員在施工過程中未嚴(yán)格按照批復(fù)的施工方案來執(zhí)行，會(huì)導(dǎo)致最后樁基施工質(zhì)量不過關(guān)，如鉆孔灌注樁存在樁底沉渣過厚現(xiàn)象，也為后期高層建筑質(zhì)量埋下隱患。

3高層建筑預(yù)防樁基礎(chǔ)沉降的優(yōu)化設(shè)計(jì)

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，樁基礎(chǔ)沉降這種問題頻頻出現(xiàn)在房屋建設(shè)施工當(dāng)中，對(duì)工程進(jìn)度以及工程質(zhì)量都產(chǎn)生了極大的消極影響，使企業(yè)平白承受了不必要的經(jīng)濟(jì)損失，甚至還威脅到了相關(guān)人員的人身安全。要想切實(shí)杜絕房屋建筑樁基礎(chǔ)沉降這種質(zhì)量問題出現(xiàn)，保證工程建設(shè)進(jìn)度以及建筑質(zhì)量，施工單位可以從以下幾個(gè)方面入手展開預(yù)控工作。

3.1做好前期準(zhǔn)備工作

在高層建筑工程正式施工之前，首先應(yīng)該對(duì)整個(gè)工程所涉及的地區(qū)進(jìn)行充分調(diào)研。例如高層建筑工程建設(shè)區(qū)域的地理位置、地勢(shì)狀況、地質(zhì)條件以及其所在地域的自然環(huán)境，例如天氣狀況、濕度等，并對(duì)該地區(qū)容易出現(xiàn)的災(zāi)害以及施工過程中最易出現(xiàn)的問題進(jìn)行提前預(yù)估，并針對(duì)預(yù)測(cè)的問題做出相應(yīng)的解決對(duì)策，以備實(shí)際施工中出現(xiàn)類似問題時(shí)，能夠在最短時(shí)間內(nèi)用最快的速度解決問題，提高工作效率【2】。

3.2保證原材料滯留

混凝土布局不合理以及強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)也會(huì)導(dǎo)致高層建筑后續(xù)存在樁基沉降。而混凝土主要是由水泥、砂石、碎石和水組成。為了得到性能穩(wěn)定的混凝土混合料，在選用水泥時(shí)，必須選擇具備產(chǎn)品合格證及化驗(yàn)單的水泥;應(yīng)選擇硬度高且清潔度高的砂石，碎石的選擇主要遵循級(jí)配時(shí)集料的顆粒組成符合表。但粒徑較小、質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈特性高的碎石是最佳碎石原材料;水應(yīng)當(dāng)保持清潔，使混凝土可以正常地硬化與黏結(jié)，保持混凝土的耐久性和強(qiáng)度質(zhì)量。在原材料購買結(jié)束后，要對(duì)其質(zhì)量與數(shù)量進(jìn)行檢查，不僅要保證原材料的合格性，還要確保原材料的數(shù)量充足，便于后期材料的補(bǔ)充。

3.3針對(duì)高層建筑工程施工技術(shù)和管理提出相應(yīng)改善措施

高層建筑工程施工技術(shù)直接影響著高層建筑工程的整體質(zhì)量。而由于施工人員整體的技術(shù)存在一些不足，會(huì)造成一定的影響。因此，為了進(jìn)一步保證整個(gè)高層建筑工程建設(shè)的質(zhì)量，應(yīng)該定時(shí)對(duì)施工人員進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)，并制定嚴(yán)格的考核制度，及時(shí)督促施工人員掌握先進(jìn)的施工技術(shù)。另外，施工人員對(duì)待工作應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)向相關(guān)施工管理人員及技術(shù)負(fù)責(zé)人員反映，在最短的時(shí)間內(nèi)解決問題。并且對(duì)施工人員質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)評(píng)比，對(duì)于質(zhì)量高、效率高的人員給予一定的工作獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)于施工質(zhì)量差且效率低下的員工作出相應(yīng)懲罰，從而激勵(lì)相關(guān)人員。

3.4加強(qiáng)樁基檢測(cè)，可提前預(yù)防沉降

樁基檢測(cè)，分為樁基施工前和施工后的檢測(cè)：施工前，為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的試驗(yàn)樁檢測(cè)，主要確定單樁極限承載力;施工后，為驗(yàn)收提供提供依據(jù)的工程樁檢測(cè)，主要進(jìn)行單樁承載力和樁身完整性檢測(cè)。樁基承載力的檢測(cè)技術(shù)主要可以分為兩個(gè)方面，即高應(yīng)變動(dòng)檢測(cè)與靜荷載試驗(yàn)。①高應(yīng)變動(dòng)檢測(cè)技術(shù)可以細(xì)分為凱斯法與凱普威普法兩種，檢測(cè)的本質(zhì)就是在重錘瞬間沖擊樁頂時(shí)，樁周圍士層將會(huì)發(fā)生塑性變形，在樁頂對(duì)力與速度的變化曲線進(jìn)行測(cè)量，并以引力波為計(jì)算依據(jù)，對(duì)樁基士體系進(jìn)行計(jì)算并確定相關(guān)參數(shù)，分析其在接近臨界點(diǎn)時(shí)工作性能，并且要與樁基質(zhì)量進(jìn)行結(jié)合，以此來確定頂樁基的最大承載力。②靜荷載試驗(yàn)法，主要是測(cè)量樁基的承載能力，可以進(jìn)行水平與豎直承載力的檢測(cè)。此種檢測(cè)方法主要應(yīng)用于房建樁基建設(shè)的試樁階段，檢測(cè)時(shí)受力條件更接近實(shí)際受力情況，是一種比較常用的檢測(cè)技術(shù)。良好的施工前樁基檢測(cè)結(jié)果能夠高效預(yù)防高層建筑樁基礎(chǔ)沉降。

4結(jié)束語

隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，房屋建筑工程項(xiàng)目的數(shù)量以及質(zhì)量都越來越多，樁基礎(chǔ)沉降也越來越頻繁的出現(xiàn)在了項(xiàng)目施工建設(shè)當(dāng)中，成為影響工程建設(shè)質(zhì)量以及效率的主要元素。在這種背景下，要想更加高效的完成房屋建筑施工建設(shè)，相關(guān)單位必須提升對(duì)樁基礎(chǔ)沉降這種現(xiàn)象的重視，對(duì)致樁基礎(chǔ)沉降發(fā)生的原因進(jìn)行深入分析，并綜合考慮項(xiàng)目實(shí)際情況制定更為科學(xué)合理的預(yù)控措施，才可以有效降低樁基礎(chǔ)沉降問題的發(fā)生概率。

【參考文獻(xiàn)】

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【3】康新權(quán).建筑樁基礎(chǔ)沉降的原因及預(yù)控措施分析[J].《建筑與裝飾》.2020.

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