探析高层建筑基础的施工工艺
一、 高层建筑基础工程施工的特点和结构类型
㈠高层建筑基础工程施工的特点
1.基础占地面积大
为了充分利用土地,一般高层建筑地下室都要压足马路红线及相邻建筑边界,基坑占据全部征地的90%以上。
2.基础底板厚
对于桩筏或桩箱基础,为了承受上部荷载及桩顶剪力,以及抗浮要求。近年来基础底板都采用钢筋硷厚达4米以上,硷需要量达3000—5000m³以上。
3.用长桩作人工地基加固有些地区地质条件差,土质软弱,如上海地区,能持力的夹砂层在地表下30—40米左右,因此,必须采用长桩地基,一般高层建筑采用30—60米长桩,超高层采用60—70米长桩。
4.基坑开挖深采用地下室加上厚板的高层建筑基础,基坑挖土深度一般在地表下6—7米,较深达11—15米。
二、高层建筑基础工程的施工工艺
㈠主要技术措施
1.选择水化热低的水泥，外加剂选用高效减水缓凝剂;抗裂纤维选用优质高强纤维。对级配碎石、中砂的含泥量严格控制。
2.在降低水化热且确保混凝土强度的条件下,进行多组混凝土配合试验,优化各种材料配比，试验包括水灰比、初、终凝时间、配制时温度等。
3.对施工过程混凝土的各项温度计算及混凝土的温度与最后收缩应力双控等计算。
4.混凝土拌制至施工浇筑完成的时间控制在3h之内。
5.大体积及混凝土的分层浇筑方法和浇筑区域内施工流向。
6.混凝土浇筑后保湿、保温及温差控制措施。
7.测温的埋设位置、数量与测温工作方法,预警方案。
8.在施工组织、准备工作和施工过程中,对可能出现的问题、事项制定了相应处理措施预案等。
㈡工艺流程
工艺流程为混凝土拌制—混凝土运输—混凝土现场检测—分层浇筑—混凝土表面处理—保湿、保温养护—测温、控温—撤保温层—常规养护。
㈢施工技术及质量控制
1.混凝土材料及配合比
(1)选定混凝土材料后,按规定要求对各种材料抽样检验。
(2)严格按选定的材料比进行混凝土配制,并在拌制现场进行混凝土开盘鉴定。混凝土运至施工现场后,再次抽样检查混凝土相关性能。
2.施工组织与技术要求
(1)划片浇筑区域内混凝土浇筑时间选在晚上7时至次日上午,使大体积混凝土浇筑避开白天约30°的较高气温,且避开交通高峰期的影响。
(2)通过计算混凝土浇筑限定时间及一次应浇筑完成的混凝土总方量,配备足够的混凝土运输车、泵车,泵管,安排好浇筑作业人员、工具等。
(3)现场提前对砖胎膜,混凝土地模淋水湿润,并清干承台内积水。
(4)区域内混凝土浇筑流向按方案设定,由中间向两端流向浇筑,及时做好已浇筑混凝土的养护。
(5)对混凝土浇筑中出现的泌水现象,采用在承台内设置临时钢筋笼网布积水坑,用水泵及时抽排。
3.浇筑质量控制
(1)承台大体积混凝土以分段分层方法连续施工,分层厚度为400~500mm。
(2)泵送管末端使用软管布料,泵送混凝土时,及时移动,分层布料,且不得造成混凝土堆积。严禁用振动器推赶混凝土。
(3)混凝土振捣由专人负责,振动器均匀地拔插,插点间距为400~500mm,振捣上层混凝土时,插入下层混凝土50~100mm,做到振捣有序,不漏振,不过振。
(4)承台混凝土先浇筑至地下室底板底高度,上部与地下室底板混凝土同时浇筑。期间隔时间控制在2h内,以免产生冷缝。
4.混凝土表面处理
承台大体积混凝土浇筑约3h(接近初凝之前),进行面层混凝土二次振捣,并用刮尺刮平、抹实。承台面浮浆较厚时,在表面均匀铺设同配合比碎石,并用木抹子压抹入混凝土表面。在混凝土终凝前约2h,对表面混凝土进行二次抹压搓平,闭合收水裂隙。
5.保温及养护
采取保温、保湿养护法，先在混凝土表面覆盖2层塑料薄膜，覆盖时间以混凝土初凝时间为宜然后在塑料薄膜上覆盖3层麻袋用以保温。混凝土需补充水分时，在下层薄膜与底板接触表面浇水，然后尽快覆盖。
三、 层建筑基础施工中的几个注意事项
㈠主楼与裙房的连接一般不设沉降缝
北方地基土较好,房屋沉降能在施工期间基本完成,故高低层相连处靠借房一侧用沉降兼温羞农缩施工后浇带从基础至社旁屋顶各构件比洲筋先断开,宜以地基土压缩性大小、基岩埋置深度、底部几层是否先营业、施工的安全可靠性等因素综合考虑并择优取其方案。
㈡在基岩埋置较浅时,宜采用大直径人工挖孔灌注桩
1.孔壁支护
人工挖孔灌注桩,可直观地基土的状况确定孔壁支护形式,土质好时用素硅戈护,土质差时护壁另加环向与竖向构造筋其厚度扎最深处听承受的土压力及地下水最大侧压力确定、护壁甲每节为的园形组合钢模逐节挖孔支模灌注硷而成,须高出地面一。以防杂物坠入孔内。
2.成孔
桩端必须嵌入基岩内,当孔开挖到设计基岩深度时以原勘察单位为主会同有关各方下孔检查从岩,则在该基岩面向下补钻深并取出岩芯校核下卧岩层的岩性,为保证这部分桩受力的可靠性而采取桩底扩大面积并放置双向水平钢筋加强底部的构造措施。
3.基坑支护
高层建筑因考虑基础的稳定性及伉震要求而埋置较深,特别是当采用箱基全补偿式基础时更为突出。因城市用地紧张,地下管线交又,道路纵横,往往不能放坡大开挖,必须采用钻孔或挖孔的挡土护坡灌注桩。
四、 结语
要满足高层建筑安全性和稳定性，建筑基础的施工工艺，应该具有高度的可靠性和科学性，从技术的支持到材料的使用的考虑都要面面俱到。在吸取其他高层建筑成功设计的基础上，也要总结经验和教训，不断完善现有的基础设计方法，满足不算增长的高层建筑复杂的地基设计需求。