关于高层建筑冲孔灌注桩基础设计.doc

1、关于高层建筑冲孔灌注桩基础设计摘要：随着我国国民经济的高速发展，城市建筑的土地日益减少。而对高层建筑的进一步开发使用在很大程度上提高了我国城市土地的使用效率，与此同时也给我国各大建筑企业提出越来越高的要求。在高层建筑之中，高层建筑冲孔灌注桩作为一个不可或缺的组成部分，有效针对不同地质的情况展开科学合理的设计为确保高层建筑施工质量的一个重点所在。 关键词：高层建筑；冲孔灌注桩；基础设计 中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号： 引言 近年来我国城市快速发展使得可用城市土地越来越少，而城市人口的不断增加，使得原本不多的人均土地变得更少。为了缓解城市人口增加带来的人均土地减少，市政部门一方面

2、扩大城市面积，将原有近郊开发，提高城市土地面积。另一方面积极进行老城区改造，通过高层建筑的建设将土地使用率提高。在进行高层建筑时冲孔灌注桩是高层建筑桩基工程中使用比较广泛的一种桩型。高层建筑物,因其对地基和基础的承载能力和变形(竖向下沉及水平位移)的要求较高,大直径、深长或嵌岩灌注桩往往成为高层建筑地基处理的主选方案。 1.我国高层建筑冲孔灌注桩应用现状分析 在高层建筑、旧城改造的桩基础中，冲孔灌注桩以其低噪音、对周围环境影响较小、无挤土效应等特点被广泛应用。传统的冲(钻)孔灌注桩的施工工艺在成孔中,为避免塌孔必须采用泥浆护壁,但由于泥浆护壁所形成的泥皮影响了桩侧摩阻力的发挥；同时由于施工工艺

3、上的原因,孔底沉渣不易清除,也影响了桩端阻力的发挥。因此目前较为常用的方法是在冲孔灌注桩上采用后压浆技术，其主要目的就是减轻或消除桩侧泥浆护壁和孔底沉渣对单桩极限承载力的影响,提高单桩承载力。采用冲(钻)孔灌注桩,可穿越所有土层,但成孔时要采用泥浆护壁会影响桩的承载力,桩底沉渣也不易清除,如果桩端要进入风化岩层则造价较高。如果将桩端持力层选择在砾卵石层上，同时采用后压浆技术,则可大大缩短桩的长度,通过注浆可消除或挤密桩侧泥皮和桩底沉渣并提高砾卵石层的桩端承载力,从而较大幅度地提高单桩承载力,减少工程造价。 2.建筑工程冲孔灌注桩基础设计分析 在针对建筑工程冲孔灌注桩设计之前，工作人员需要依照施

4、工区域的实际施工经验以及可供选取的基础形式，在确定灌注桩基础设计施工方案的基础上，明确冲孔灌注桩施工质量控制的基本要求。具体而言，可以换分为以下几个方面。 2.1 建筑工程冲孔灌注桩基础设计分析。我们必须明确的一点在于：在针对建筑工程进行冲孔灌注桩基础设计的作业之前，相关工作人员需要针对项目建设区域的实际地质情况进行系统勘探，在此基础之上对桩基的选用作出合理确定。在这一过程当中特别值得注意的一点在于：对于建筑工程建筑物实体变形量以及载荷作用力有着严格要求以及实际地址勘探情况较差的工程实例而言，作业应当以多类型灌注桩的复合型使用来确保建筑质量的稳定性。我们应当依照冲孔灌注桩所确定的作业位置以及根

5、数对桩长以及单桩极限承载力参数加以合理计算，在这一过程当中兼顾对各分项系数的处理。我们应当特别关注一点问题：对于建筑工程，特别是高层建筑工程施工而言，为确保冲孔灌注桩基础质量的稳定性，现场作业人员应当按照 1且不小于 3 根（在整个建筑工程项目总灌注桩数小于 50 根的情况之下，以抽取 2 根样本桩基为标准）的比例在灌注桩总数桩当中抽取灌注桩样本进行试验分析，在确定桩静载检测试验各项指标均正常的情况之下将其应用于施工桩基作业当中。 2.2 建筑工程冲孔灌注桩设计质量控制基本要求分析。首先，施工现场作业人员应当造孔质量进行合理控制。选取包括冲孔孔位偏差值、孔径偏差值、孔深测定值以及桩孔垂直方向偏

6、差值在内的多项指标同相关规范标准中的既定指标参数进行核对，并在整个施工作业过程当中对其进行合理的控制；其次，作业人员应当特别关注清孔质量的处理问题。具体而言，当钻孔抵达设计深度参数且未灌注混凝土的情况之下，端承桩位置冲孔孔底沉渣厚度应当控制在 50mm 范围之内，摩擦桩位置冲孔孔底沉渣厚度应当控制在 300mm 范围之内。为确保实际测定数据能够满足以上要求，在冲孔灌注桩的清孔施工作业当中，现场施作人员应当不间断的对泥浆进行置换处理，孔底 500mm 深度以内的泥浆比重应当在 1.25范围之内，并且泥浆当中的含砂率应当始终小于 8。 3.建筑工程冲孔灌注桩基础施工分析 结合上文有关建筑工程冲孔灌

7、注桩基础设计的要点分析，笔者现依照冲孔灌注桩基础施工的作业流程，针对施工作业过程当中应重点关注的问题做详细分析与说明。具体而言，可以归纳为以下几个方面。 3.1 测量放线施工分析。现场施工作业人员应当利用经纬仪装置放出灌注桩桩位，将一钢筋布置在桩位中心位置，在得到建筑工程业主方以及监理方复合合格之后方可投入施工项目的实际施工环节当中。 3.2 护筒埋深施工分析。选用厚度参数为 4mm8mm 的钢板加工制成灌注桩基础施工护筒，护筒高度参数一般来说以 1.5m 为宜，施工作业人员应当于护筒上部位置增设不超过 2 个的溢浆孔，在对桩位中心所确定位置进行复合无误之后以粘土对护筒进行回填及夯实作业。 3

8、.3 冲击成孔施工分析。这一施工步骤是整个建筑工程冲孔灌注桩基础施工的重中之重，应当引起相关工作人员足够的关注与重视。有关冲击成孔的操作应当选择冲孔灌注桩基础施工经验丰富的专业人员进行，严把质量关口。 3.4 清孔施工分析。在冲击成孔施工作业完成，钢筋笼还未下方的期间当中，现场施工作业人员应当选用橡胶管对已完成冲孔做清空处理。涉及到一次清孔与二次清孔两大施工步骤。对于一次清孔施工而言，施工目的在于合理降低泥浆比重，确保二次清孔不会因孔内沉淤过厚而无法进行；对于二次清空施工而言，其施工目的在确保钢筋笼下放工作的顺利进行，并将泥浆比重严格控制在 1.25 一下，泥浆内含砂率严格控制在 8以内。 3

9、.5 钢筋笼安装施工分析。为确保主筋保护层的厚度一定，现场施工作业人员应当按照 2m 的间隔距离标准在钢筋外侧位置焊接 70 厚钢筋垫圈，并以边沉边放的方式完成整个钢筋笼的安装施工作业。 3.6 水下混凝土浇灌施工分析。现场施工作业人员应当对水下混凝土的整个浇灌施工作业质量加以合理控制，以系统的质量管理杜绝包括断桩以及裹泥在内的多种质量缺陷，确保整个冲孔灌注桩基础施工的完整性与稳定性。 4.高层建筑冲孔灌注桩试桩过程设计效果的检验 一般在进行高层建筑冲孔灌注桩工程施工中，工程压浆管多用钢管制作,压浆管固定焊于钢筋笼上,上端止于距地表 0. 2-0. 3m,以防移机或调换机具钻杆等情况下被损坏,

10、桩端压浆管低于桩端 50mm,并用特制的桩侧压浆阀和桩端压浆阀与压浆管相连。为防堵管,可以将把桩端压浆管改为大口径主桩端压浆管和小口径次桩端压浆管,以防堵管影响压浆质量。为保证注浆通道的通畅,检查注浆管是否连通,并将泥渣及泥皮的细粒推至外围,注浆前必须进行压水试验。同时记录压水试验的稳定压力,其稳定的注水压力可作为注浆施工的初始注浆压力。压水压力以压通为准,个别不通畅的注浆管,压水压力采用 10MPa,多次反复进行直到压通,以保证注浆的顺利进行,确保注浆质量。成桩 1 周后进行注浆,每根桩注浆时间为 12 小时。压力注浆以压水试验的稳定压力 1. 5MPa 为初始注浆压力,以终压浆压力大于 2

11、. 5MPa 和注浆量为 1000kg 水泥量作为施工的控制指标。对个别桩注浆压力低于 2. 5MPa,灌入量较大的桩,当地面未出现冒浆时,可适当提高水泥的灌入量,一般控制在 2000kg 左右;对注浆压力高于 7MPa,可灌性差的桩,现场采用浓浆、慢速灌注及注注停停间歇注浆的办法,其终止时间以注浆压力控制,最大注浆压力不高于 10MPa,且水泥量不少于800kg。每根桩注浆完毕,立即将注浆管拧上堵头,以防回浆,影响注浆效果。最终通过检测来测试高层建筑冲孔灌注桩设计时候达到工程要求 5.结语 高层建筑冲孔灌注桩是整个工程设计与施工的重点，其对于整个工程质量有着重要的影响。因此在进行高层建筑冲孔灌注桩的设计时，要充分考虑建筑拟建地的地质情况与建筑施工地区的气候特点，将灌注中的各个环节充分考虑进去，以保障工程施工的质量。 参考文献： 1张柳青.关于高层建筑冲孔灌注桩基础设计J.今日科苑，2008， （16） 2汤万龙，张小英，史建华.供暖系统设计施工中值得注意的几个问题J.新疆大学学报（自然科学版） ，2002， （S1） 3王家鼎，郑维智，唐贵富.混凝土结构设计与施工中的几个问题J.新疆大学学报（自然科学版） ，2002， （S1）