高层建筑箱桩基础现场检测与试验分析

高层建筑箱桩基础现场检测与试验分析

哈尔滨兴旺建设工程质量检测有限公司

摘要:随着社会的发展以及城市规划建设的步伐加快,越来越多的高层建筑涌现在人们的生活中,在改变着人们生活和工作环境的同时,为国家可持续发展提供着有利的条件。高层建筑工程施工的流程和步骤比较复杂,其中箱桩基础现场检测工作就有着很重要的作用,是很多建筑工程关注的重点内容。但是部分建筑工程在进行现场检测的时候,会出现些许问题,需要相关检测进行及时的处理与优化。本篇文章就高层建筑箱桩基础现场检测与试验方面的内容进行简单的论述,希望能对相关人士的研究有所帮助。

关键词:高层建筑;箱桩;检测

箱桩基础现场检测与试验工作在高层建筑施工中扮演着至关重要的角色,在近几年的发展中,除了很多高层建筑施工团队对此项工作进行了细化处理,相关科研团队也对箱桩基础现场检测中与试验中涉及到的技术、方法以及原理等进行了深入的分析与探讨,从而为高层建筑施工质量奠定良好的基础。但是也有部分高层建筑施工团队,忽视了箱桩基础现场检测与试验的重要性,影响了后期建筑施工的开展。所以,如何有效的提高箱桩基础现场检测与试验水平,成为了很多高层建筑工程考虑的问题。

一、高层建筑箱桩基础现场检测与试验的概述

高层建筑结构设计过程中,运用共同作用分析方法才能较准确地反映结构的实际受力特性,这点已被广大设计人员所接受。但由于理论模型与实际情况的差异、地质条件的变化、结构类型的不同等因素的影响,使得理论分析与工程实际有较大的出入,从而影响了共同作用理论的推广应用。为了论证高层建筑与地基基础共同作用理论的正确性,并进一步加以补充完善,进行现场测试无疑具有重要的价值。通过原位测试,可真实地反映结构的实际受力机制,检验和判断理论分析的可靠性。

受地质条件的影响,不同地区的测试成果有一定的差异,目前取得的成果主要集中在软土地区,重庆地区在这方面的研究成果还未见报道,而结合本地区的实际情况进行原位测试更具有重要的现实意义。

随着社会经济的发展以及人们崇尚江景资源的需求,重庆地区长江、嘉陵江两江沿岸,正修建大量的高层建筑,而两江地区分布着大量的第四纪冲积层,主要为冲积粉土层和冲积卵石层,范围广、厚度大、基岩埋藏深,采用本地常用的嵌岩桩设计方法必然会增大基础的投入,而本地区在非岩石地基上修建超高层建筑尚缺乏经验,因此,探讨在冲积层上高层建筑上部结构与地基基础共同作用的工作机制具有重要的意义。

二、高层建筑箱桩基础现场检测与试验的要点

1、注重检测与试验前的准备工作

要想有效的提高箱桩基础现场检测与试验的水平,那么相关工作团队就要在检测前做好充分的准备工作,主要体现在以下几方面:

第一,检测与试验流程方面。相关工作团队在检测前,一定要对检测流程与方案进行准确的确认。对于检测方案与流程中存在的问题和不足之处要进行及时的改进与完善,从而为检测侧工作的开展奠定良好的基础。

第二,检测与试验工具方面。相关工作人员需要对检测与试验中所使用的仪器、设备等进行全方位的检查。对存在故障问题或安全性能问题的设备,要进行及时的更换与维修,以此来保证检测与试验工作的顺利开展。

第三,现场环境方面。检测与试验团队需要在工作前,对箱桩基础现场整体的环境进行全方位检查。如果在检查中发现不利于检测与试验工作开展的不良因素,要采用科学合理的方式进行处理,从而保证相关工作的顺利开展。

2、测点的布置工作

测点的布置工作对箱桩基础现场检测与试验工作的顺利开展也有着重要的意义和影响,要想确保检测与试验效率和质量,那么相关工作团队就要按照规范的流程步骤,进行测点的布置与安排。测点的布置工作主要有三部分内容,第一部分是底板钢筋计的布置,第二部分是沉降观测点的布置,第三部分是土压力盒的布置。这三部分布置内容既是检测工作的基础部分,有存在很多的布置细节和要点,需要相关工作团队能够提高重视。

以某高层建筑工程为例。在底板钢筋计布置方面。为了研究在不同的上部结构荷载作用下,箱基底板的实际受力情况,在箱基底板上埋设了13个XC-3型钢弦式钢筋应力传感器,检测过程中,由于各种原因,7个传感器被破坏,最后只有6个元件工作正常。

在沉降观测点布置方面。房屋的沉降变形及箱基底板的弯曲变形情况一直是设计人员关心的重点问题,为了检测该建筑的变形情况,在结构柱上布置了8个沉降观测点,共进行了18次观测,主体结构施工期间,每施工两层检测一次;主体结构完工后,每半年检测一次。

在土压力盒布置方面。桩-土荷载分担比例问题是本次检测工作研究的重要内容。影响桩-土分担荷载因素较多,比如:地基条件、孔隙水消散、施工方法、桩的数量、桩的间距、桩长、土的压缩性、主体结构的刚度等。为了了解桩箱基础箱底的荷载分布问题,在箱基底板下埋设了40个土压力盒。测点主要沿纵向3轴线和横向C轴线布置,目的是了解箱基底板土压力在纵横向的分布规律;同时为了解桩间土的压力分布情况,在底板4个角布置了一定数量的压力盒。

3、检测结果的分析

以某高层建筑工程为例。为了了解桩及桩间土的承载力特性,在箱基施工前进行了静载试验。本次试验按设计要求仅进行了检验性测试,没有得到桩、土的极限承载力。从箱基施工开始,到主体结构施工到3~4层左右时,钢筋应力随层数的增加而增长较快。

随后略有下降,16层以后,钢筋应力又有所上升,18层以后基本上维持不变。这表明,上部结构刚度参与共同作用主要表现在箱基到主体4层之间的施工过程中;4层以后,上部结构基本上不参与同箱基之间的共同作用。可见,上部结构的刚度对基础的贡献是有限的。

主体结构完工后,钢筋计的应力差别不大,大约在14~24MPa之间,仅为钢筋设计值的1/15左右。由此可见,箱基的局部弯矩和整体弯矩均不大,这主要是由于上部结构和桩基刚度的共同影响,分担了箱基底板的弯曲应力,使得底板应力较小。

根据上述情况,在设计过程中,可减小基础配筋及箱基底板厚度,达到节约造价的目的。该建筑变形比较均匀,沉降量很小,总沉降在12~22mm之间,平均沉降量约为14mm左右,远比设计预估的值小得多,这种现象在其他地区同样存在,如上海近50多栋高层建筑实测资料表明,高层建筑实际沉降量远小于规范计算值。

因此,在满足承载力的前提下,可增大桩距来充分发挥土的抗力,节约工程造价。但该建筑的最终沉降量仅20mm左右,表明规范沉降计算的精度有待提高,同时应进一步研究勘察过程中土的力学参数的检测方法,确保参数的真实可靠。箱基底板的纵向弯曲较小,基础可视为绝对刚性,设计时可只考虑局部弯曲,不考虑整体弯曲。

三、结束语

如今,很多高层建筑在进行箱桩基础现场检测与试验的过程中,都能有效的掌握相应检测与试验的操作原理和方式等。对于箱桩基础现场检测过程中存在的问题,相关工作团队也能对问题产生的原因进行全面的分析,并制定出合理的解决方案,从而有效的提高检测与试验效率和质量。还有一些高层建筑工程会将先进的检测技术和试验手段与原有的方式、方法相结合,从而为高层建筑整体施工质量提供有利的保障。但是在实际现场检测的过程中,施工团队还需要注意,一定要按照规范的流程步骤进行相应的操作,做好检测数据的收集与整理工作,从而有效的提高高层建筑箱桩基础施工的质量和稳定性。

参考文献:

[1]梁志全.高层建筑旋挖灌注桩基础静载试验的结果分析[J].建筑工程技术与设计,2015(17).

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[3]周保健,郅彬.西安某超高层建筑试验桩检测事故分析与处理[J].西部探矿工程,2015(11):172-177.

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