超高層建筑樁基礎(chǔ)

1、超高層建筑樁基礎(chǔ)摘要：上海中心技術(shù)人員研究采用綠色環(huán)保的鉆孔灌注樁，并聯(lián)合國(guó)內(nèi)頂尖專家改進(jìn)了樁型 設(shè)計(jì)和施工工藝，最后采用了“大直徑超深鉆孔灌注樁工藝”主樓樁基工程最后打下了 955 根樁，每根樁直徑1米，深86米，單樁承載力達(dá)到2800噸。關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ)；上海中心大廈；群樁基礎(chǔ)；鉆孔灌注樁；施工技藝隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，使大型、超大型的樁基工程的出現(xiàn)成為可能。在 有了機(jī)械化技術(shù)的保障后，綠色環(huán)保的“大直徑超深鉆孔灌注樁工藝”便得以 在超過建筑使用。一工藝原理：1、正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔。2、泥漿護(hù)壁，必要時(shí)用化學(xué)處理劑改性。3、鋼筋籠分段制作成型，孔口焊接，地面控制籠頂安裝標(biāo)高。4、終孔后進(jìn)行

2、第一次清孔，砼灌注前進(jìn)行第二次導(dǎo)管正循環(huán)清孔漿。5、導(dǎo)管反頂法灌注水下砼。二適用范圍：泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁按成孔工藝和成孔機(jī)械的不同，可分為如下幾種，其適 用范圍如下：沖擊成孔灌注樁：適用于黃土、黏性土或粉質(zhì)黏土和人工雜填土層中應(yīng) 用，特別適合于有孤石的砂礫石層、漂石層、堅(jiān)硬土層、巖層中使用，對(duì)流砂層 亦可克服，但對(duì)淤泥及淤泥質(zhì)土，則應(yīng)慎重使用。沖抓成孔灌注樁：適用于一般較松軟黏土、粉質(zhì)黏土、砂土、砂礫層以 及軟質(zhì)巖層 應(yīng)用，孔深在20m內(nèi)?；剞D(zhuǎn)鉆成孔灌注樁：適用于地下水位較高的軟、硬土層，如淤泥、黏性 土、砂土、軟質(zhì)巖層。潛水鉆成孔灌注樁：適用于地下水位較高的軟、硬土層，如淤泥、淤泥 質(zhì)土、黏

3、土、粉質(zhì)黏土、砂土、砂夾卵石及風(fēng)化頁(yè)巖層中使用，不得用于漂石三主要施工工藝成孔方式：上部黏土層（30m以上深度）正循環(huán)成孔，下部砂土層泵吸反 循環(huán)成孔泥漿制備：采用專用膨潤(rùn)土和外加劑人工拌制泥漿除砂：ZX-250型泥漿凈化裝置（除砂機(jī)）除砂清孔方式：泵吸反循環(huán)一清，氣舉反循環(huán)二清鋼筋安裝：預(yù)加工成型，主筋直螺紋接駁器連接澆灌方式：導(dǎo)管法水下混凝土澆灌注 漿：樁端后注漿四注意事項(xiàng)4.1垂直度要求高裙房逆作法鋼管柱長(zhǎng)度達(dá)2 5m。成孔垂直度控制要求需達(dá)到1/400以 上。由于成孔深度深、地層土質(zhì)結(jié)構(gòu)變化大，對(duì)保證成孔的垂直度帶來了困難。 特別是逆作法中對(duì)樁身垂直度的控制要求已大大超出現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，

4、給成孔過程 控制提出了更高的要求。4.2成孔難度大設(shè)計(jì)師根據(jù)多年樁基工程經(jīng)驗(yàn)，上海地區(qū)超深鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量離散性較 大，而本工程場(chǎng)地層砂性土埋深約2 8m，樁基直徑約1m，鉆孔深度自 0.000以下達(dá)90m，灌注樁將穿越密實(shí)的砂性土，直達(dá)密實(shí)的砂性土層； 同時(shí)，密實(shí)的砂性土層和密實(shí)的砂性土層為上海典型的承壓水層，在此層土中進(jìn) 行灌注樁施工成孔難度大，極易發(fā)生塌孔等現(xiàn)象。4.3樁端注漿控制難工程砂性土層厚度大，清渣困難，而主樓單樁承載力設(shè)計(jì)值為1 0 5 6 0 k N。沉降控制要求高。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本工程灌注樁采用樁底注漿加固，以提高 樁基承載力并控制樁基礎(chǔ)沉降變形。主樓灌注樁長(zhǎng)8 6 m、

5、裙房灌注樁長(zhǎng)8 0m 一柱一樁、注漿管埋設(shè)、注漿器選擇、注漿壓力與注漿量控制等要求嚴(yán)、難度大。 此外，鉆孔樁孔壁穩(wěn)定性較差，樁底沉渣厚度和樁底注漿質(zhì)量的控制困難。4.4鉆進(jìn)過程注意事項(xiàng)鉆進(jìn)過程中，須根據(jù)地質(zhì)情況的變化調(diào)整轉(zhuǎn)速和泥漿性能，切不可為搶工期 加速進(jìn)鉆。鉆具在鉆進(jìn)時(shí)，須采用先輕壓、慢轉(zhuǎn)并控制泵量，進(jìn)入正常鉆進(jìn)后，再逐漸加大鉆速和鉆壓。當(dāng)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)標(biāo)高后。應(yīng)檢查孔深、孔徑和垂直度并驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行第 一次清孔。清孔排渣時(shí)須注意保持孔內(nèi)水位，清孔時(shí)不允許采用加深孔底深度來 代替清孔。五主要工序施工技術(shù)5.1鉆機(jī)就位和開孔上海中心大廈樁基工程鉆機(jī)型號(hào)為GPS 20,如果鉆機(jī)選位不合理，將

6、可能導(dǎo)致鉆機(jī)位置與樁位不一致。以BM0 5號(hào)樁的檢查數(shù)據(jù)為例，其鉆機(jī)垂直 度偏差小于 1 / 3 0 0，鉆桿28節(jié)，鉆桿長(zhǎng)度為8 4.8 7 m，鉆具總長(zhǎng)為8 6.62m，相對(duì)0. ( DO該工程中B樁長(zhǎng)為8 2.8 5 0 m，就位時(shí)應(yīng)滿 足以下要求：機(jī)架應(yīng)平穩(wěn)、垂直，底座和頂端要平穩(wěn)，鉆進(jìn)過程中不應(yīng)產(chǎn)生位移和 沉陷：鉆機(jī)天車，磨盤和護(hù)筒中心應(yīng)形成同一鉛垂線，其允許偏差不大于2 0 mm；鉆機(jī)定位和開孔必須準(zhǔn)確，開鉆時(shí)務(wù)，必慢速均勻、平穩(wěn)鉆進(jìn).待鉆 頭鉆至護(hù)筒刃腳以下1m時(shí)方可正常進(jìn)鉆；鉆機(jī)鉆頭應(yīng)保證達(dá)到設(shè)計(jì)直徑并有保徑裝置，施工過程中應(yīng)經(jīng)常核查 鉆頭直徑尺寸；鉆機(jī)開鉆前，應(yīng)核查鉆桿的分節(jié)

7、長(zhǎng)度及數(shù)量，以確保孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要 求；在相鄰剛澆筑完成的樁旁開孔施工時(shí)，其安全距離不得小于4d (d 為鉆孔樁直徑)或時(shí)間間隔不少于3 6h。2泥漿性能成孔過程中，護(hù)壁泥漿性能，如密度、粘度、含砂量等需定期測(cè)試，成孔完 畢后及鋼筋籠和導(dǎo)管安放完畢后均應(yīng)分別清孔。以對(duì)BM0 5號(hào)樁施工的檢查數(shù) 據(jù)為例，3 0m以內(nèi)正循環(huán)成孔，一次清孔注入口泥漿密度為1 .109cm 3，排出El泥漿密度為1 .18 9/cm3，粘度20#，二次清孔為30m 深度以上采用反循環(huán)成孔，注入口泥漿密度為1.0 8咖m3,排出口泥漿密度 為1.14m3，粘度22。泥漿應(yīng)滿足下列要求：正循環(huán)成孔注入口泥漿密度不大于1.

8、15酌m3,漏斗粘度為18 22。正循環(huán)成孔排出口泥漿密度不大=J：1309tcm3，漏斗粘 度“ 2 0 2 6 ”。鉆孔樁鉆進(jìn)過程中，孔內(nèi)泥漿液面應(yīng)保持穩(wěn)定并不低于地面以下3 0 0mm，應(yīng)隨時(shí)根據(jù)地層變化調(diào)整泥漿性能指標(biāo)，確?？變?nèi)護(hù)壁。泥漿循環(huán)中多余或廢棄的泥漿應(yīng)及時(shí)排除，采用專門運(yùn)輸工具運(yùn)至規(guī) 定棄卸地點(diǎn)。不得任意排放，保證環(huán)境不受污染。六 樁基檢測(cè)技術(shù)方法：樁徑小于2.0m的樁基礎(chǔ)，樁長(zhǎng)小于等于40m時(shí)，利用低應(yīng)變反射波法進(jìn) 行檢測(cè)，樁長(zhǎng)大于40m時(shí)，利用樁基檢測(cè)技術(shù)聲波投射法進(jìn)行。對(duì)于樁徑大于等于2.0m或復(fù)雜地質(zhì)條件下的樁基礎(chǔ)，利用樁基檢測(cè)技術(shù) 為聲波透射法進(jìn)行檢測(cè)。目前上海中心主樓955根鉆孔灌注樁均已完成施工，靜載試驗(yàn)結(jié)果和超聲波 檢測(cè)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求，其I類樁率超過96%，且無III類樁。七對(duì)比其他樁基工程的優(yōu)缺點(diǎn)在上海中心大廈的超長(zhǎng)鉆孔灌注樁較其他淺樁基礎(chǔ)具有承載力大、沉降小、 噪音低、對(duì)相鄰建筑影響小等優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞，使用已相當(dāng)普及。但對(duì)70m以上 的超長(zhǎng)樁而言還存在施工工藝復(fù)雜、質(zhì)量難以控制差等缺陷。總結(jié)：目前隨著沿海地帶新一輪建設(shè)熱潮的興起和城市建設(shè)用地日