1高層建筑基礎(chǔ)工程施工技術(shù)的多樣化和復(fù)雜性

為適應(yīng)結(jié)構(gòu)體系的多樣化，結(jié)構(gòu)材料向多樣性發(fā)展，二十世紀(jì)八十年代以前高層建筑主要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代后，由于我國鋼材產(chǎn)量的增加，鋼結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)逐漸采用。如金茂大廈、地王大廈都是鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)。此外，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中也正在得到廣泛應(yīng)用。高層建筑結(jié)構(gòu)采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不斷提高，從C30逐步向C60及更高的等級(jí)發(fā)展。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑的梁、板結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用。鋼材的強(qiáng)度等級(jí)也不斷提高。

2高層建筑基礎(chǔ)工程施工技術(shù)不斷創(chuàng)新

在樁基礎(chǔ)施工技術(shù)方面，隨著我國高層建筑的發(fā)展、樁基礎(chǔ)的日益增多，其施工技術(shù)日趨完善。目前我國應(yīng)用較多的為混凝土預(yù)制樁(預(yù)制方樁、項(xiàng)應(yīng)力混凝土管樁)、混凝土灌樁(鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、挖孔樁等)和鋼樁(鋼管樁、型鋼樁)�；炷�土預(yù)制樁的施工多用錘擊(多為柴油錘)打入法和靜力壓入法，已可打入長(zhǎng)70m以上的預(yù)制混凝土方樁，送樁深度亦達(dá)十多米。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍，這種樁由于壁薄和配筋的特點(diǎn)，在打設(shè)和挖土過程中如處理不當(dāng)易產(chǎn)生裂縫或斷樁，在這方面近年來已有不少處理技術(shù)。混凝土預(yù)制樁屬于擠土樁，在沉樁過程中會(huì)擠土振動(dòng)并產(chǎn)生超靜水壓力，有時(shí)會(huì)對(duì)周圍環(huán)境和已沉入的樁基產(chǎn)生危害，為防止或減輕這些危害，需采取一些技術(shù)措施，在這方面我國已有較成熟的技術(shù)�；炷�土灌注樁由于是非擠土樁，對(duì)保護(hù)周圍環(huán)境有利，因此在建筑物密集的城市中應(yīng)用較多，在施工機(jī)械、成孔工藝、水下混凝土澆筑等方面都有進(jìn)一步發(fā)展，目前已可施工孔深104m、樁徑達(dá)3m、承載力超過10000kN的大型混凝土灌注樁。為提高混凝土灌注樁的承載力，還發(fā)展了樁底注漿、擴(kuò)底和擠壓分支技術(shù)等；為改善施工工藝，還研究成功了鉆孔壓漿成樁法，樁徑達(dá)1m、深度可達(dá)50m以上。在錘擊沉管灌注樁方面，過去施工的柱徑較小，目前施工的校徑已達(dá)700mm，而且還發(fā)展了沉管夯擴(kuò)樁。鋼樁目前應(yīng)用較多的仍為鋼管樁，造價(jià)雖然高，但由于其施工速度快、承載力大、可靠和擠土少，在一些大城市的超高層建筑的樁基中仍應(yīng)用不少，如上海的金茂大廈即采用直徑914．4mm、長(zhǎng)65m、送樁17．5m的鋼管樁。鋼樁施工在沉樁和土中鋼樁切割技術(shù)方面都有發(fā)展。與此同時(shí)，我國還完善了樁的檢測(cè)技術(shù)。樁的檢測(cè)包括成孔后檢測(cè)和成柱后檢測(cè)。對(duì)于后者主要是動(dòng)力檢測(cè)，我國樁基動(dòng)力檢測(cè)的軟、硬件系統(tǒng)，已達(dá)到國際水平。已編制了《錘擊貫入試柱法規(guī)程》、《基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)程》和《高應(yīng)變動(dòng)力試樁法規(guī)程》，已大量應(yīng)用于溫凝土灌注樁的檢測(cè)和驗(yàn)收。在用高應(yīng)變動(dòng)測(cè)方法檢測(cè)混凝土灌注樁承載力技術(shù)方面，我國已在國際上領(lǐng)先�；�坑工程技術(shù)包括支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工、地下水控制、土方開挖、工程監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)等，是近年來發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，尤其在軟土地區(qū)。在支護(hù)結(jié)構(gòu)方面，為適應(yīng)不同的坑深和環(huán)境要求，圍護(hù)墻發(fā)展了水泥土墻、排樁、地下連續(xù)墻和土釘墻等多種形式；在內(nèi)支撐方面，H型鋼、鋼管、混凝土支撐皆有應(yīng)用，布置形式有對(duì)撐、角撐、衍(框)架式、圓環(huán)式等。支護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)墻的計(jì)算理論方面，對(duì)排樁和地下連續(xù)墻已廣泛應(yīng)用彈性支點(diǎn)法，對(duì)水泥土墻、土釘墻亦有成熟的計(jì)算方法。對(duì)內(nèi)支撐體系，由定型桿件組合成的鋼支撐，多按單跨或多跨的壓彎桿件計(jì)算，而對(duì)現(xiàn)澆的混凝土支撐(邊衍架、邊框架等)，節(jié)點(diǎn)為剛接，多按平面封閉框架結(jié)構(gòu)計(jì)算。支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算目前多選用成熟的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)模擬施工的各種工況分別進(jìn)行計(jì)算。在支護(hù)結(jié)構(gòu)方面，國家編有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JLJl20———1999。有些省市還根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況和經(jīng)驗(yàn)編有地方性類似的規(guī)程、規(guī)定，國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2002，則對(duì)各種支護(hù)結(jié)構(gòu)規(guī)定了工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和基坑變形的監(jiān)控制度。在基坑工程中的地下水控制、挖土技術(shù)和工程監(jiān)測(cè)與環(huán)境保護(hù)，近年來都積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)規(guī)程中也有相應(yīng)的規(guī)定。由于高層建筑上部荷載大，樁基承臺(tái)、箱基底板的厚度都較大，不少都屬于大體積混凝土。近些年來通過大量工程實(shí)踐和理論研究，在裂縫控制和施工技術(shù)方面部有很大提高，上萬立方米的大體積混凝土基礎(chǔ)，都能迅速的整體進(jìn)行澆筑，而且保證不出現(xiàn)溫度裂縫。在溫度控制和監(jiān)測(cè)方面也有一些新技術(shù)應(yīng)用。高層建筑地下結(jié)構(gòu)(地下室)的澆筑，施工技術(shù)與地上結(jié)構(gòu)相近，但地下室為防水多采用實(shí)體結(jié)構(gòu)，孔洞少，因此防止墻板裂縫問題突出，要從設(shè)計(jì)、材料和施工多方面來消除地下室墻板裂縫，通過工程實(shí)踐，在這方面已有一些經(jīng)驗(yàn)。

3結(jié)論

在高層建筑基礎(chǔ)工程施工領(lǐng)域，技術(shù)開發(fā)的潛力仍然很大，不僅已有的技術(shù)需要進(jìn)一步提高和完善，而且還有不少新的課題有待研究開發(fā)。