超高層建筑樁基施工關(guān)鍵技術(shù)成果信息

項目通過對部分已建、在建超高層建筑樁基施工進行統(tǒng)計，總結(jié)施工經(jīng)驗，研究先進的施工技術(shù)，從設(shè)備選擇、成孔工藝、混凝土灌注等方面重點探討。 項目考慮旋挖鉆進第四系地層優(yōu)勢和沖擊反循環(huán)嵌巖鉆進優(yōu)勢，提出了旋挖鉆進和沖擊反循環(huán)組合接力鉆進方法，解決了超高層建筑的超深超大直徑嵌巖樁的成樁難題。通過工程實例對旋挖嵌巖鉆進研究，提出了不同巖層中的嵌巖鉆進效率及不同巖層旋挖鉆進方法。綜合考慮鉆孔樁持力層的可鉆性、經(jīng)濟性、工效性等，對旋挖鉆進工藝的選擇有了理論依據(jù)。針對超深超大直徑嵌巖鉆孔灌注樁特點，對其后壓漿技術(shù)進行了改進和優(yōu)化，樁身強度得到補強、樁周和樁側(cè)土體得到密實、樁與樁周土的粘結(jié)力得到提高，提高了鉆孔樁承載力。研制成功鋼格構(gòu)柱和鋼管柱調(diào)垂定位裝置，解決了超高層建筑逆作法中超深超大直徑樁上部鋼格構(gòu)柱和鋼管柱的精確定位難題，并取得《逆作法鋼管柱自動調(diào)垂裝置》、《鋼格構(gòu)柱定位架》兩項國家實用新型專利。采用樁孔垂直度、樁孔直徑、孔底沉渣的檢測技術(shù)，以及樁身混凝土面標高測定技術(shù)，控制了深嵌巖樁成樁質(zhì)量。并取得《一種混凝土面標高測定裝置》國家實用新型專利。,項目通過對部分已建、在建超高層建筑樁基施工進行統(tǒng)計，總結(jié)施工經(jīng)驗，研究先進的施工技術(shù)，從設(shè)備選擇、成孔工藝、混凝土灌注等方面重點探討。 項目考慮旋挖鉆進第四系地層優(yōu)勢和沖擊反循環(huán)嵌巖鉆進優(yōu)勢，提出了旋挖鉆進和沖擊反循環(huán)組合接力鉆進方法，解決了超高層建筑的超深超大直徑嵌巖樁的成樁難題。通過工程實例對旋挖嵌巖鉆進研究，提出了不同巖層中的嵌巖鉆進效率及不同巖層旋挖鉆進方法。綜合考慮鉆孔樁持力層的可鉆性、經(jīng)濟性、工效性等，對旋挖鉆進工藝的選擇有了理論依據(jù)。針對超深超大直徑嵌巖鉆孔灌注樁特點，對其后壓漿技術(shù)進行了改進和優(yōu)化，樁身強度得到補強、樁周和樁側(cè)土體得到密實、樁與樁周土的粘結(jié)力得到提高，提高了鉆孔樁承載力。研制成功鋼格構(gòu)柱和鋼管柱調(diào)垂定位裝置，解決了超高層建筑逆作法中超深超大直徑樁上部鋼格構(gòu)柱和鋼管柱的精確定位難題，并取得《逆作法鋼管柱自動調(diào)垂裝置》、《鋼格構(gòu)柱定位架》兩項國家實用新型專利。采用樁孔垂直度、樁孔直徑、孔底沉渣的檢測技術(shù)，以及樁身混凝土面標高測定技術(shù)，控制了深嵌巖樁成樁質(zhì)量。并取得《一種混凝土面標高測定裝置》國家實用新型專利。 2100433B

樁基施工，是指對建筑物基礎(chǔ)施工過程。樁基由樁和樁承臺組成。樁基施工方法有：錘擊法、振動法、壓入法和射水法。

中文名稱

樁基施工

英文名稱

pile foundation construction

定　　義

用鋼筋混凝土、鋼、木材等制成柱狀樁體后，用沉樁機械打入或壓入地層內(nèi)直至堅實土壤，或先成孔后再澆筑成混凝土柱狀樁體，借此加強樁承臺承載力的工藝。

應(yīng)用學科

電力（一級學科），火力發(fā)電（二級學科）

《樁基施工手冊》共分十二篇，內(nèi)容包括概論、樁基設(shè)計、施工準備與管理、測量定位、沉樁施工技術(shù)、灌注樁施工技術(shù)、柔性樁施工技術(shù)、質(zhì)量檢測和檢驗評定、樁的載荷試驗、樁基防腐蝕、樁基修復(fù)加固和樁基拆除以及附錄中列示了大量常用圖表。全書以施工難度很大的水上樁基工程為切入點，全面、系統(tǒng)、完整地介紹代表當今水平的樁基施工技術(shù)。

橫風向風振響應(yīng)是超高層建筑設(shè)計中最常遇到的難題，已引起設(shè)計人員的極大關(guān)注。這一問題的解決可以從建筑外形與結(jié)構(gòu)體系兩方面尋求空氣動力學和結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化方法。雖然在這方面已獲得了一些成功的經(jīng)驗，但是在工程實踐中依然存在很大的難度。在空氣動力學優(yōu)化方面，主要問題在于空氣動力學優(yōu)化方法與建筑設(shè)計意圖之間的內(nèi)在沖突。主要由于這個原因，目前在超高層建筑概念設(shè)計階段很少考慮建筑空氣動力學問題。只有當設(shè)計后期發(fā)現(xiàn)嚴重的橫風響應(yīng)時，大多數(shù)超高層建筑才不得不必須采取補救措施。在結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面，常規(guī)方法是增強結(jié)構(gòu)剛度，但這可能導致成本的顯著增加。近年來調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的應(yīng)用受到工程界的關(guān)注。但是阻尼器所需要的大容納空間以及費用仍是主要問題。這項研究的目的是在建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計中探索如何讓建筑物能夠“適應(yīng)”極端風效應(yīng)，而不是 “抵抗”極端風效應(yīng)，后者代表了傳統(tǒng)的設(shè)計理念，而前者是課題研究的新概念。通過這一課題研究，提出在建筑與結(jié)構(gòu)兩方面實現(xiàn)適風設(shè)計的具體方法。建筑的適風設(shè)計可通過設(shè)置按需啟動的導流裝置，在極端氣候時改善建筑物的氣動特性。這樣建筑物在絕大多數(shù)時間內(nèi)能滿足建筑意圖，僅在少量時候才改變氣動外形。為此建立了適風設(shè)計的兩階段方法與具體步驟。以一棟典型的270米超高層建筑為工程案例，通過采用與目前智能遮陽板外形類似的導流板技術(shù)，證實了采用建筑適風設(shè)計方法可以降低設(shè)計荷載近20%。這一方法的減載效率隨著建筑高度的增加會進一步提高。結(jié)構(gòu)適風設(shè)計主要通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)的動力特性，使結(jié)構(gòu)基本模態(tài)方向偏離建筑外形風敏感方向，這樣在強風作用下將會誘發(fā)多模態(tài)響應(yīng)，從而抑制單一模態(tài)的渦激共振。以一棟典型超高層建筑為例，理論分析與氣動彈性模型試驗均證實采用這一方法后，在不明顯改變整體結(jié)構(gòu)剛度的前提下，可以降低橫風向風振響應(yīng)近30%。上述成果已獲得兩項國家發(fā)明專利，在超高層建筑與長周期高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計中將有著重要的應(yīng)用前景。 2100433B