1.知识点介绍
桩基础是一种承载能力高、适用范围广、历史久远的基础形式。随着生产水平的提高和科学技术的发展,桩基的类型、工艺、设计理论、计算方法和应用范围都有了很大的发展,被广泛应用于高层建筑、港口、桥梁等工程中。
桩是将建筑物的全部或部分荷载传递给地基土并具有一定刚度和抗弯能力的传力构件,其横截面尺寸远小于其长度。而桩基础是由埋设在地基中的多根桩(称为桩群)和把桩群联合起来共同工作的桩台(称为承台)两部分组成。
桩基础的作用是将荷载传至地下较深处承载性能好的土层,以满足承载力和沉降的要求。桩基础的承载能力高,能承受竖直荷载,也能承受水平荷载,能抵抗上拔荷载也能承受振动荷载,是应用最广泛的深基础形式。
桩基础显著提高了房屋建筑的工作效率,为现代化施工过程中的建筑质量奠定了相对坚实的基础,在一定程度上促进了我国建筑领域技术的整体提高。
2.拓展主题
爱国情怀——培养“民族自豪、创新发展”的领先意识。
3.教学案例资源简介
某大厦位于陆家嘴金融中心,是一座集商业、办公、酒店观光为一体的综合性摩天大楼。建筑总占地面积约为30 370㎡,总建筑面积574 058㎡,其中地上部分建筑面积,410 139㎡,建筑高度632米。地下5层,基坑深度31.4 m。主楼为钢筋混凝土与钢结构组合而成的混合结构体系。竖向结构包括核心筒和巨型柱,水平结构包括楼层钢梁、楼面桁架、环状桁架、伸臂桁架及组合楼板。
某大厦位于上海浦东地区,本身是处在一个冲基层地带,土质松软且含有大量的黏土。为了能够支撑起整座大厦的重量,工程师们总共打造了980个基桩,深度更是达到大约86米左右。
(1)施工技术中的重点——桩基础:基桩采用后注浆钻孔灌注桩,桩身混凝土强度C50,单桩承载力特征值10 000kN。桩径1m分A、B两种;A桩长86m,有效长度56m,247根桩位于核心筒区;B桩长82m,有效长度52m,708根桩位于扩展区; 桩端后注浆施工,每根桩预设3个灌浆管,桩端水泥用量每根4 000kg,桩端注浆终止标准采用注浆量和注浆压力双控制,以注浆量为主。
(2)后注浆钻孔灌注桩施工工艺:
成孔方式:正循环钻进,反循环清孔;
泥浆制备:采用专用膨润土和外加剂人工拌制;
泥浆除砂:ZX-250型泥浆净化装置(除砂机)除砂;
钻头形式:三翼双腰钻加钻具配重;
清孔方式一清泵吸反循环,二清泵吸(气举)反循环;
钢筋安装:预加工成型,直螺纹接驳器连接;
混凝土浇筑:导管法水下混凝土浇筑;
注浆:桩混凝土强度达到C45后,进行桩端后注浆。
(3)后注浆钻孔灌注桩试验与检测:
对于基桩100%进行低应变动测、超声波(透射法)、成孔质量(孔深、孔径及垂直度)检测。
4.案例蕴含拓展元素分析
一个超高层的建筑,想要保证屹立不倒,其困难程度绝对远超常人的想象。就当前世界范围内,能够建造如此高度建筑的国家,虽不至于屈指可数,但也绝对是极其少见的。
在数百年以前,中国在各个方面都曾一度落后于世界各国,当美国工业基建实力已经成为世界第一的时候,中国甚至还停留在封建王朝时期。可即便是在这样的情况下,中国依旧逐渐追赶上了世界各国的建筑步伐,甚至已经成为了世界第一的基建国家,这绝对值得所有国人感到骄傲和自豪。
而在未来的发展之中,我们依旧可以期待,中国仍然可以建造更高的建筑。无论是在承重柱所需要的材料发展上、钢筋混凝土的铺设上、建筑的技巧上面,我们都还有很大的进步空间。当这些建筑需求都得到进步和提升之后,或许未来的世界第一高楼建筑便会出现在中国境内。