摘要:基础是建筑物埋在地面以下的承重构件。他承受上部建筑物传递下来的全部荷载,并将这些荷载连同自重传给下面的土层,是建筑物的重要组成部分。基础的变化发展决定上层建筑的变化发展。基础发展的客观要求决定上层建筑的相应调整和改革,上层建筑的发展变化要适合基础的性质、水平和要求
关键字: 基础 高层建筑
正文
中国在建筑物的基础建造方面有悠久的历史。从陕西半坡村新石器时代的遗址中发掘出的木柱下已有掺陶片的夯土基础;陕县庙底沟的屋柱下也有用扁平的砾石做的基础;洛阳王湾墙基的沟槽内则填红烧土碎块或铺一层平整的大块砾石。到战国时期,已有块石基础。到北宋元丰年间,基础类型已发展到木桩基础、木筏基础及复杂地基上的桥梁基础、堤坝基础,使基础型式日臻完善。在《营造法式》中对地基设计和基础构造都作了初步规定,如对一般基础埋深作出“凡开基址,须相视地脉虚实,②采用地基上梁和板的计算方法。其深不过一丈,地基土质较好的情况下能够满足设计要求。浅止于五尺或四尺,……”的规定。
基础的分类
1、按使用的材料分为:灰土基础、砖基础、毛石基础、混凝土基础、钢筋混凝土基础。
2、按埋置深度可分为:浅基础、深基础。埋置深度不超过5M者称为浅基础,大于5M者称为深基础。
3、按受力特点可分为:刚性基础和柔性基础。
4、按构造形式可分为条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。满堂基础又分为筏形基础和箱形基础。
科学名词解释
1、条形基础:当建筑物采用砖墙承重时,墙下基础常连续设置,形成通长的条形基础
2、刚性基础:是指抗压强度较高,而抗弯和抗拉强度较低的材料建造的基础。所用材料有混凝土、砖、毛石、灰土、三合土等,一般可用于六层及其以下的民用建筑和墙承重的轻型厂房。
3、 柔性基础:用抗拉和抗弯强度都很高的材料建造的基础称为柔性基础。一般用钢筋混凝土制作。这种基础适用于上部结构荷载比较大、地基比较柔软、用刚性基础不能满足要求的情况。
4、 独立基础:当建筑物上部为框架结构或单独柱子时,常采用独立基础;若柱子为预制时,则采用杯形基础形式。
5、 满堂基础:当上部结构传下的荷载很大、地基承载力很低、独立基础不能满足地基要求时,常将这个建筑物的下部做成整块钢筋混凝土基础,成为满堂基础。按构造又分为筏形基础和箱形基础两种。
6、 筏形基础:筏形基础形象于水中漂流的木筏。井格式基础下又用钢筋混凝土板连成一片,大大地增加了建筑物基础与地基的接触面积,换句话说,单位面积地基土层承受的荷载减少了,适合于软弱地基和上部荷载比较大的建筑物。
7、 箱形基础:当筏形基础埋深较大,并设有地下室时,为了增加基础的刚度,将地下室的底板、顶板和墙浇制成整体箱形基础。箱形的内部空间构成地下室,具有较大的强度和刚度,多用于高层建筑。
8、 桩基础:当建造比较大的工业与民用建筑时,若地基的软弱土层较厚,采用浅埋基础不能满足地基强度和变形要求,常采用桩基。桩基的作用是将荷载通过桩传给埋藏较深的坚硬土层,或通过桩周围的摩擦力传给地基。按照施工方法可分为钢筋混凝土预制桩和灌注桩。补充知识会详细介绍桩基础。
9、灰土基础:是由石灰、土和水按比例配合,经分层夯实而成的基础。灰土强度在一定范围内随含灰量的增加而增加。但超过限度后,灰土的强度反而会降低。这是因为消石灰在钙化过程中会析水,增加了消石灰的塑性。
10、砖基础:以砖为砌筑材料,形成的建筑物基础。是我国传统的砖木结构砌筑方法,现代常与混凝土结构配合修建住宅、校舍、办公等低层建筑。
11、毛石基础:是用强度等级不低于MU30的毛石,不低于M5的砂浆砌筑而形成。为保证砌筑质量,毛石基础每台阶高度和基础的宽度不宜小于400mm,每阶两边各伸出宽度不宜大于200mm。石块应错缝搭砌,缝内砂浆应饱满,且每步台阶不应少于两批毛石。毛石基础的抗冻性较好,在寒冷潮湿地区可用于6层以下建筑物基础。
12、混凝土基础:是以混凝土为主要承载体的基础形式,分无筋的混凝土基础和有筋的钢筋混凝土基础2种。
高层混凝土基础
高层建筑基础大体积混凝土用量巨大,宜用商品混凝土,利用混凝土泵车进行浇筑。混凝土泵型号的选择,主要根据单位时间需要的浇筑量及泵送距离。如基础尺寸不很大,用布料杆直接浇筑时,宜选用带布料杆的混凝土泵车。否则,需布管的采用一次接长至最远处、边浇边拆的方式。
混凝土泵的数量按下式计算:
式中:N—混凝土泵台数;Q—混凝土浇筑数量(m3/h);Qo—混凝土泵的实际平均输出量(m3/h);T—施工作业时间(h)。应大体积混凝土结构施工用的商品混凝土,宜用混凝土搅拌运输车供应。混凝土泵不应间断,宜连续供应,以保证顺利泵送。混凝土搅拌运输车的台数按下式计算:
式中:Ng—混凝土搅拌运输车台数;Qa—混凝土泵单位时间计划泵送量(m3/h);Qb—混凝土搅拌运输车的装载量(m3);L—混凝土搅拌运输车往返一次的行程(km);V—混凝土搅拌运输车的平均车速(km/h);T—往返一次内的因装料、卸料、冲洗、停歇等的总时间(h)。
由于泵送混凝土的流动性大,如基础厚度不很大,多斜面分层循序推进、一次到顶。这种自然流淌形成斜坡的混凝土浇筑方法,能较好地适应泵送工艺。混凝土的振捣也要适应斜面分层浇筑工艺,一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处,保证上部混凝土的捣实。
下面一道振动器布置在近坡脚处,确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的向前推进,振动器也相应跟上。
大流动性混凝土在浇筑和振捣过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面流到坑底,混凝土垫层在施工时已预先留有一定坡度,可使大部分泌水顺垫层坡度通过侧模底部预留孔排出坑外。少量来不及排除的泌水随着混凝土向前浇筑推进而被赶至基坑顶部,由模板顶部的预留孔排出。当混凝土大坡面的坡脚接近顶端模板时,改变混凝土浇筑方向,即从顶端往回浇筑,与原斜坡相交成一个集水坑,另外加强两侧模板处的混凝土浇筑强度,这样集水坑逐渐在中间缩小成水潭,用软轴泵及时排除。采用这种方法基本上排除了最后阶段的所有泌水。
高层建筑大体积混凝土的表面水泥浆较厚,在浇筑后要进行处理。一般先初步按设计标高用长刮尺刮平,然后在初凝前用铁滚筒碾压数遍,再用木蟹打磨压实,以闭合收水裂缝,经12h左右再用塑料薄膜和草袋覆盖充分浇水湿润养护。
结论: 总之,“基础不牢,地动山摇”。在科学技术日新月异的今天,基础的施工质量仍是广大建筑工作者普遍关注的重要课题。对建筑基础的施工进行严格有序的控制,才能真正确保整个建筑工程的质量和安全,才能有效防止整个建筑坍塌事故的发生,避免群众的人身财产出现重大损失。
参考文献
[1] 赵志络,赵帆.高层建筑施工[M].北京:中国工业出版社,1997.
[2] 钢筋混凝土结构设计规范编写组.钢筋混凝土结构设计规范(GBJ10-89)[S].1989.