周 維江 洪
(1.中國建筑西南勘察設計研究院有限公司 四川 成都 610052 2.西昌大地勘察設計有限公司 四川 西昌 615099)
房建工程中地基處理的施工技術探究
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(1.中國建筑西南勘察設計研究院有限公司 四川 成都 610052 2.西昌大地勘察設計有限公司 四川 西昌 615099)
地基是房建工程的重點環節,也是關乎房建項目整體質量的施工要點。地基處理施工技術的類型較多,不同施工技術之間的原理、特點和效用都各不相同。在科學技術水平和設備不斷創新發展的基礎上,地基處理施工技術也得到了大幅提升,各類新技術不斷涌現。本文對房建工程地基處理施工的特點做了簡單辨析,深入分析了樁技術和墊層法在房建工程地基處理中的實際應用,以期加強房建地基施工。
房建工程;地基處理;樁技術;墊層法
樁技術在各類建筑施工工程項目中得到了廣泛的運用,比如灌注樁、預制樁、CFG復合樁等,這些樁技術在地基處理施工中表現出了良好的施工效果。隨著房建工程規模和難度不斷升級,需要不斷對地基處理施工進行創新,以保證能夠符合發展需求。
1.1 龐雜性
我國國土遼闊,地質條件紛繁復雜,房建工程面臨的地質各類問題也十分多樣。不僅如此,我國地震發生概率較高、震級較強,地震對房屋建筑帶來的破壞十分巨大,需要在房建工程中加強房屋建筑抗震性能的考量[1]。總的來說,我國房建工程地基施工的地質條件復雜、外界影響因素眾多、地質勘察和設計工作較為復雜,這就導致房建工程的地基施工表現出龐雜的特點。
1.2 易發安全事故
易發安全事故是房建工程地基施工表現出的另一個特點,導致這一問題出現的原因在于兩個方面:①對地基施工現場的地質勘察不夠,導致地基設計方案和施工方案存在一定問題,進而引發安全事故。②現場施工存在問題,施工技術不到位、現場監管缺失,導致現場施工不符合施工要求,容易引發安全事故。安全事故易發不僅會帶來重大人員傷亡,更會對工程施工造成嚴重的負面影響。
1.3 潛在問題
潛在問題是房建工程地基處理施工中表現出的又一個特點,所謂潛在性就是指在地基施工過程中,每一個施工環節之間存在緊密聯系,在每一道工序的銜接過程中,可能存在一定的潛在因素導致施工問題。加之地基問題具有一定的隱蔽性,部分問題只有在房建工程接近完工時才會表現出來,這就給問題的處理帶來了很大難度。所以在地基施工的過程中,應該具有預見性,對可能會出現的問題提前做好預防處理措施。
2.1 灌注樁技術
灌注樁技術在地基施工中運用十分廣泛,也表現出了良好的地基處理效果。灌注樁技術根據成孔方式不同,可以分為鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁、沉管灌注樁和爆擴灌注樁。在地基處理施工中,最為常用的就是鉆孔灌注樁施工技術。
鉆孔灌注樁技術由于成孔之后可能出現塌孔等問題,因此一般會采用泥漿護壁的形式對鉆孔進行保護,所以一般在地基處理施工中運用的泥漿護壁鉆孔灌注樁技術。該技術的要點主要包含了四個方面:
(1)泥漿制備過程中,各成分的配比需要根據施工現場地質條件和鉆孔方式設計,對泥漿的比重、黏度和pH值進行精密控制,確保護壁效果。
(2)鉆機安裝需要利用鉛垂儀和水準儀對其進行定位,確保鉆機水平、鉆頭豎直;在鉆進過程中,需要對傾斜進行實時檢測和修正,避免鉆孔傾斜度超過允許范圍。
(3)鋼筋籠制備需要結合地基設計方案,選用強度、韌性符合設計要求的鋼筋制作鋼筋籠;在鋼筋籠沉放過程中,需要對其進行定位加固,避免其在混凝土澆筑過程出現上浮。
(4)混凝土澆筑過程中,一般使用導管進行混凝土灌注,灌注過程要保持勻速、穩壓和持續,切不可中途發生停頓,后者樁體會出現斷樁現象,對地基質量形成嚴重影響。
2.2 預制樁技術
預制樁和灌注樁的施工原理存在很大區別,預制樁是事先制作好樁體,再利用沉樁設備將樁體打入地基之中;而灌注樁是現在地基成孔,再進行混凝土澆筑直接成樁。
預制樁主要有鋼樁和混凝土預制樁兩大類別,后者由于承載能力強、施工效率高等特點,在建筑施工中具有十分廣泛的應用。混凝土預制樁一般有空心管樁和實心方樁兩類,鋼樁一般有H型鋼樁和鋼管樁兩類。
空心管樁一般通過離心法生產,樁徑有300mm、400mm、500mm等多種類型,節長度也有8m、10m、12m等多種尺寸。在地基施工中,一節管樁往往無法滿足施工要求,因此需要進行接樁,接樁一般不應超過5節。實心方樁斷面為方形,斷面尺寸一般在200m×200mm到600m×600mm之間。
預制樁的沉樁法主要有錘擊法、振動法和靜壓法等,其中錘擊法是最常用的一種方法。錘擊法的設備主要可以分為動力裝置、樁架和樁錘三個部分,打樁順序主要有三種:①從中間向四周打樁;②從中間向兩側對稱打樁;③從一側向對側單方向打樁。
2.3 CFG樁
CFG樁的含義是水泥粉煤灰碎石樁,其強度主要在C15~ C25之間,是一種介于柔性樁和剛性樁之間的樁體。CFG樁可以和樁間土通過褥墊層共同形成復合地基,具有良好的地基處理施工效果。
根據實際施工經驗來看,CFG樁的基本技術指標主要包括了以下幾個方面:①地基承載力,這需要根據房間工程具體要求進行計算;②樁體直徑,通常保持在350~600mm的范圍內;③樁體長度,根據相關要求,樁體持力層應該處于具有較高承載力的土層;④樁體強度應該符合混凝土強度要求,一般大于C15;⑤各樁之間的間距應該保持在樁徑的3~5倍;⑥樁體的垂直度不應該超過1.5%;⑦褥墊層用材應該選用粒徑小于30mm的材料,比如中砂、碎石等,厚度保持為150~300mm之間,夯填度應該小于0.9[2]。
3.1 墊層法簡介
在房屋建筑的持力層比較軟弱,地基無法滿足上部負荷要求時,就需要對軟弱地基進行換土墊層處理,使其能夠符合上部負荷要求。常規施工流程是挖出基礎面之下的軟弱土層,利用強度較高、抗腐蝕性強和壓縮性低的材料進行回填,再對其進行分層夯實,使其成為新的地基持力層。通過這一施工操作,就可以有效提升地基的承載能力,在墊層的應力擴散作用下,可以顯著降低墊層下方天然土層受到的上部壓力,使地基沉降問題得以緩解。通過施工實際也證明了墊層法對地基處理的有效性,尤其是在承載力較大的房建工程中,更是發揮出來重大作用。墊層法根據回填材料的類別可以具體分為砂墊層、碎石墊層和灰土墊層等,其中又以灰土墊層法使用較為廣泛。
3.2 灰土墊層法
灰土墊層法的核心在于回填材料,其主要是由濕性土和石灰按照一定比例混合而成,在水含量最佳的狀態下進行回填夯實。灰土墊層法的強度優良、抗滲性明顯、施工簡單、取材方便、成本較低,使用于厚度在1~4m的濕陷黃土層、雜填土和軟弱土層[3]。
灰土墊層法的一個關鍵在于灰土墊層的寬度和厚度,寬度主要是根據軟弱土層的開挖寬度決定。但是厚度則需要根據上部符合量進行計算,確保下臥土層的負荷總壓不會超過其最大承載力。
灰土墊層法的回填材料可以直接使用開挖原土,也可以使用其他類型的粘性土。在使用土質材料時,需要對土粒進行篩選,確保粒徑符合實際要求。石灰需要在使用之前進行熟化和過篩,排除粒徑較大和尚未熟化的生石灰。一般來說,灰土比例為2:8,也可以是3:7,在某些地基情況較為復雜的條件下,可以適當對灰土比例進行調整。
在地基施工中,首先需要清污夯實,干燥之后才能鋪石灰。配置灰土時,需均勻拌合、控制水分。鋪設灰土時,需根據槽壁標識對厚度進行控制,每鋪一層就進行夯實,按照設計要求對干密度進行檢測。
地基處理施工是房建工程的重點內容,關于地基處理施工的技術也很多。不論是樁技術還是墊層法,都能在地基處理中發揮出顯著效用。因此,在房建工程地基處理中,需要根據實際地質條件和施工要求,選擇合理的施工技術進行地基處理。
[1]周永濤.房屋建筑中的地基處理施工技術探究[J].城市建筑,2014(01):53.
[2]劉建設,張衛國.探討現代房屋建筑地基基礎工程施工技術[J].科技創新與應用,2012(14):196.
[3]羅信哲.探析房屋建筑工程軟地基處理[J].科學之友,2012(06):67.
TU753
A
1673-0038(2015)37-0141-02
2015-8-3
周維(1982-),女,陜西戶縣人,助理工程師,本科,從事巖土工程勘察設計工作。
江洪(1985-),男,四川自貢人,助理工程師,本科,從事巖土工程勘察設計工作。