黃巖峰
(福建 漳州 363000)
房屋建筑地基基礎加固工程施工
黃巖峰
(福建 漳州 363000)
地基基礎工程是整個建筑工程的基礎性工程,也是核心工程,然而由于地基基礎工程存在隱蔽性、復雜性等特點,使得施工人員難以對地基基礎的地質分布及力學條件有一個全面的認識,即使對于同一個施工場地,其土質分布也不均勻。在內部以及外部的諸多因素作用下,房屋建筑地基基礎往往存在不同程度的缺陷。地基基礎部分存在的缺陷在很大程度上會影響該建筑房屋的經濟價值與使用價值,出于對建筑物應達使用年限的要求以及行業安全規范的考慮,對房屋建筑地基基礎進行加固施工勢在必行。目前,主流的建筑地基基礎加固方法有注漿加固基礎法以及靜力壓樁法,本文將對這兩種典型施工方法分別做簡要介紹,同時也將闡述地基基礎加固施工的流程。
基礎加固;注漿加固基礎法;靜力壓樁加固法
近年來,我國城市化進程的加速與城市建設用地緊張之間的矛盾迫使開發商要更多的選取土地環境復雜或土質承載力較差的土地作為建筑用地。這一基本事實就導致了因對地基基礎地質條件分析不明確或地基基礎承載力天然不足等原因造成的地基基礎缺陷。另外,很多情況下,由于一味追求施工速度而導致的施工過程不規范、施工質量不達標,建筑物磨損老化,地基基礎層面土質結構因地下水活動而改變,及自燃災害侵蝕等多種問題,均使得建筑既有地基基礎出現開裂松弛等現象。據2014年有關部門發布的統計數據顯示,在國內15個二線以上城市中,于2008~2013年間新建成的建筑中,1年內出現建筑不均與沉降、地基基礎開裂的約占總體的35%,而2年內的則占總體的60%左右。可見,地基基礎往往因各種內部或外部的原因出現問題,而對地基基礎進行加固是非常必要的二次工程,也是延長建筑使用壽命,保證使用者生命財產安全的必然選擇。
基礎與地基的加固工程屬于在已有結構下的地下工程,其無論是在施工難度、施工工期或是在工程造價預算方面都比新建建筑要求更高,此外施工還可能涉及停產或居民動遷等外部性問題。因此,在實施建筑地基基礎加固前要做好充分的前期準備工作。首先,應先對地基和基礎的情況進行鑒定,充分掌握目前情況下地基基礎的基本情況。對地基基礎情況鑒定時應把握以下幾個原則:①節約成本,即應充分挖掘原有地基潛力,對于原有地基保持較好、損耗程度不大的應選取低成本的施工方法進行施工;②重新核算地基載荷,建筑落成后可能由于原有地基基礎土層結構改變或者建筑上層結構的調整而導致地基載荷與原有測算出現偏差,選取具體施工方法時應充分考慮載荷的偏差大小;③檢測與施工同時進行,不斷對具體施工方案做出微調。此外,應在施工期間對進行地基基礎加固的建筑進行沉降檢測,對于沉降有嚴格標準的建筑,應在整個施工結束后的一段時間內持續的讀取沉降數據,直至沉降穩定為止,同時也應把施工對臨近建筑物以及地下管線的影響考慮進來,處理好施工可能產生的外部性問題。
在目前的建筑房屋地基基礎加固施工應用中,注漿加固基礎法被普遍認為是一種施工成本低、施工工期較短而又較為有效的修補地基基礎缺陷的方法。它的施工機理是利用一定的液壓,將實現按一定比例調配好水泥和化學漿通過雙液管注入要改造的地基基礎之中,并使之迅速凝固,從而起到對原有軟土進行割裂、擴散擠壓的效果。并且化學漿與地下土質所發生的化學反應使得注入漿液能夠在軟土中形成脈狀充填,進一步使軟土產生壓縮和脫水固結,最終達到在既有地基基礎上的加固目的。
2.1一般注漿加固基礎法
使用注漿加固基礎法首先應根據地基基礎土層實際情況配置原漿液,而原漿液的種類就決定了整個注漿加固施工的難度、成本以及加固效果。對于一般注漿加固法,注漿的漿液可用水泥漿以及調配好的化學漿,水泥漿的水灰比一般為一比一,化學漿一般采用環氧樹脂等漿材。設計施工的具體方法是:①在基礎存在裂縫的柱位處鉆孔,鉆孔數一般不少于4對,孔距一般在1m以上;②選取適合型號的雙液注漿管,注管與水平面的傾角不少于30°;③注意調節液壓,在這個環節中要特別注意以流利動以及低壓慢灌的原則,一般注漿壓力可取0.1~0.3MPa,具體情況視注漿深度以及土層壓力而定。
其施工的一般流程為:工藝流程制漿→成孔下管→液壓注漿→割裂、擠壓與填充→固結,如果注漿固結后,建筑物停止沉降或趨于穩定,則加固工程達到預期目的。
2.2壓力灌漿硅化法
壓力灌漿硅化法是注漿加固法中的一種,適用于粉質土和有一定滲透系數的粘質土,其特殊性是因其采用以硅酸鈉為主要成分的高性能化學漿液取代一般的水泥和有機成分作為注漿液。由于施工成本相對較高,所以這種加固方法一般僅用于重要部位的加固施工。當這種漿液與地下土質發生化學反應時,會產生粘附性極強的硅膠,從而把其附近的土質粘連起來,有效地增大地基強度,同時減少其壓縮性和透水性。特別要注意的是,硅化法不適用于為瀝青、油脂等石油化合物所浸透過的土壤,同時由于硅酸鈉本身具有弱酸性,這種方法也不適用于堿性土壤。由于硅化法的施工成本較大,一般在進行具體施工前要對地基基礎土壤取樣,做好相應的硅化實驗。
3.1靜力壓樁加固法
靜力壓樁地基基礎加固施工的工作機理是:利用建筑物原有承重柱重力作為反作用力,通過一套專業的液壓設備,把預制樁分節壓入出現沉降的軟土層中,樁上預先安裝有壓力表,當承載壓力達到載荷設計并基本滿足工程樁長要求時則終樁,經過注混凝土后承臺與基礎連為一體,從而將上部結構的載荷通過樁體直接傳遞到堅硬土層,最終達到從根本上解決地基基礎缺陷問題的目的。
3.2施工工藝
①標出樁孔位置,電鉆成孔,此時壓樁孔宜下大上小,以利于基礎承受樁的沖切;②插入根樁,與基礎錨鎖合,安裝靜壓反力架;③利用液壓儀器向壓樁孔中插入第一節樁,之后再入壓第二節,上下樁駁接用預埋角鐵焊接;④樁身材料視樁所受壓力大小而定,一般常見為混凝土強度為C30。⑤當達到設計要求的深度與壓樁力(設計荷載的1.5倍),拆去千斤頂與反力架;⑥將樁頭截短,鑿毛。對壓樁孔也鑿毛并清除孔內雜物,澆筑C30微膨脹早強混凝土將其封死;⑦必要時可在原基礎上增設基礎梁;⑧務必注意防止樁在卸載后回彈造成人員傷亡,可參照坑式靜壓樁的施工方式,使樁在不拆卸載條件下封樁并與基礎融為一體。
目前,對既有地基基礎進行加固的施工方法有很多,具體采用哪種施工方法不僅要因地制宜而且還要分析周邊環境因素,同時也要綜合考慮經濟成本、環境污染等問題。只有做好地基基礎加固施工前的分析和測算才能更好的掌握具體的情況,制定出最優的施工方案,使得地基基礎加固能夠真正起到防止建筑物出現不均勻沉降以及樓梯傾斜等問題,從而切實保障建筑施工工程質量以及使用者的生命財產安全,保證我國城市化進程與市場化進程的協調一致、互利互惠。
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