周 維江 洪
(1.中國建筑西南勘察設(shè)計研究院有限公司 四川 成都 610052 2.西昌大地勘察設(shè)計有限公司 四川 西昌 615099)
房建工程中地基處理的施工技術(shù)探究
周 維1江 洪2
(1.中國建筑西南勘察設(shè)計研究院有限公司 四川 成都 610052 2.西昌大地勘察設(shè)計有限公司 四川 西昌 615099)
地基是房建工程的重點環(huán)節(jié),也是關(guān)乎房建項目整體質(zhì)量的施工要點。地基處理施工技術(shù)的類型較多,不同施工技術(shù)之間的原理、特點和效用都各不相同。在科學(xué)技術(shù)水平和設(shè)備不斷創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)上,地基處理施工技術(shù)也得到了大幅提升,各類新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。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(shù)和墊層法在房建工程地基處理中的實際應(yīng)用,以期加強房建地基施工。
房建工程;地基處理;樁技術(shù);墊層法
樁技術(shù)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(yù)制樁、CFG復(fù)合樁等,這些樁技術(shù)在地基處理施工中表現(xiàn)出了良好的施工效果。隨著房建工程規(guī)模和難度不斷升級,需要不斷對地基處理施工進(jìn)行創(chuàng)新,以保證能夠符合發(fā)展需求。
1.1 龐雜性
我國國土遼闊,地質(zhì)條件紛繁復(fù)雜,房建工程面臨的地質(zhì)各類問題也十分多樣。不僅如此,我國地震發(fā)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]??偟膩碚f,我國房建工程地基施工的地質(zhì)條件復(fù)雜、外界影響因素眾多、地質(zhì)勘察和設(shè)計工作較為復(fù)雜,這就導(dǎo)致房建工程的地基施工表現(xiàn)出龐雜的特點。
1.2 易發(fā)安全事故
易發(fā)安全事故是房建工程地基施工表現(xiàn)出的另一個特點,導(dǎo)致這一問題出現(xiàn)的原因在于兩個方面:①對地基施工現(xiàn)場的地質(zhì)勘察不夠,導(dǎo)致地基設(shè)計方案和施工方案存在一定問題,進(jìn)而引發(fā)安全事故。②現(xiàn)場施工存在問題,施工技術(shù)不到位、現(xiàn)場監(jiān)管缺失,導(dǎo)致現(xiàn)場施工不符合施工要求,容易引發(fā)安全事故。安全事故易發(fā)不僅會帶來重大人員傷亡,更會對工程施工造成嚴(yán)重的負(fù)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(xiàn)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(huán)節(jié)之間存在緊密聯(lián)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(dǎo)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(xiàn)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(yīng)該具有預(yù)見性,對可能會出現(xiàn)的問題提前做好預(yù)防處理措施。
2.1 灌注樁技術(shù)
灌注樁技術(shù)在地基施工中運用十分廣泛,也表現(xiàn)出了良好的地基處理效果。灌注樁技術(shù)根據(jù)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(shù)。
鉆孔灌注樁技術(shù)由于成孔之后可能出現(xiàn)塌孔等問題,因此一般會采用泥漿護(hù)壁的形式對鉆孔進(jìn)行保護(hù),所以一般在地基處理施工中運用的泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁技術(shù)。該技術(shù)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(jù)施工現(xiàn)場地質(zhì)條件和鉆孔方式設(shè)計,對泥漿的比重、黏度和pH值進(jìn)行精密控制,確保護(hù)壁效果。
(2)鉆機安裝需要利用鉛垂儀和水準(zhǔn)儀對其進(jìn)行定位,確保鉆機水平、鉆頭豎直;在鉆進(jìn)過程中,需要對傾斜進(jìn)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(jié)合地基設(shè)計方案,選用強度、韌性符合設(shè)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(jìn)行定位加固,避免其在混凝土澆筑過程出現(xiàn)上浮。
(4)混凝土澆筑過程中,一般使用導(dǎo)管進(jìn)行混凝土灌注,灌注過程要保持勻速、穩(wěn)壓和持續(xù),切不可中途發(fā)生停頓,后者樁體會出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象,對地基質(zhì)量形成嚴(yán)重影響。
2.2 預(yù)制樁技術(shù)
預(yù)制樁和灌注樁的施工原理存在很大區(qū)別,預(yù)制樁是事先制作好樁體,再利用沉樁設(shè)備將樁體打入地基之中;而灌注樁是現(xiàn)在地基成孔,再進(jìn)行混凝土澆筑直接成樁。
預(yù)制樁主要有鋼樁和混凝土預(yù)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(yīng)用?;炷令A(yù)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(chǎn),樁徑有300mm、400mm、500mm等多種類型,節(jié)長度也有8m、10m、12m等多種尺寸。在地基施工中,一節(jié)管樁往往無法滿足施工要求,因此需要進(jìn)行接樁,接樁一般不應(yīng)超過5節(jié)。實心方樁斷面為方形,斷面尺寸一般在200m×200mm到600m×600mm之間。
預(yù)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(shè)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(cè)對稱打樁;③從一側(cè)向?qū)?cè)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(fù)合地基,具有良好的地基處理施工效果。
根據(jù)實際施工經(jīng)驗來看,CFG樁的基本技術(shù)指標(biāo)主要包括了以下幾個方面:①地基承載力,這需要根據(jù)房間工程具體要求進(jìn)行計算;②樁體直徑,通常保持在350~600mm的范圍內(nèi);③樁體長度,根據(jù)相關(guān)要求,樁體持力層應(yīng)該處于具有較高承載力的土層;④樁體強度應(yīng)該符合混凝土強度要求,一般大于C15;⑤各樁之間的間距應(yīng)該保持在樁徑的3~5倍;⑥樁體的垂直度不應(yīng)該超過1.5%;⑦褥墊層用材應(yīng)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(yīng)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(fù)荷要求時,就需要對軟弱地基進(jìn)行換土墊層處理,使其能夠符合上部負(fù)荷要求。常規(guī)施工流程是挖出基礎(chǔ)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(jìn)行回填,再對其進(jìn)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(yīng)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(fā)揮出來重大作用。墊層法根據(jù)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(tài)下進(jìn)行回填夯實?;彝翂|層法的強度優(yōu)良、抗?jié)B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(guān)鍵在于灰土墊層的寬度和厚度,寬度主要是根據(jù)軟弱土層的開挖寬度決定。但是厚度則需要根據(jù)上部符合量進(jìn)行計算,確保下臥土層的負(fù)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(zhì)材料時,需要對土粒進(jìn)行篩選,確保粒徑符合實際要求。石灰需要在使用之前進(jìn)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(fù)雜的條件下,可以適當(dāng)對灰土比例進(jìn)行調(diào)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?xí)r,需均勻拌合、控制水分。鋪設(shè)灰土?xí)r,需根據(jù)槽壁標(biāo)識對厚度進(jìn)行控制,每鋪一層就進(jìn)行夯實,按照設(shè)計要求對干密度進(jìn)行檢測。
地基處理施工是房建工程的重點內(nèi)容,關(guān)于地基處理施工的技術(shù)也很多。不論是樁技術(shù)還是墊層法,都能在地基處理中發(fā)揮出顯著效用。因此,在房建工程地基處理中,需要根據(jù)實際地質(zhì)條件和施工要求,選擇合理的施工技術(shù)進(jìn)行地基處理。
[1]周永濤.房屋建筑中的地基處理施工技術(shù)探究[J].城市建筑,2014(01):53.
[2]劉建設(shè),張衛(wèi)國.探討現(xiàn)代房屋建筑地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012(14):196.
[3]羅信哲.探析房屋建筑工程軟地基處理[J].科學(xué)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(shè)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(shè)計工作。