淺談現(xiàn)代建筑地基基礎工程施工技術

【摘 要】文章探討了現(xiàn)代房屋建筑地基基礎工程的結(jié)構(gòu)特點，分析了現(xiàn)代房屋建筑地基基礎工程的結(jié)構(gòu)特點，對地基技術的分類和不同地基技術之間進行對比，旨在不斷地改進和提高房屋和建筑地基處理技術，加快我國建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的步伐。

【關鍵詞】現(xiàn)代建筑；地基基礎；施工；強夯；灌漿

引言

在房屋建筑飛速發(fā)展和建筑地基處理環(huán)境日益復雜的今天，正視目前房屋建筑施工單位在地基處理中，地基處理技術的運用情況，并采取一些科學、合理和有效的房屋建筑施工中地基處理新方法，有利于房屋建筑施工效率的提高，成本的降低和質(zhì)量的保證，進而保證了整個房屋建筑工程的質(zhì)量，能夠帶來良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

一、現(xiàn)代房屋建筑地基基礎工程的結(jié)構(gòu)特點

1、承載能力強。地基基礎決定著整個上層建筑的安全性，要有相當強的承載能力才能保證建筑的穩(wěn)定，因此，在建筑施工之前，都會對地基進行承載力的檢測，只有達到標準的地基基礎才能進行后續(xù)的施工過程。正常的房屋建筑的地基基礎所能承載的壓力的特性很大，高層建筑及其他地標性建筑所需承載力會更大。只有滿足一定的承載能力后，地基基礎才能更加穩(wěn)固，不易變形或滑坡，剛性基礎不會受到破壞，房屋建筑才會因此變得更堅固、穩(wěn)定。

2、沉降量小而均勻。沉降量是地基基礎在上層建筑的豎向力及重力的作用下，土體或土塊的向地下沉降的量。地基基礎是在地下的一種建筑，故任何地基都有必不可免的沉降量，若沉降量過大，就會使地基發(fā)生變形或傾斜，導致建筑結(jié)構(gòu)損壞而不能正常被利用，因此在地基的施工中，必須是地基基礎的沉降量小于地基的沉降變形值，同時，地基基礎滿足沉降均勻，不能有過大的土體發(fā)生沉降，造成建筑隱患。

3、對自然災害的抵抗性強。地基的建造要有良好的抗震性、耐蝕性及抗干燥性等，這樣才能保證對一些突發(fā)的自然災害，如地震、海嘯、干旱、龍卷風等的抵御能力，如在一些山地及沿海一代的地區(qū)，常易發(fā)生自然災害，像我國的云貴高原、四川等地已發(fā)生地震災害，因此在地基的抗震性顯得十分重要。自然災害的抵抗性是地基基礎所必備的結(jié)構(gòu)特性，是保證土層結(jié)構(gòu)在自然災害下的安全穩(wěn)固的基礎，是保證住房安全的保障。

二、建筑地基基礎施工目標分析

1、提高地基的抗剪強度。地基的施工過程中需盡可能避免因為抗剪力度的不足而導致剪應力的破壞。在地基的開挖、填埋及支護的過程當中，由于地基抗剪應力的不足，容易致使基坑坑底部分的隆起與邊坡的失穩(wěn)，且側(cè)向上的壓力太大使得建筑失穩(wěn)，再加上各種因為荷載而導致的地基失穩(wěn)問題，為了能夠避免質(zhì)量問題的出現(xiàn)，有效抵抗應力作用，則必須通過施工技術使得地基上的抗剪能力獲得提升。

2、降低地基的壓縮性。在建筑工程地基開挖及施工過程當中，因為地基土的性質(zhì)或降水過程里抽出地下水，基坑坑底承載力被迫下降，導致地基基礎基礎的沉降現(xiàn)象。因而，需要利用施工技術增加地基土壓縮模量，將壓實密度進行增大，再通過合理降水方式的選擇使得基坑承載力能夠均勻化，避免不均勻的沉降問題。

3、改善地基動力特性。地基建設中還有一個目標就是改善地基動力特性，地基本身的動力特性是在遇到非抗拒性破壞時地基出現(xiàn)崩裂，粉碎的現(xiàn)象，或者是出現(xiàn)地基大幅下沉的現(xiàn)象，會對人們的生命財產(chǎn)安全造成巨大威脅，地基技術應用主要是提高地基的動力特性，增強抗破壞能力。

三、建筑工程地基基礎性工程常見問題及原因

1、混凝土出現(xiàn)裂痕。在土建工程工程施工中，混凝土的使用量是十分大的。而在混凝土澆筑完成后，出現(xiàn)裂痕的現(xiàn)象十分普遍。分析其中的原因，主要包括以下幾個方面：首先，在對混凝土進行施工過程中，沒有將重量平均擺放在垂直線上，造成了力量之間存在較大的差異性和不平衡性。其次，在施工過程中，由于養(yǎng)護不到位，致使外力作用導致混凝土水分過度蒸發(fā)，降低了混凝土內(nèi)部的拉力，最終形成了裂痕。

2、施工材料質(zhì)量低下。施工材料對施工工程的質(zhì)量具有十分明顯的影響。但是，最近幾年來，施工隊伍使用的土建工程材料抗壓能力比較差，很難滿足土建工程工程需求。在施工過程中，施工材料難以達到施工標準的原因主要有以下幾個方面。首先，在施工過程中，由于施工人員專業(yè)技能缺乏，職業(yè)道德不高，為了獲取經(jīng)濟利益，采用低質(zhì)施工材料。其次，因為設計人員在施工過程中，沒有將標準的施工材料進行明確的標注，導致了施工材料錯誤地使用。

3、通風孔堵塞現(xiàn)象十分嚴重。通風孔堵塞的原因主要是因為，在土建工程工程設計階段，沒有對通風口進行合理設計，施工人員沒有充分重視通風口的重要性，不小心將雜物堆積在通風口處，導致了通風口被嚴重堵塞。

4、地基施工中的塌方問題。塌方是工程項目建設地基施工中最常見且最嚴重的問題。在工程項目建設地基施工階段，如產(chǎn)生塌方，就會嚴重影響地基土，甚至造成整體地基承載力的下降，不僅會嚴重損壞建筑工程，還會對建筑物周圍的安全造成嚴重危害，給人民及社會造成巨大的財產(chǎn)損失和人員傷亡。尤其是基坑開挖施工中穿過的土層不同且開挖深度過高時，施工企業(yè)必須依據(jù)各種土層的不同特點及工程施工的具體情況對地基基坑的邊坡開挖坡度及支護方式進行準確確定，如地基土的內(nèi)摩擦角、粘聚力、濕度、重度等。只有這樣才能有效避免因受到堆載及外力振動邊坡頂部發(fā)生變形而導致的工程建設塌方事故的產(chǎn)生。

四、現(xiàn)代建筑地基基礎施工技術研究

1、地基基礎選擇。房屋建筑物基礎是建筑物和地基之間的連接體，它把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。在地基的承載力足夠的前提下，基礎的分布方式與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同，通?？梢圆捎锚毩⒒A。如果房屋建筑物的地基非常軟弱，并且建筑物很高，在這種情況下，往往需要采用筏形基礎，因為筏形基礎具有較大地基接觸面，穩(wěn)定性更強。如果基礎土質(zhì)較好，地下水位較低的粘土，亞粘土，一般用作支承的人工挖孔灌注樁。如果地基承載力不足，為軟土地基，在施工過程中必須采取措施對其進行處理。軟弱地基通常是由濕陷性黃土、淤泥質(zhì)土、雜填土等構(gòu)成的地基，在進行勘察時必須要查明軟弱土層的均勻性組成、分布范圍以及土質(zhì)泥沙等具體情況，為采用的地基處理方案提供相應參數(shù)。在初步計算時最好計算房屋結(jié)構(gòu)的大致荷載，假設它均勻的分布在全部面積上，從而得到平均的荷載位，可以和地基本身的承載力相比較。如果地基的容許承載力大于4倍的平均荷載位，通常要采用獨立基礎可能，因為它比筏形基礎更經(jīng)濟。

2、預壓法。預壓法是處理軟土地基的常見方法。簡單來說就是等重替換，為使地基更加堅固穩(wěn)定，一般事先將等重的荷載壓在土體上，將土中的水分排出，使地基土體壓實，以增強軟土地基的承載力。預壓法一般只適用于處理10m深左右的軟土地基，若是真空預壓可達15m。真空預壓主要運用于地基在地面以下的施工中，在實施真空預壓中，要設計豎井將土壤中間水分排除，以使真空預壓達到最佳效果。

3、強夯法。首先要進行準確的測量定位。在操作上，應由施工單位試夯確定的夯點布置圖，逐一測放夯點位置。在進行強夯前，事先要用推土機預壓二遍，保證場地平整，對場地高程進行測量，夯點布置測量放線確定點。如果遇到地下水位較高的情況，則需要在表面鋪設0.5—2.0m厚的中（粗）砂或砂石墊層，或者是采取降低地下水位的策略，從而有效防止設備下陷和消散強夯產(chǎn)生的孔隙水壓。采用分段施工的方式，堅持以邊緣夯向中央、以一邊向另一邊的順序。每夯完一遍，就要用推土機整平場地，并進行放線定位后即可接著下一遍夯擊。強夯法的加固是：先深后淺，也就是先加固深層士，后加固中層土，再加固表層土。在夯完一遍后，通常要以低能量再滿夯一遍，如果條件充分，用小夯錘擊為最佳。在夯擊時必須要按照試驗確定的強夯參數(shù)，落錘應保持平衡，保證夯位準確，如果夯擊坑內(nèi)積水，必須要及時采取措施予以排除。

4、注漿法。采用注漿法進行施工時，硅化加固的土層通常要保留厚度約為1m的不加固土層，以防漿液上冒，必要時還要夯填素土或打灰土層。一般情況下，灌注漿液的壓力應控制在0.2—0.4mpa（始）和0.8—1.0mpa（終）范圍內(nèi)。對于土的加固程序，一般要堅持自上而下，但是如果土的滲透系數(shù)隨深度而增大時，則應改為自下而上。還要經(jīng)常抽查漿液的配比及性能指標、注漿孔位、孔徑、孔深注漿的壓力值要求等，并將的檢查結(jié)果與現(xiàn)在人員的相核對。還要及時在編好號的孔位平面圖上對已注漿孔標記并注明鉆孔日期。在施工過程中，要特別注意避免漏孔情況的出現(xiàn)，如果出現(xiàn)問題，必須立即停止注漿并查找原因，調(diào)整注漿參數(shù)。

五、房屋建筑地基施工實例分析

1、工程概況。某工程基礎設計為載體夯擴樁，單樁豎向承載力設計值為1200kN。樁徑430mm，工程樁鋼筋籠主筋為6Φ12，樁身加勁箍為Φ12@2000，螺旋箍加密部位Φ6@100（L=2.0m），非密區(qū)Φ6@300。填充料包括干硬性混凝土的具體投料量以不大于100mm為準，工程樁樁身混凝土強度等級為C30，保護層為50mm。

2、施工流程。2.1沉管成孔。采用履帶式樁機進行施工，用振動錘將與樁身同直徑的內(nèi)外鋼管打入土中，深度至持力層后，然后緩慢拔出內(nèi)管成孔。終孔標準為，振動錘連續(xù)啟動，錘反彈高度不小于1m時，三擊貫入度經(jīng)驗值10cm。成孔直徑不小于設計樁徑，成孔深度不小于設計孔深，深度可通過樁管外側(cè)的深度標志線測量，成孔后，及時填寫成孔紀錄。

2.2夯擴大頭施工。將內(nèi)管提至護筒填料口以上，從填料口填入一定數(shù)量干硬性混凝土，擊錘夯實，干性混凝土總填入量不小于0.5m3，不大于1.8m3，共分3～4次填料，3～4次夯擴。大頭料填充完畢后做三擊貫入，三擊貫入值控制在10cm，確定承載力，如三擊貫入大于10cm，則繼續(xù)填入干性混凝土，直至三擊貫入度滿足要求為止。

2.3鋼筋籠制作及安裝。鋼筋籠主筋間距±10mm，箍筋間距±20mm，鋼筋籠直徑±10mm，鋼筋籠長度±50mm。焊接前清除銹、污，主筋、加強筋應調(diào)直。焊接時接頭位置宜相互錯開，且同一截面內(nèi)的鋼筋接頭百分率不大于50%，并且相鄰縱筋連接交錯布置，要求連接區(qū)段長度逸≥5d，且不應小于500mm。箍筋采用螺旋纏繞在主筋上，應采用點焊使箍筋與主筋焊牢。吊裝時，用起吊鉤將鋼筋籠頂部的吊環(huán)鉤住，緩慢地吊起放置到外管口內(nèi)，施工人員對鋼筋籠的垂直度進行檢查。鋼筋籠安放好后，應由技術人員測量樁頂標高，檢查鋼筋是否在護筒中心，確保保護層厚度為50mm。

2.4混凝土灌注?；炷吝\輸應用翻斗車運輸，灌注時應從料口先灌入混凝土量，直到填滿至填料口。在混凝土制作過程中，要現(xiàn)場測量塌落度，使其控制在18±2cm間。每臺班應作試塊1組，進行標準養(yǎng)護，試塊要標明制作日期及樁號，試塊規(guī)格：10cm×10cm×10cm。

結(jié)束語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，建筑物慢慢成為現(xiàn)代化的標志，人們對房屋建筑的要求也越來越高，而原有的地基施工技術早已跟不上現(xiàn)代房屋建筑的發(fā)展。因此，地基基礎工程施工技術必須要更新，要發(fā)展，才能滿足現(xiàn)代化房屋建筑的要求。

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作者簡介：

劉冬學（1973-），男，遼寧遼陽人，高級工程師，注冊造價師、一級建造師，主要從事建筑施工、工程造價管理。