淺談現(xiàn)代建筑地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)

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

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代建筑；地基基礎(chǔ)；施工；強(qiáng)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(fù)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(shù)的運(yùn)用情況，并采取一些科學(xué)、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(jìn)而保證了整個(gè)房屋建筑工程的質(zhì)量，能夠帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

一、現(xiàn)代房屋建筑地基基礎(chǔ)工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、承載能力強(qiáng)。地基基礎(chǔ)決定著整個(gè)上層建筑的安全性，要有相當(dāng)強(qiáng)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(huì)對地基進(jìn)行承載力的檢測，只有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的地基基礎(chǔ)才能進(jìn)行后續(xù)的施工過程。正常的房屋建筑的地基基礎(chǔ)所能承載的壓力的特性很大，高層建筑及其他地標(biāo)性建筑所需承載力會(huì)更大。只有滿足一定的承載能力后，地基基礎(chǔ)才能更加穩(wěn)固，不易變形或滑坡，剛性基礎(chǔ)不會(huì)受到破壞，房屋建筑才會(huì)因此變得更堅(jiān)固、穩(wěn)定。

2、沉降量小而均勻。沉降量是地基基礎(chǔ)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(chǔ)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(huì)使地基發(fā)生變形或傾斜，導(dǎo)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(chǔ)的沉降量小于地基的沉降變形值，同時(shí)，地基基礎(chǔ)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(zāi)害的抵抗性強(qiáng)。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(zāi)害，如地震、海嘯、干旱、龍卷風(fēng)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(zāi)害，像我國的云貴高原、四川等地已發(fā)生地震災(zāi)害，因此在地基的抗震性顯得十分重要。自然災(zāi)害的抵抗性是地基基礎(chǔ)所必備的結(jié)構(gòu)特性，是保證土層結(jié)構(gòu)在自然災(zāi)害下的安全穩(wěn)固的基礎(chǔ)，是保證住房安全的保障。

二、建筑地基基礎(chǔ)施工目標(biāo)分析

1、提高地基的抗剪強(qiáng)度。地基的施工過程中需盡可能避免因?yàn)榭辜袅Χ鹊牟蛔愣鴮?dǎo)致剪應(yīng)力的破壞。在地基的開挖、填埋及支護(hù)的過程當(dāng)中，由于地基抗剪應(yīng)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?yàn)楹奢d而導(dǎo)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(yīng)力作用，則必須通過施工技術(shù)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(dāng)中，因?yàn)榈鼗恋男再|(zhì)或降水過程里抽出地下水，基坑坑底承載力被迫下降，導(dǎo)致地基基礎(chǔ)基礎(chǔ)的沉降現(xiàn)象。因而，需要利用施工技術(shù)增加地基土壓縮模量，將壓實(shí)密度進(jìn)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(dòng)力特性。地基建設(shè)中還有一個(gè)目標(biāo)就是改善地基動(dòng)力特性，地基本身的動(dòng)力特性是在遇到非抗拒性破壞時(shí)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(huì)對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅，地基技術(shù)應(yīng)用主要是提高地基的動(dòng)力特性，增強(qiáng)抗破壞能力。

三、建筑工程地基基礎(chǔ)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(gè)方面：首先，在對混凝土進(jìn)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(hù)不到位，致使外力作用導(dǎo)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(duì)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(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)的原因主要有以下幾個(gè)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(jì)利益，采用低質(zhì)施工材料。其次，因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員在施工過程中，沒有將標(biāo)準(zhǔn)的施工材料進(jìn)行明確的標(biāo)注，導(dǎo)致了施工材料錯(cuò)誤地使用。

3、通風(fēng)孔堵塞現(xiàn)象十分嚴(yán)重。通風(fēng)孔堵塞的原因主要是因?yàn)?，在土建工程工程設(shè)計(jì)階段，沒有對通風(fēng)口進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，施工人員沒有充分重視通風(fēng)口的重要性，不小心將雜物堆積在通風(fēng)口處，導(dǎo)致了通風(fēng)口被嚴(yán)重堵塞。

4、地基施工中的塌方問題。塌方是工程項(xiàng)目建設(shè)地基施工中最常見且最嚴(yán)重的問題。在工程項(xiàng)目建設(shè)地基施工階段，如產(chǎn)生塌方，就會(huì)嚴(yán)重影響地基土，甚至造成整體地基承載力的下降，不僅會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞建筑工程，還會(huì)對建筑物周圍的安全造成嚴(yán)重危害，給人民及社會(huì)造成巨大的財(cái)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(shí)，施工企業(yè)必須依據(jù)各種土層的不同特點(diǎn)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(hù)方式進(jìn)行準(zhǔn)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(dòng)邊坡頂部發(fā)生變形而導(dǎo)致的工程建設(shè)塌方事故的產(chǎn)生。

四、現(xiàn)代建筑地基基礎(chǔ)施工技術(shù)研究

1、地基基礎(chǔ)選擇。房屋建筑物基礎(chǔ)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(chǔ)的分布方式與豎向結(jié)構(gòu)的分布方式相同，通?？梢圆捎锚?dú)立基礎(chǔ)。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(chǔ)，因?yàn)榉ば位A(chǔ)具有較大地基接觸面，穩(wěn)定性更強(qiáng)。如果基礎(chǔ)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(jìn)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(jìn)行勘察時(shí)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(yīng)參數(shù)。在初步計(jì)算時(shí)最好計(jì)算房屋結(jié)構(gòu)的大致荷載，假設(shè)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(dú)立基礎(chǔ)可能，因?yàn)樗确ば位A(chǔ)更經(jīng)濟(jì)。

2、預(yù)壓法。預(yù)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(jiān)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(shí)，以增強(qiáng)軟土地基的承載力。預(yù)壓法一般只適用于處理10m深左右的軟土地基，若是真空預(yù)壓可達(dá)15m。真空預(yù)壓主要運(yùn)用于地基在地面以下的施工中，在實(shí)施真空預(yù)壓中，要設(shè)計(jì)豎井將土壤中間水分排除，以使真空預(yù)壓達(dá)到最佳效果。

3、強(qiáng)夯法。首先要進(jìn)行準(zhǔn)確的測量定位。在操作上，應(yīng)由施工單位試夯確定的夯點(diǎn)布置圖，逐一測放夯點(diǎn)位置。在進(jìn)行強(qiáng)夯前，事先要用推土機(jī)預(yù)壓二遍，保證場地平整，對場地高程進(jìn)行測量，夯點(diǎn)布置測量放線確定點(diǎn)。如果遇到地下水位較高的情況，則需要在表面鋪設(shè)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(shè)備下陷和消散強(qiáng)夯產(chǎn)生的孔隙水壓。采用分段施工的方式，堅(jiān)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(jī)整平場地，并進(jìn)行放線定位后即可接著下一遍夯擊。強(qiáng)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(shí)必須要按照試驗(yàn)確定的強(qiáng)夯參數(shù)，落錘應(yīng)保持平衡，保證夯位準(zhǔn)確，如果夯擊坑內(nèi)積水，必須要及時(shí)采取措施予以排除。

4、注漿法。采用注漿法進(jìn)行施工時(shí)，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(shí)還要夯填素土或打灰土層。一般情況下，灌注漿液的壓力應(yīng)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(jiān)持自上而下，但是如果土的滲透系數(shù)隨深度而增大時(shí)，則應(yīng)改為自下而上。還要經(jīng)常抽查漿液的配比及性能指標(biāo)、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(shí)在編好號(hào)的孔位平面圖上對已注漿孔標(biāo)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(shí)例分析

1、工程概況。某工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為載體夯擴(kuò)樁，單樁豎向承載力設(shè)計(jì)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(zhǔn)，工程樁樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，保護(hù)層為50mm。

2、施工流程。2.1沉管成孔。采用履帶式樁機(jī)進(jìn)行施工，用振動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)為，振動(dòng)錘連續(xù)啟動(dòng)，錘反彈高度不小于1m時(shí)，三擊貫入度經(jīng)驗(yàn)值10cm。成孔直徑不小于設(shè)計(jì)樁徑，成孔深度不小于設(shè)計(jì)孔深，深度可通過樁管外側(cè)的深度標(biāo)志線測量，成孔后，及時(shí)填寫成孔紀(jì)錄。

2.2夯擴(kuò)大頭施工。將內(nèi)管提至護(hù)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(shí)，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(kuò)。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(qiáng)筋應(yīng)調(diào)直。焊接時(shí)接頭位置宜相互錯(cuò)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(cuò)布置，要求連接區(qū)段長度逸≥5d，且不應(yīng)小于500mm。箍筋采用螺旋纏繞在主筋上，應(yīng)采用點(diǎn)焊使箍筋與主筋焊牢。吊裝時(shí)，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(jìn)行檢查。鋼筋籠安放好后，應(yīng)由技術(shù)人員測量樁頂標(biāo)高，檢查鋼筋是否在護(hù)筒中心，確保保護(hù)層厚度為50mm。

2.4混凝土灌注?；炷吝\(yùn)輸應(yīng)用翻斗車運(yùn)輸，灌注時(shí)應(yīng)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(tái)班應(yīng)作試塊1組，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，試塊要標(biāo)明制作日期及樁號(hào)，試塊規(guī)格：10cm×10cm×10cm。

結(jié)束語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑物慢慢成為現(xiàn)代化的標(biāo)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(shù)早已跟不上現(xiàn)代房屋建筑的發(fā)展。因此，地基基礎(chǔ)工程施工技術(shù)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(xué)（1973-），男，遼寧遼陽人，高級(jí)工程師，注冊造價(jià)師、一級(jí)建造師，主要從事建筑施工、工程造價(jià)管理。