施工順序?qū)ㄖこ添?xiàng)目地基基礎(chǔ)質(zhì)量影響

李榮

摘 要：本文主要針對(duì)施工順序?qū)ㄖこ添?xiàng)目地基基礎(chǔ)質(zhì)量的影響展開了探討，通過結(jié)合具體的實(shí)例，從多個(gè)方面詳細(xì)闡述和系統(tǒng)分析了施工順序?qū)こ添?xiàng)目地基基礎(chǔ)質(zhì)量的影響，以期能為有關(guān)方面的需要提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：施工順序；地基基礎(chǔ)；質(zhì)量；影響

中圖分類號(hào)：TU47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

建筑工程項(xiàng)目地基基礎(chǔ)的施工順序是決定地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，正確合理的施工順序，會(huì)對(duì)工程的施工起到極為有利的作用。因此，施工方必須要針對(duì)施工的實(shí)際情況進(jìn)行研究，安排科學(xué)的施工順序，從而保障地基基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。

1.分析樁（CFG樁）基和基坑支護(hù)施工的先后順序

一旦擬建工程之后，需要對(duì)周圍的市政、建筑以及道路等設(shè)施可能造成的影響，需要提前設(shè)計(jì)基坑支護(hù)之后才能夠進(jìn)行施工，其主要的目的能夠通過基坑支護(hù)的方式，例如護(hù)坡樁、止水帷幕以及地下連續(xù)墻等方式而能夠?qū)χ車黜?xiàng)設(shè)施實(shí)施保護(hù)，同時(shí)也能夠減少施工中對(duì)周圍環(huán)境所帶來的影響。此外，在樁或者是地基處理工作中，需要保障基坑的支護(hù)能夠在一定的順序中完成對(duì)應(yīng)的施工保障，從而防止施工過程中對(duì)四周的建筑物所帶來安全隱患。在施工過程中，國(guó)內(nèi)外都方式類似的案例，應(yīng)當(dāng)引以為戒。

1.1 分析案例1

某工程項(xiàng)目先進(jìn)行CFG樁施工，再進(jìn)行基坑支護(hù)，造成周圍道路和建筑物受到一定程度的破壞。該項(xiàng)目地形較為平坦，地層主要為沖洪積形成的粉土、粉質(zhì)黏土。

（1）在第①層中是粉土（Q4-3），其平均的厚度是2.50m，呈現(xiàn)出褐黃色，并且濕度和干強(qiáng)度都低，而且搖振的反應(yīng)較快，其韌性也較低。

（2）在第②層中是粉質(zhì)黏土（Q4-3），其平均的厚度1.8m，其灰黃色，具有飽和性，干強(qiáng)度高，而且土質(zhì)也不均勻，其中夾雜找粉土薄層。

（3）在第③層中是粉土（Q4-3），其平均的厚度是0.88m，呈現(xiàn)出褐黃至灰黃色，而且濕，中密，并且干強(qiáng)度也較低。

在地基處理過程中，采用的是CFG樁復(fù)合方式，其中樁徑是400mm，而有效的樁長(zhǎng)是18.5m，其中樁距大約是1.20m，而排距為1.10m，總體上類似于等邊三角形。其工程中運(yùn)用CFG樁，而空孔大約是3m，其超灌大約是0.8m（如圖1所示）。在施工過程中對(duì)周圍的地面帶來的影響，如出現(xiàn)地面開裂的情況，而且建筑物也會(huì)受到一定的影響。原因是空孔、高置換率、地下水以及粉土綜合影響之下，而使得地基土發(fā)生了側(cè)向位移的情況，由此而導(dǎo)致了地基發(fā)生變形，進(jìn)而對(duì)四周的建筑物帶來較大的影響。

根據(jù)類似工程中所發(fā)生的事故可知，共同的特點(diǎn)都是樁身范圍中所包含的粉土基本通過螺旋鉆的方式施工。

1.2 分析案例2

根據(jù)某項(xiàng)目中地基工程的事故分析可知，此項(xiàng)目的四周大約是10m，其范圍中的內(nèi)存是老舊的建筑，而樁基施工也對(duì)周圍建筑帶來影響，其開裂程度不同。如圖2所示，其墻體裂縫的形狀也會(huì)影響建筑物的安全性。

結(jié)合勘察報(bào)告可知，場(chǎng)地面在75.000m以下的地層是由淤泥、砂土以及全風(fēng)化的花崗巖以及微風(fēng)化的花崗巖組成，鉆孔地下水位在地面0.5m處。分布情況是：

（1）在淤泥和海相中的沉積層標(biāo)準(zhǔn)，擊數(shù)是N=2至3擊，其厚度是2.5m～10m。

（2）在砂土層中，中密至密實(shí)的是標(biāo)準(zhǔn)擊數(shù)是N=15至45擊，其厚度是4.0m～16m。

（3）在粉質(zhì)黏土中的沖積層貫入擊數(shù)是N=13至45擊，其厚度是4.5m～18m。

（4）而全風(fēng)化的花崗巖貫入擊數(shù)是N=50至130擊，其厚度是17m～36m。

（5）而中風(fēng)化的花崗巖中取芯率是98%～99%，而RQD是80%～90%，其厚度是4.0m。如圖3所示。

在樁端支承方面，中風(fēng)化花崗巖通過套管護(hù)壁的方式進(jìn)行潛孔錘而成孔。事故原因分析：①場(chǎng)地靈敏度有較高淤泥；②四周老舊建筑的基礎(chǔ)較淺；③潛孔錘振動(dòng)引起。此外，施工順序先實(shí)施基坑支護(hù)，然后再樁基施工，防止開裂。

以上案例分析，在施工中掌握好順序：①場(chǎng)地四周地基檢查；②地基、樁基施工處理；③樁和CFG樁較大空孔；④土場(chǎng)地實(shí)施振動(dòng)工藝施工；⑤周圍建筑埋深低于擬建的建筑物。

2.對(duì)樁基與地基施工的處理

在樁基與地基的施工處理過程中，合理掌握施工順序極為重要，是保障地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量的重要前提，能夠有效減少工程事故發(fā)生，分析如下：

2.1 關(guān)于擠土灌注樁與預(yù)制樁的施工

擠土灌注樁和預(yù)制樁施工是工程的重要施工部分，在具體施工過程中，沉管灌注樁，管樁、沉樁順序等都是沉樁施工方案的重要部分，部分施工單位由于對(duì)沉樁順序不重視，導(dǎo)致沉樁順序安排不合理的情況較為常見，從而出現(xiàn)樁體上涌、斷樁、樁位偏移等情況，極大地影響施工質(zhì)量。

因此，沉樁順序應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行：

①在一側(cè)有建筑物毗鄰時(shí)，應(yīng)從毗鄰建筑物的那一側(cè)向另一方向施打。

②在樁群較為密集時(shí)，應(yīng)從中間向四周或兩側(cè)方向施打。

③應(yīng)根據(jù)樁的規(guī)則，遵循先長(zhǎng)后短、先大后小的原則。

④根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)高，遵循先深后淺原則。

2.2 灌注樁后注漿施工

在施工過程中，通常對(duì)灌注樁采用后注漿的方式，在后注漿施工過程中，注漿作業(yè)的順序以及起始時(shí)間與注漿的有效性和可靠性緊密相關(guān)。

經(jīng)工程實(shí)踐得出，后注漿的施工順序主要為：

①對(duì)樁群實(shí)施注漿時(shí)，應(yīng)遵循先外圍后內(nèi)部的原則。

②對(duì)于非飽和土應(yīng)先進(jìn)行先樁端注漿后樁側(cè)，飽和土的復(fù)式注漿順序則剛好相反，應(yīng)先樁側(cè)后樁端。對(duì)于多斷面樁側(cè)注漿，遵循先上后下的原則。

2.3 地基施工處理順序

在施工過程中，沉管擠密砂石樁的施工順序?yàn)椋?

①如果存在既有建（構(gòu)）筑物與施工鄰近，應(yīng)選擇背離建（構(gòu)）筑物的方向施工。

②黏性土地基施工應(yīng)選擇從中間向外圍施工，砂土地基適合從兩側(cè)或外圍向中間施工。

多樁型復(fù)合地基的施工順序?yàn)椋?/p>

①長(zhǎng)短樁復(fù)合地基的施工，應(yīng)做到先長(zhǎng)樁后短樁。

②對(duì)于淺部存在欠固結(jié)土的地基，應(yīng)先使用預(yù)壓、壓實(shí)或柔性樁等多種方法對(duì)淺層地基進(jìn)行處理，然后在采用柔性或剛性長(zhǎng)樁對(duì)其進(jìn)行處理。

對(duì)水泥為主劑的注漿施工應(yīng)遵循以下施工順序：

①注漿施工應(yīng)先外圍后內(nèi)部。

②采用跳孔間隔注漿的方式進(jìn)行注漿施工。

③具有相同滲透系數(shù)的土層，應(yīng)先實(shí)施注漿封頂，然后再按照從上至下的順序進(jìn)行注漿，以免出現(xiàn)漿液上冒的情況?；拥貙拥淖{，需要先對(duì)孔隙率或滲透性較大的地層進(jìn)行注漿。如果土層滲透系數(shù)隨深度而增大，需從下向上注漿。

④如果具有較大的地下水流速，則注漿應(yīng)從水頭高的一端開始。

3.土方開挖與回填的施工順序

3.1 開挖土方

在進(jìn)行土方開挖時(shí)，開挖的順序會(huì)直接影響樁的質(zhì)量和基坑安全，其開挖順序應(yīng)與施工設(shè)計(jì)保持一致，充分考慮到土方開挖、堆放和運(yùn)輸?shù)葘?duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)受力可能會(huì)造成的影響。

3.1.1 土方開挖順序的影響

為減輕對(duì)基坑的影響，土方開挖施工必須嚴(yán)格按照施工組織方案的相關(guān)規(guī)定實(shí)施，遵循“開槽支撐，先撐后挖”的原則，嚴(yán)禁超挖，但在實(shí)際施工過程中，部分施工單位為了縮短工期，在沒有設(shè)置支撐的情況下直接進(jìn)行下層土體開挖，很容易引發(fā)基坑事故，影響施工安全。

某項(xiàng)目的土方開挖沒有嚴(yán)格按照要求施工，存在嚴(yán)重超挖的情況，尤其是同時(shí)開挖最后兩層土方，在垂直方向超挖了約3m，在開挖到基地后水平26m的范圍仍沒有設(shè)置第四道支撐，由于超挖土方使得地下連續(xù)墻出現(xiàn)了側(cè)向變形的情況。在施加完成第3道支撐，沒有設(shè)置第4道支撐的條件下，直接挖土至坑底，會(huì)使得第3道支撐的軸力增加約43%，最大剪力增加約38%，圍護(hù)體最大彎矩增加約48%，這些數(shù)據(jù)都嚴(yán)重超過了設(shè)計(jì)值。

因此，應(yīng)嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)對(duì)基坑進(jìn)行施工，及時(shí)安裝支撐，墊層和底板進(jìn)行分段分塊澆筑，避免出現(xiàn)超挖的情況。對(duì)于深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，應(yīng)便于施工。

3.1.2 時(shí)空效應(yīng)給基坑造成的影響

施工過程中隨著基坑規(guī)模的增大，其所產(chǎn)生的時(shí)間和空間效應(yīng)也會(huì)對(duì)基坑安全造成較大影響，應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)分層分塊開挖原則，做到開挖一塊就及時(shí)施工一塊墊層，在開挖完成后及時(shí)封底。及時(shí)完成基礎(chǔ)施工，縮短基坑暴露時(shí)間，尤其是在軟土地區(qū)，如果沒有嚴(yán)格遵循分層分塊開挖原則，很容易因土體蠕變導(dǎo)致基坑破壞事故。因此，應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)深基坑工程特點(diǎn)，基坑工程具有明顯環(huán)境效應(yīng)，時(shí)空效應(yīng)較強(qiáng)，挖土的速度、順序以及支撐等都會(huì)影響工程的穩(wěn)定性。

3.1.3 開挖軟土場(chǎng)地的影響

在已成樁的情況下，對(duì)軟土場(chǎng)地進(jìn)行基坑開挖，需要合理安排基坑的挖土順序，嚴(yán)格控制分層開挖的深度，以免土體側(cè)移對(duì)樁產(chǎn)生不良影響。開挖時(shí)應(yīng)做到均衡開挖，將高差控制在1m以內(nèi)，軟土地區(qū)作業(yè)應(yīng)充分考慮基樁施工的有利條件，遵循先成樁后開挖基坑的施工順序，如果基坑開挖不均衡，則很容易導(dǎo)致“坑中坑”的情況發(fā)生，造成基樁推斷推歪，甚至引發(fā)安全事故。因此，軟土場(chǎng)地開挖保持挖土順序的均衡性極為重要。

3.2 土方回填的施工順序

相對(duì)于地基基礎(chǔ)來說，回填土方是一個(gè)加荷過程，不論是場(chǎng)地回填還是房心土、肥槽，都會(huì)增大地基基礎(chǔ)沉降，其回填的時(shí)間和順序不同，所增大的沉降給建筑物造成的影響也不同。所以，應(yīng)及早回填，從而減少沉降，減輕對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

3.2.1 回填房心土

以某工程主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收情況為例，該工程驗(yàn)收順利，各項(xiàng)主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收均合格后，對(duì)其進(jìn)行房心土回填施工，但是在施工幾天后驗(yàn)收合格的建筑物出現(xiàn)了開裂的情況（如圖4所示）。在裙樓的填充墻上出現(xiàn)了裂縫，從走向上看，該項(xiàng)裂縫主要是由于主樓沉降所導(dǎo)致的，所以通過對(duì)其分析可知，主樓的沉降主要與房心土回填的順序有關(guān)?；A(chǔ)施工完成后進(jìn)行房心土回填，其所產(chǎn)生的沉降對(duì)主裙樓和上部結(jié)構(gòu)的差異沉降五影響，但是在結(jié)構(gòu)于填充墻均完成后實(shí)施房心土回填，不僅會(huì)使得主樓的沉降量增大，還會(huì)使差異沉降增大，尤其是主裙樓之間的差異沉降會(huì)增大，從而引發(fā)墻體開裂等情況。近幾年來，作者通過對(duì)多起類似工程事故進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，該類事故主要與回填土回填順序相關(guān)，以軟土地區(qū)較為常見。

因此，房心土回填應(yīng)盡量在完成基礎(chǔ)施工后及時(shí)回填，避免在主體結(jié)構(gòu)施工全部完成后回填，除非回填土對(duì)結(jié)構(gòu)沒有影響，沉降小。

3.2.2 回填地基場(chǎng)地土

針對(duì)場(chǎng)地地勢(shì)比較低的軟土地基，工程四周需要進(jìn)行填土，且量較大。如在工程結(jié)構(gòu)竣工后需要填土，但填土本身屬于附加荷載，可造成建筑物沉降、傾斜，進(jìn)而引發(fā)較大安全事故，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，該種事故的發(fā)生機(jī)率較高。

本文以某建筑物為例，該建筑物層高28m，共5層（相當(dāng)于9層樓高），屬于框架結(jié)構(gòu)，寬14.2m，長(zhǎng)116.4m。地基基礎(chǔ)為預(yù)應(yīng)力管樁形式，管樁共長(zhǎng)12m，埋深1.9m，使用⑦粉土（Q4al）作為樁端持力層。

2011年4月，整個(gè)工程的主體竣工，之后開始填充墻的施工，因工程四周的地勢(shì)偏低，完成裝修后，需要回填室外場(chǎng)地土，回填土的最大厚度超過2m，經(jīng)過監(jiān)測(cè)工程沉降情況可知，在填土之后，建筑物四周的沉降速度加快，其沉降的最大速率達(dá)到32mm/100d，如圖5所示，建筑物局部的沉降距離已經(jīng)超過100mm，主要集中在伸縮縫位置，同時(shí)，建筑物還存在差異沉降，部分沉降僅30mm，因此，工程必須進(jìn)行地基加固的施工程序，不僅增加了工程整體造價(jià)，還延緩了施工進(jìn)度，推遲了交工日期。造成該事故的主要原因在于回填土過程的工序不正確，如果在進(jìn)行基礎(chǔ)施工之前，先做好回填場(chǎng)地的工作，可最大程度地降低沉降的可能性。

當(dāng)前，我國(guó)政府部門已經(jīng)制定回填土施工規(guī)范，如《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011），其規(guī)定：在地基基礎(chǔ)上不可堆載過多場(chǎng)地土，需要大面積進(jìn)行填土的工程，應(yīng)在工程基礎(chǔ)正式施工前3個(gè)月內(nèi)完成。

3.2.3 回填工程肥槽

基于施工程序的角度分析，肥槽（位于基坑內(nèi)壁與地下室外墻之間）回填的時(shí)間應(yīng)控制好，通常是越早越好，當(dāng)其符合回填條件后，可按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行回填，防止地表水進(jìn)入肥槽，避免基礎(chǔ)工程的安全事故，一旦地表水進(jìn)入肥槽，可引發(fā)幾方面的問題：

（1）降低工程地基基礎(chǔ)的承載力

如果工程地基屬于軟土或者黏性土?xí)r，其被地表水覆蓋后，地基強(qiáng)度參數(shù)將會(huì)明顯降低，進(jìn)而降低地基整體承載力，增加沉降可能性，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，隨著水量變化，土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)c、φ的變化情況如圖6所示。

根據(jù)圖6可知，無論土體本身天然密度的大小，土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)c、φ都會(huì)隨著水量的變大而降低，特別是對(duì)土體抗剪強(qiáng)度參數(shù)c，而φ在水量增加到一定程度上，其影響量會(huì)降低。

如圖7所示，某建筑工程因沒有及時(shí)回填肥槽，且遇到多次暴雨，使得地表水流入肥槽，而導(dǎo)致基地土壤被浸泡，又由于地基地下水的水位較深，地層大多屬于非飽和土，被浸泡的土壤會(huì)隨著含水量的增加而降低承載力。雖然建筑物南部有車庫(kù)，地表水影響小，但北部暴露于外部環(huán)境中，可導(dǎo)致建筑物發(fā)生傾斜，出現(xiàn)安全事故。

（2）地下室建筑物上浮

地下室上浮的安全事故較多，引發(fā)原因通常為未及時(shí)回填肥槽，地表水進(jìn)入肥槽而導(dǎo)致地下室上浮。如圖8所示，某建筑工程的冷卻液設(shè)備基槽出現(xiàn)上浮，其整體形狀與船類似，規(guī)格為111.45m×14.5m×7.5m（長(zhǎng)×寬×高），按照2∶8的要求進(jìn)行灰土回填。

基槽上浮距離不勻稱，一端上浮200mm，另一端上浮560mm，上浮問題導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)連接螺栓掉落的問題，上部鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重變形。

根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果可知，整個(gè)建筑物場(chǎng)地高，地基是巖石性質(zhì)，地下水位較深，在勘察期間未看見地下水，但基巖有少量裂隙誰，在汛期，地基基巖會(huì)產(chǎn)生風(fēng)化網(wǎng)狀裂隙水、上層滯水，在基槽上浮之間，建筑工程所在區(qū)域一直下雨，地表徑流增大并匯集，導(dǎo)致施工區(qū)域地表水無法及時(shí)排空，而提升了肥槽水位，達(dá)到6.7m，浮力提升至67kN/m2，超出基槽自重，約40kN/m2，但如果肥槽能夠按照2∶8的設(shè)計(jì)要求及時(shí)用灰土回填，將會(huì)避免此種事故。

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）中規(guī)定肥槽回填土的順序如下：完成筏形基礎(chǔ)地下室的外墻施工后，可進(jìn)行回填。

4.工程主裙樓連體建筑的施工程序

筆者近年處理較多建筑物傾斜的事故，其中事故的主要特點(diǎn)為單側(cè)裙樓，如圖7所示。

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定主裙樓連體建筑的施工程序?yàn)椋航ㄖ锖奢d差異比較大時(shí)，應(yīng)先對(duì)重、高部分進(jìn)行施工，再建設(shè)輕、低部分。但就實(shí)際情況而言，主樓、裙樓通常都會(huì)同步施工，為防止主樓、裙樓沉降對(duì)于地基的影響，可確定合理的澆筑時(shí)間。

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定主樓、裙樓的澆筑程序?yàn)椋航?jīng)過計(jì)算后期沉降值、實(shí)測(cè)沉降值均符合相關(guān)要求后，可進(jìn)行澆筑。從規(guī)定而言，后澆帶的具體澆筑時(shí)間應(yīng)在沉降差符合規(guī)定后。針對(duì)雙面裙樓而言，應(yīng)進(jìn)行對(duì)稱澆筑，防止出現(xiàn)單側(cè)裙樓的問題。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用過程中，單側(cè)裙房后澆帶的澆筑時(shí)間很有可能對(duì)建筑物傾斜造成影響，需要引起注意。施工人員應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況，采取針對(duì)性解決措施。

主裙樓連體建筑的施工程序與地基沉降、變形有著緊密關(guān)系，施工人員應(yīng)結(jié)合不同施工程序的影響，特別注意不勻稱的沉降，降低其對(duì)于地基的影響，確定最為科學(xué)的施工程序。

結(jié)語

總而言之，建筑工程地基工程質(zhì)量的高低，直接影響著建筑工程整體施工質(zhì)量，在實(shí)際施工過程中，不僅需要嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定，開展施工管理工作，還應(yīng)結(jié)合施工環(huán)境因素，確定施工工序，按照正確的施工程序，最大程度上保障地基基礎(chǔ)施工的合理性，提升施工的安全性。

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