市政建筑工程地基施工技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)分析

張?zhí)煨?中交四航局第六工程有限公司

1 前言

在項(xiàng)目地基施工階段，施工人員必須以土體性質(zhì)、地形地貌為依據(jù)，合理選擇地基施工技術(shù)，如此方能保障地基的牢固性和穩(wěn)定性。近幾年來，樁基礎(chǔ)施工和深基坑支護(hù)技術(shù)在市政建筑工程地基施工中得到廣泛運(yùn)用，由此而衍生的系列新型技術(shù)大幅度攻克了傳統(tǒng)施工的部分難題，為建筑工程整體安全質(zhì)量提供了重要保障，對城市市政設(shè)施建設(shè)意義深遠(yuǎn)。

2 市政建筑工程地基基礎(chǔ)工程概念

2.1 樁基礎(chǔ)工程

樁基礎(chǔ)代指承臺以及整體連接的樁身，又分為低承臺樁基和高承臺樁基，兩種樁基的不同之處在于，前者整體樁身埋藏于土的底部，且土體和承臺之間存在接觸；而后者則主要是高出地面的樁基。通常情況下，在市政工程地基基礎(chǔ)施工中，工程往往會采用低承臺基礎(chǔ)。隨著我國市政工程項(xiàng)目不斷擴(kuò)大，樁基礎(chǔ)在市政工程地基基礎(chǔ)施工中被大力推廣，其優(yōu)勢在于能夠適應(yīng)較差的土質(zhì)條件，貼合高層市政工程的建設(shè)要求。

在施工設(shè)計階段，工作人員可以綜合考慮建筑的自身重量、重力荷載以及傾斜程度等參數(shù)，合理選擇工程建設(shè)的樁基礎(chǔ)，確保地基能夠承受建筑的橫向荷載和傾覆荷載。除此以外，通過比較地基持力層，可以精準(zhǔn)判斷整體工程地基承載力特征值，這也意味著在選擇樁基礎(chǔ)時必須結(jié)合工程實(shí)際。

2.2 深基坑支護(hù)工程

在實(shí)際施工中，施工人員須依據(jù)現(xiàn)場是否有放坡條件，選擇不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，保證深基坑土方開挖。通常情況下，可供選擇的支護(hù)結(jié)構(gòu)分為排樁支護(hù)、地下連續(xù)墻、水泥土樁墻以及逆作拱墻，其差異主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)安全等級和建設(shè)條件上。

基坑支護(hù)工程一般屬于臨時項(xiàng)目，在工程建設(shè)期間可適當(dāng)縮小安全儲備空間，但必須確保結(jié)構(gòu)工程和施工技術(shù)的科學(xué)性。但由于深基坑支護(hù)工程技術(shù)難度系數(shù)較高、損耗成本較大，因此更適用于地質(zhì)和水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜的市政工程項(xiàng)目。而且，在工程施工規(guī)劃階段，施工人員需重點(diǎn)考慮土質(zhì)條件，并確保挖掘工作覆蓋勘察、施工、設(shè)計以及監(jiān)測等流程。

3 市政建筑工程地基施工常見問題

3.1 基坑坍塌

基坑坍塌是市政建筑工程地基施工中的高發(fā)事故，一旦工程項(xiàng)目出現(xiàn)基坑坍塌，輕則影響地基的承載能力，重則釀成嚴(yán)重的工程安全事故，威脅工程整體質(zhì)量和安全。而之所以會出現(xiàn)基坑坍塌事故，根本原因在于基坑邊坡土體承載力不足。由于邊坡土地承載力不符合預(yù)期要求，底土?xí)∑?，基坑土地下滑，地下水上反或滲流，相對應(yīng)的砂石混凝土就會出現(xiàn)上涌現(xiàn)象，導(dǎo)致邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性大打折扣，最終呈現(xiàn)為基坑坍塌。除此以外，建筑施工中支護(hù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量不合格，剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性等參數(shù)不達(dá)標(biāo)，也會引發(fā)基坑坍塌，給施工單位帶來嚴(yán)重?fù)p失。

3.2 軟土層聚集

軟土層聚集是現(xiàn)階段市政建筑工程地基施工中的典型難題，由于地理環(huán)境不同，市政建筑工程施工區(qū)域地質(zhì)條件、土壤性質(zhì)等可能有所差異。特殊地質(zhì)與土壤條件下，如軟土層，地基工程施工將會遭遇嚴(yán)重阻礙。軟土層的基本特征是含水量大、壓縮量高、強(qiáng)度低，且土層中普遍混雜有大量淤泥、軟質(zhì)土以及軟質(zhì)耕植土等，導(dǎo)致土層承載能力差、牢固性差。針對這類土層，施工人員必須采用特殊處理手段，運(yùn)用技術(shù)對軟土層進(jìn)行修正處理，排除軟土層對工程的過度干擾，保障地基的穩(wěn)定性。

4 市政建筑工程地基施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 土體置換與分層填土技術(shù)

土地置換與分層填土技術(shù)是現(xiàn)階段市政建筑工程地基施工中的常用技術(shù)。通過對大量市政工程施工案例展開分析，發(fā)現(xiàn)部分工程地基屬于軟土地基，土體高度膨脹、水分含量較大、土體牢固度不佳，整體難以達(dá)到市政建筑施工的規(guī)定指標(biāo)。如果直接在軟土地基施工，則難以有效保障建筑強(qiáng)度、穩(wěn)定性等。而基于土地置換技術(shù)，施工人員可使用高強(qiáng)度、高硬度、高牢固度的材料替換地基軟土層和濕土體，從而提升地基土體強(qiáng)度。通常情況下，土體置換技術(shù)和分層填土技術(shù)需要搭配使用，通過發(fā)揮后者優(yōu)勢控制土體內(nèi)部孔洞與縫隙問題，確保土地的置換牢固、夯實(shí)，滿足工程項(xiàng)目預(yù)期承載標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 土體碾壓與牢固技術(shù)

市政建筑工程施工安全性備受公眾矚目，若想保障工程項(xiàng)目的整體性能，必須確保其地基達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度和牢固度。通常情況下，市政建筑施工單位會采取碾壓地基土體的方式提升地基硬度，令地基更為穩(wěn)定。在土體碾壓過程中，施工單位往往使用大型機(jī)械碾壓設(shè)備展開作業(yè)，借助設(shè)備的沖擊力打造堅實(shí)、牢固的地基，有效預(yù)防了地基不均勻問題。

4.3 土體排水固結(jié)技術(shù)

土體中的過量水分會為工程安全埋下隱患，尤其在軟土層中，由于含水量過大、土層質(zhì)地較軟，其自身并不具備工程項(xiàng)目所要求的承載能力。因此，對于這類土體，施工人員可采取土體排水固結(jié)技術(shù)，排除土體內(nèi)部水分，讓松軟的土層變得緊實(shí)、牢固。

而隨著現(xiàn)代施工技術(shù)的不斷發(fā)展完善，土體排水，固結(jié)技術(shù)還發(fā)展出包括堆載預(yù)壓技術(shù)、真空預(yù)壓法等分支，為施工單位提供了更多的選擇，施工人員可以結(jié)合具體土質(zhì)情況和項(xiàng)目要求，選擇最適用的土體排水固結(jié)技術(shù)。比如，針對自然地基土體排水，使用效率更高的堆載預(yù)壓法。

4.4 振動沉樁施工技術(shù)

振動沉樁施工技術(shù)是一種操作便捷、技術(shù)簡單，且成本投入較低的工程地基施工技術(shù)，在現(xiàn)階段市政建筑施工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在運(yùn)用該技術(shù)展開施工時，施工人員需要在樁體頂端安裝固定震動器，建筑樁體自身重量以及固定振動器的振動功能，使得樁基堅實(shí)、穩(wěn)定的深入地基內(nèi)部，達(dá)到夯實(shí)土地、牢固地基的目的。通常情況下，運(yùn)用振動沉樁施工技術(shù)處理的路基牢固度和硬度良好，因此而備受施工單位青睞。

4.5 靜力壓樁施工技術(shù)

靜力壓樁施工技術(shù)在地基處理技術(shù)中同樣具有代表性，該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用流程如下：施工人員需要在樁架上設(shè)置一定重量，在樁體自身重量和設(shè)置重量的雙重作用下，樁體將會成功植入土體，夯實(shí)土層。但值得注意的是，在選擇應(yīng)用靜力壓樁施工技術(shù)處理地基時，必須確保作業(yè)的持續(xù)性，中間不能出現(xiàn)停歇。整體來說，靜力壓樁施工技術(shù)同樣具備工序簡單、操作便捷、低污染、低成本的優(yōu)勢，在黏土層、濕土層施工中應(yīng)用頻率較高。

4.6 后澆帶技術(shù)

后澆帶技術(shù)被廣泛應(yīng)用于規(guī)模較大的市政建筑工程項(xiàng)目中，這項(xiàng)技術(shù)對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全的維護(hù)作用較為客觀。若施工中混凝土內(nèi)外溫差較大，建筑施工單位可以通過設(shè)置后澆帶控制混凝土的收縮和膨脹，進(jìn)而規(guī)避由于地基沉降不均勻所引發(fā)的裂縫問題，為市政建筑項(xiàng)目安全施工提供保障。

但在后澆帶技術(shù)應(yīng)用過程中，施工人員必須明確設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范以及施工要求，在地基底部設(shè)置施工縫，從而科學(xué)規(guī)劃地基結(jié)構(gòu)。若在施工中構(gòu)件結(jié)構(gòu)存在收縮問題，為確保各部分的牢固銜接，施工人員可以對部分特定縫隙進(jìn)行澆筑。

4.7 強(qiáng)夯法和碎石樁法

強(qiáng)夯法和碎石樁法的混合應(yīng)用，在工程實(shí)踐中被證實(shí)能夠有效提升地基的穩(wěn)定性。而在混合利用兩種地基處理方法時，施工人員主要應(yīng)注意兩方面問題。一方面，在施工中有效排除地基內(nèi)部水體，確保土體緊致、牢固。另一方面，經(jīng)規(guī)范處理使得碎石樁呈現(xiàn)規(guī)則的形狀，并在經(jīng)強(qiáng)夯方法處理的土層中尋找夯實(shí)點(diǎn)，對其施加巨大沖擊力，使得更多碎石深入土層內(nèi)部，在碎石與原有土層的融合中，與底層表面形成牢固的硬殼層，提升土地的硬度和強(qiáng)度。

4.8 CFG樁與粉噴樁配合法

通常情況下，CFG樁具有承載能力強(qiáng)的優(yōu)勢，但是卻不能對地基上方土層施加有效保護(hù)；而粉噴樁雖然可以保護(hù)地基上方土層，但是承載能力較差，二者恰好可以彌補(bǔ)對方的缺陷與不足。因此，在市政建筑地基施工中，有單位嘗試將兩種方法配合使用，結(jié)果不僅地基樁體強(qiáng)度和承載能力大幅提升，同時土層的抗剪強(qiáng)度也有了可觀的優(yōu)化效果。

4.9 現(xiàn)代化地基處理技術(shù)

除上述各項(xiàng)地基處理技術(shù)，部分現(xiàn)代化地基處理技術(shù)也在市政建筑地基施工中得以運(yùn)用。比如，灰土擠密法，這種方法也被稱為孔內(nèi)深層強(qiáng)夯技術(shù)。在操作過程中，施工人員需要借助鉆機(jī)等設(shè)備進(jìn)行土層鉆孔，向鉆好的孔中逐層注入灰土，再采用強(qiáng)夯、捶打的方式，打造復(fù)合地基。再比如，粉煤灰吹填技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)主要依托粉煤灰的較強(qiáng)透水性，改善高水分含量的土體，確保其快速固結(jié)，主要被用于鹽堿地地基施工。

5 市政建筑地基施工注意事項(xiàng)

5.1 加固和糾偏原有建筑地基

通常情況下，工程地基處理技術(shù)的選擇取決于地質(zhì)條件和工程規(guī)模，對于不同類型市政工程，在對原有建筑地基進(jìn)行加固和糾偏處理時，也需采用不同的技術(shù)?，F(xiàn)階段應(yīng)用頻率較高的地基加固技術(shù)主要分為擴(kuò)大基礎(chǔ)技術(shù)、墩式托換技術(shù)、樁式托換技術(shù)、地基加固技術(shù)，以及綜合加固技術(shù)。其中，若在市政工程項(xiàng)目地基處理工作中，存在減小地基應(yīng)力和變形的需求時，應(yīng)優(yōu)先選擇使用擴(kuò)大基礎(chǔ)技術(shù)；若想滿足承載力和變形設(shè)計規(guī)范，可以選擇蹲式托換技術(shù)；若工程所處施工場地地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、地下水位較高，可以使用樁式托換技術(shù)；若施工中需要減小地基沉降、提升地基承載力，則需要使用綜合加固技術(shù)。在項(xiàng)目地基施工環(huán)節(jié)，施工單位需派遣專業(yè)人員開展細(xì)致的勘探工作，注重落實(shí)細(xì)節(jié)，不能出現(xiàn)絲毫偏差。

5.2 優(yōu)化地基施工技術(shù)方案

科學(xué)可靠的地基施工方案可以規(guī)避后續(xù)施工的系列安全問題和質(zhì)量問題。因此，在市政建筑工程項(xiàng)目施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員要依托勘察數(shù)據(jù)，對施工方案和地基處理方法等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提升對地基變形過大、承載力不足等問題的防范能力。在建筑結(jié)構(gòu)初步設(shè)計圖完成以后，需要通過開展系統(tǒng)性的試驗(yàn)驗(yàn)證地基載荷，反復(fù)開展數(shù)據(jù)核對工作，核查市政建筑工程地基基礎(chǔ)承受能力，為后期施工奠定基礎(chǔ)。

與此同時，施工人員應(yīng)就技術(shù)選擇和應(yīng)用問題展開深入討論，制定符合效益最大化要求的施工技術(shù)方案。以灌漿加固作業(yè)施工為例，施工單位可以改進(jìn)地基加固注漿技術(shù)，根據(jù)已有施工案例，改良和優(yōu)化施工方案，確保地基穩(wěn)定。在結(jié)合工程項(xiàng)目特點(diǎn)及規(guī)模選定地基處理技術(shù)時，施工人員需針對技術(shù)要點(diǎn)制定與之相匹配的施工方案。

比如，倘若確定在地基施工中引進(jìn)靜壓力樁加固技術(shù)，則在施工技術(shù)方案制定階段，需考慮到建筑重力的反作用，確保施工人員能夠按標(biāo)準(zhǔn)流程，將靜力壓樁預(yù)制樁分節(jié)壓入土中，加固地基。再比如，倘若施工單位在實(shí)際施工中需要運(yùn)用軟土地基真空預(yù)壓加固法，則要提前購置或租賃特制的真空設(shè)備，以便在施工中能夠使密封膜下砂墊層內(nèi)和土體中垂直排水通道滿足施工環(huán)境。

此外，設(shè)計人員必須綜合考慮施工方案的科學(xué)性、系統(tǒng)性以及合理性，既要關(guān)注建筑施工對周邊居民的影響，同時也要考慮項(xiàng)目施工所產(chǎn)生的工業(yè)廢物和建筑廢物的排放問題，通過合理的規(guī)劃攻克技術(shù)難題，推動后期項(xiàng)目建設(shè)有條不紊地進(jìn)行。

5.3 嚴(yán)格遵循安全施工流程

在市政建筑工程項(xiàng)目正式啟動后，施工單位必須嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)制，遵循安全施工流程組織施工作業(yè)。尤其在地基施工方面，施工管理人員以及現(xiàn)場施工人員必須具有較強(qiáng)的責(zé)任意識，依據(jù)設(shè)計文件以及技術(shù)指導(dǎo)資料要求，選用適當(dāng)?shù)牡鼗┕ぜ夹g(shù)，并對部分細(xì)節(jié)問題重點(diǎn)關(guān)注。

首先，施工人員要保證基坑開挖與維護(hù)工作保質(zhì)保量完成，按照施工圖紙要求選定開挖位置，并確保該位置地下水位在基坑之下。

其次，若施工場地的地質(zhì)條件特別突出，則需要著重注意基坑邊坡支護(hù)。通常情況下，深度不超過5m的基坑不需要進(jìn)行邊坡支護(hù)，但一旦超過這一數(shù)值，必須對邊坡坡度進(jìn)行精確計算，結(jié)合基坑的內(nèi)摩擦角和邊坡凝聚力，考慮是否進(jìn)行邊坡支護(hù)。

再次，受地質(zhì)條件的影響，部分市政工程項(xiàng)目的基坑可能來自坑壁上的支撐，此時施工單位需要結(jié)合基坑土質(zhì)條件、地下水位線、開挖深度等條件，在連續(xù)式或斷續(xù)式的水平或垂直支撐中做出靈活選擇。

最后，在地基施工作業(yè)基本完成后，施工單位必須嚴(yán)格組織開展地基驗(yàn)收工作，參照施工標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收地基工程，對其中存在的問題予以點(diǎn)評，并從專業(yè)性角度撰寫報告，以便施工單位能在第一時間組織人員進(jìn)行返修和調(diào)整，建設(shè)安全質(zhì)量達(dá)標(biāo)的地基工程，為后續(xù)施工做好準(zhǔn)備。

6 結(jié)束語

綜上所述，建筑工程項(xiàng)目的地基穩(wěn)定性、牢固性關(guān)系到項(xiàng)目整體質(zhì)量性能。因此，在市政建筑工程項(xiàng)目中，相關(guān)施工單位應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)特點(diǎn)，以及規(guī)模特點(diǎn)選擇與之相對應(yīng)的地基施工技術(shù)，并注意加強(qiáng)各施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要點(diǎn)把控，優(yōu)化地基施工技術(shù)方案，嚴(yán)格遵循安全施工流程，減輕復(fù)雜地勢環(huán)境所帶來的施工負(fù)面影響，確保工程項(xiàng)目順利推進(jìn)。