房屋建筑工程中地基處理施工技術(shù)的探討

文／田程 常德鵬投建筑工程有限公司 湖南津市 415400

引言：

基于現(xiàn)代化建筑行業(yè)發(fā)展背景下，房建工程中的地基處理施工技術(shù)類別較多，為現(xiàn)場作業(yè)提供有利條件，只需根據(jù)地基施工特點詳細(xì)分析，具有針對性地選擇施工技術(shù)手段與方法，就能保證地基處理施工質(zhì)量與技術(shù)水平，為房建工程后續(xù)工作開展奠定良好基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，建筑企業(yè)也對施工單位資質(zhì)、信譽、綜合能力等提出更高要求，詳細(xì)掌握房建工程地基處理要點，最大化地保證房建工程綜合質(zhì)量與效益。

1、地基處理施工特點分析

1.1 易發(fā)性

房建工程地基處理施工的易發(fā)性，主要是指各項工作環(huán)節(jié)中存在的安全隱患、作業(yè)風(fēng)險，導(dǎo)致現(xiàn)場作業(yè)及建筑物運營管理階段易發(fā)生安全事故。引發(fā)此問題的主要原因包括勘察力度待強化，無法真實、全面地掌握現(xiàn)場作業(yè)條件，未給施工方案與計劃編制提供參考依據(jù)，此環(huán)節(jié)中就已經(jīng)存在安全隱患，增加施工作業(yè)安全事故發(fā)生率。另外，從現(xiàn)場施工方面探析，因施工技術(shù)不到位、監(jiān)管工作成效不理想等，無法為現(xiàn)場作業(yè)人員提供安全保障，會因地基處理施工質(zhì)量不佳，而引發(fā)人員傷亡情況，建筑企業(yè)在此方面面臨較大的經(jīng)濟損失，工程綜合效益缺乏基礎(chǔ)保障。對此，還需在處理階段重視安全監(jiān)督與管理工作，能制定完善的管理體系與機制，有效消除安全隱患及各類風(fēng)險，才能確保各項工作順利實施。

1.2 潛在性

潛在性特點，主要是指房建工程地基處理施工過程中，各項工作間的聯(lián)系性、協(xié)作性，易在施工過程中因各工序間缺乏銜接而引發(fā)安全問題。同時，也呈現(xiàn)出地基處理施工隱蔽性特點，是因部分施工內(nèi)容只能在現(xiàn)場作業(yè)中具體呈現(xiàn)，設(shè)計階段、勘察階段等無法及時發(fā)現(xiàn)與防控，影響建筑施工技術(shù)與進度[1]。對此，施工單位、安監(jiān)單位等在日常工作中要相互協(xié)作、交流，保證各項問題均能及時發(fā)現(xiàn)與處理。再加上設(shè)計階段對應(yīng)急措施的編制，具備解決現(xiàn)場突發(fā)問題的基礎(chǔ)條件，也能避免施工質(zhì)量問題發(fā)生。

1.3 龐雜性

2、地基處理施工技術(shù)要點

2.1 施工準(zhǔn)備

準(zhǔn)備工作是各類建筑工程開展施工作業(yè)的基礎(chǔ)與前提，需根據(jù)工程施工要求與作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能組成專業(yè)化的勘察隊伍、施工隊伍、設(shè)計隊伍、監(jiān)管隊伍等，并完成工作內(nèi)容與職責(zé)劃分，確保各項崗位中均具備專業(yè)化工作人員[2]。并全面性地開展地質(zhì)勘察工作，獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)，增強設(shè)計施工圖紙與作業(yè)方案嚴(yán)謹(jǐn)性，并在此階段就會掌握現(xiàn)場施工難點內(nèi)容、及時引進臨時設(shè)備、考慮作業(yè)周圍環(huán)境、設(shè)計材料及大型設(shè)備運輸路線、組建工作隊伍等，均能為后續(xù)工作順利開展提供有利條件。

2.2 現(xiàn)場作業(yè)

現(xiàn)場作業(yè)質(zhì)量及安全管控極為重要，需根據(jù)準(zhǔn)備階段編制的施工方案與施工圖紙標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，能保證作業(yè)質(zhì)量，消除隱患及風(fēng)險，增強現(xiàn)場作業(yè)安全性。其中，在開挖前要明確基礎(chǔ)邊線、土方開挖線具體位置，并引至基坑外，避免對其他地方造成不利影響；開挖時施工人員做好標(biāo)高測量工作，避免盲目開挖出現(xiàn)超挖情況；留置同養(yǎng)試塊、標(biāo)養(yǎng)試塊，經(jīng)監(jiān)管部門嚴(yán)格監(jiān)督，按規(guī)程要求進行養(yǎng)護；依據(jù)施工圖紙下料，尤其是對鋼材尺寸規(guī)范控制；綁扎前做好清潔工作，確定無雜物、無灰塵、土塊等，彈線（模板水平標(biāo)高）；清潔鋼筋；模板接縫處理，選擇質(zhì)量佳、韌性好的材料，不易受潮變形、腐朽等；澆筑時間、速度、頻率等控制；使用振搗器排出空氣；有序拔出振搗棒；延續(xù)每層振搗時間，避免出現(xiàn)沉落問題。

2.3 質(zhì)量驗收

經(jīng)各項工作均完成后，質(zhì)檢隊伍參與施工現(xiàn)場，對進場材料、設(shè)備等進行出廠合格證的檢查；樁身的完整性，樁位的偏差度，進樁的垂直度以及充盈系數(shù)，均在工程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；單樁靜載試驗，建議在沉樁施工作業(yè)完成后的15d 進行，檢查單樁承載力情況，控制樁尖進入持力層的深度[3]；涂刷防腐漆，能對接樁進行相應(yīng)保護；施工單位作業(yè)階段對各道工序內(nèi)容均進行詳細(xì)記錄，統(tǒng)一儲存到工程項目檔案中管理，在質(zhì)量驗收階段成為重要的參考依據(jù)。

此外，混凝土澆筑密度、強度等檢測也極其重要，必須做好裂縫處理工作，并制定防控措施，在準(zhǔn)備階段就能完成此項工作，保證各工序及施工質(zhì)量均符合工程項目建設(shè)要求與檢測標(biāo)準(zhǔn)，從而高質(zhì)量地完成工程項目整體驗收工作，保證項目良好的綜合效益。

3、實例分析

以某房建工程為探究案例，已知該項工程占地面積約71000m2，地基表土層厚3.30-5.10m，主要由房渣土組成，經(jīng)地基處理后，為建筑物地基持力層，檢測地基承載力≥160KPa，沉降量＜80mm。整體地形平坦，地面標(biāo)高31.77-32.66m，場區(qū)原為采砂坑，回填、夯實處理后，已經(jīng)完成平整，地下水穩(wěn)定水位標(biāo)高約為30.11-30.61m。經(jīng)勘察部門開展實踐作業(yè)工作，能對該建筑工程施工地理位置的地層土質(zhì)分布情況詳細(xì)掌握，主要包括三種類型：

人工堆積層，也就是其原房渣土，主要包括一些碎石、磚塊等，厚度3.3-5.10m，強度適中，波速152Us；新近沉積層，是圓礫，包含30%的砂，厚度2.1m，強度較硬，波速266Us，承載力標(biāo)準(zhǔn)值250KPa；沉積層，主要是粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土，厚度27.51-26.28m，強度中較軟，波速243Us，承載力標(biāo)準(zhǔn)值160KPa。

通過現(xiàn)場勘察到的信息數(shù)據(jù)分析，能了解到該項工程地基持力層為人工堆積層，經(jīng)處理后為建筑地基持力層，再加上深度處理穿過人工堆積層，能形成新近沉積層。其中最特殊的是房渣土，含有大量瓦礫、碎石、磚塊等，密實度待均勻處理，在施工中有較大縫隙，還需對其不斷填充、夯實，控制地基承載力及沉降量指標(biāo)，也是地基處理中的核心內(nèi)容。對此，該項工程在地基處理階段采用了多項施工技術(shù)，均影響著該項工程綜合質(zhì)量。

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4、房建工程中的地基處理施工技術(shù)

4.1 粉煤灰吹填技術(shù)

受科技手段創(chuàng)新因素影響，研發(fā)出一種新型技術(shù)--粉煤灰吹填技術(shù)，廣泛應(yīng)用在房建工程地基處理作業(yè)中，并取得了良好成效。與其他施工技術(shù)相比較，此項技術(shù)最大優(yōu)勢就是其透水性較強，投資成本較低，遵循經(jīng)濟性施工原則，加快材料凝固速度，通過各道工序施工時長控制，能縮短整個工期，適合應(yīng)用在工程周期較緊張的項目中[4]。

某房建工程就在地基處理階段應(yīng)用了此項技術(shù)，根據(jù)設(shè)計方案與施工圖紙要點內(nèi)容分析結(jié)果，在施工材料配置階段就能控制各原材料之間的混合比例，考慮現(xiàn)場作業(yè)的施工量較大，選擇機械攪拌方式提供充足材料，選擇最短的運輸路徑提高作業(yè)效率，在現(xiàn)場施工中控制作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)性、嚴(yán)謹(jǐn)性，使施工材料快速固結(jié)，并輔以基樁擠密措施，形成復(fù)合地基，使其強度與硬度均符合工程建設(shè)要求，突出良好的處理效果。

4.2 DDC 灰土擠密技術(shù)

此項技術(shù)工作原理是借助多種作業(yè)手法增強地基承載力，改變地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，如：鉆孔、夯擊、注灰等，均能控制地基處理施工質(zhì)量，質(zhì)量驗收達(dá)標(biāo)[5]。同時，此項技術(shù)在現(xiàn)場作業(yè)中還發(fā)揮著較強的消除作用，主要是針對地基濕陷消除，經(jīng)某項房建工程對此項技術(shù)的規(guī)范應(yīng)用，與傳統(tǒng)施工技術(shù)成效對比，在地基承載力方面顯著提升了6 倍，最適合應(yīng)用在濕陷性地基處理工作中，符合房建工程建設(shè)要求。

4.3 碎石樁技術(shù)

以碎石樁與強夯結(jié)合方法有效處理地基穩(wěn)固性，但是在施工階段有嚴(yán)格要求，必須遵循其作業(yè)原則與要求規(guī)范施工，設(shè)定目標(biāo)區(qū)域，布設(shè)碎石樁體，利用起重機進行多次碾壓，也能顯著提升地基牢固性能。在目前大部分房建工程地基處理中有效應(yīng)用，凸顯較強的實用性。如果針對的是深層密度地基處理，還會與起重機的起吊作業(yè)綜合應(yīng)用，啟動水泵向地基中注入，在振沖作用下保證樁基深度，并選擇碎石材料進行填充，也能增強地基牢固性。

某房建工程就在施工階段應(yīng)用到此項技術(shù)，編制完善的施工方案，并組織專業(yè)化施工隊伍，對碎石樁技術(shù)實施嚴(yán)謹(jǐn)管控，質(zhì)量與效率均能顯著提升，最大化地滿足項目施工要求，增強地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，符合項目建設(shè)要求，為后續(xù)工作有序?qū)嵤┨峁┍Ｕ稀?/p>

4.4 旋轉(zhuǎn)鉆孔灌樁技術(shù)

與上述幾種施工技術(shù)相比較，旋轉(zhuǎn)鉆孔灌樁技術(shù)最適合應(yīng)用在石性土壤、粘性土壤為主的地基中，分析房建工程主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與使用安全性，需在地基處理階段提高處理數(shù)據(jù)精確度，所涉及到的施工范圍較小，但卻能發(fā)揮出較強的風(fēng)化巖效應(yīng)，在施工階段能控制轉(zhuǎn)動速度，能控制作業(yè)質(zhì)量與進度，保證各道工序均能有序開展，施工質(zhì)量有效提升[6]。

4.5 預(yù)制樁技術(shù)

預(yù)制樁技術(shù)也會對房建工程地基處理施工質(zhì)量有一定影響，遵循“事先預(yù)制”原則做好樁體。再借助沉樁設(shè)備夯擊樁體，確保樁體能被打入地基中，按照預(yù)制樁類別分析，主要包括混凝土預(yù)制樁與鋼樁。

鋼樁：較突出的特點是施工效率高、承載能力強。

混凝土預(yù)制樁：空心管樁，通常情況下會采用離心法生產(chǎn)，所呈現(xiàn)出的樁徑類型較多，如：300mm、400mm、500mm 等，節(jié)長度尺寸類別較多，如：8m、10m、12m 等。其中實心方樁斷面呈方形，尺寸為200m＊200mm、600m＊600mm。

錘擊法也是預(yù)制樁施工的主要方法之一，由動力裝置、樁架、樁錘工作組成，可根據(jù)房建工程地基處理施工要求，選擇適合的打樁順序，如：以中間為中心，向四周打樁或向兩側(cè)對稱打樁，或是從其中一側(cè)打樁，向?qū)?cè)單方向打樁，適合的打樁順序也會影響施工質(zhì)量與效率。

4.6 灌注樁技術(shù)

第一，泥漿制備?？刂聘鞒煞峙渲票壤?，根據(jù)工程地基條件、鉆孔方式進行設(shè)計，重點控制泥漿pH 值、黏度、比重等數(shù)值；第二，鉆機安裝、設(shè)備定位（水準(zhǔn)儀、鉛垂儀）。鉆頭必須豎直、鉆機水平，鉆進時實時檢測傾斜度，及時修正，控制鉆孔作業(yè)質(zhì)量；第三，制備鋼筋籠。依據(jù)地基設(shè)計方案，明確鋼筋籠韌性、強度等，沉放階段要定位、加固，避免上浮；第四，混凝土澆筑，建議使用導(dǎo)管灌注，控制混凝土灌注速度及導(dǎo)管拔管速度均勻、持續(xù)、穩(wěn)壓，保證地基施工質(zhì)量。

5、房建工程中地基處理施工技術(shù)應(yīng)用方法

5.1 強夯法

可以與碎石樁技術(shù)一同作業(yè)，要考慮地基處理實際范圍，在夯實處理過程中保證碎石與地基充分結(jié)合，受沖擊力影響粉碎碎石樁體，均勻地鋪設(shè)在地基土層上，控制夯擊次數(shù)、力度、深度等，一邊夯擊一邊檢測，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值后停止作業(yè)，有效增強地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性。

5.2 IFCO 強制固結(jié)法

在此方法應(yīng)用過程中，最重要的基礎(chǔ)條件就是加壓設(shè)備、排水設(shè)備，會在加壓及排水系統(tǒng)運作階段，設(shè)定真空條件下的固結(jié)環(huán)境，加壓設(shè)備提升固結(jié)壓力，解決堵截問題的同時，還能縮短作業(yè)時間，提高混凝土固結(jié)效率。排水系統(tǒng)則影響著排水通道寬度，進一步提高固結(jié)效率，與粉煤灰固結(jié)時間相比較更短一些，也是現(xiàn)代化房建工程地基處理施工技術(shù)合理應(yīng)用的主要方法之一。

5.3 灰土墊層法

以回填材料為主，控制石灰與濕性土的混合比例，并在含水量最佳條件下及時開展回填夯實工作，整體施工難度較低，強度優(yōu)良、投資成本能有效控制、便于取材等，適合應(yīng)用在濕陷黃土層、軟弱土層、雜填土等地基處理工作中，只需控制土層厚度在1-4m 即可[7]。

此外，在回填材料選擇上也可以直接使用開挖原土、粘性土等。關(guān)于土質(zhì)材料使用，為保證施工質(zhì)量，還需提前篩選，主要是根據(jù)土粒的粒徑有效處理；石灰使用，先熟化、過篩，能把生石灰篩選掉；控制灰土原材料比例2:8 或3:7，如果現(xiàn)場施工情況較復(fù)雜，還需有依據(jù)性地調(diào)整原材料比例，也能影響作業(yè)質(zhì)量。

5.4 預(yù)壓法

在房建工程作業(yè)前就要借助現(xiàn)代化技術(shù)對施工現(xiàn)場條件進行模擬，并施加一定荷載，使基坑土體中的水在孔隙中排出，能影響基坑土體密實度，孔隙體積也會逐漸變小，關(guān)系到房建工程地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、可靠性。預(yù)壓法適合應(yīng)用在淤泥質(zhì)土、粘性土、沖填土、淤泥等地基處理施工中，依據(jù)現(xiàn)場作業(yè)實況，合理選擇堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法。

真空預(yù)壓法：適合應(yīng)用在地基深度超過15m 的工程項目中，通過增設(shè)排水豎井增強地基結(jié)構(gòu)可靠性。而堆載預(yù)壓法適合應(yīng)用在地基軟土層＞4m 的工程中，分別選擇天然地基堆載預(yù)壓法、砂井地基預(yù)壓法。根據(jù)地基軟土層厚度進行判斷與選擇，如果地基軟土層＞4m，建議采用砂井地基預(yù)壓法；相反，地基軟土層＜4m，則采用天然地基堆載預(yù)壓法，是解決房建工程地基沉降、穩(wěn)定性問題的主要方法之一，通過提前模擬及施加一定荷載，詳細(xì)掌握現(xiàn)場作業(yè)條件，分析作業(yè)階段易發(fā)生或存在的問題，提前確定具體的施工方法，才可保證施工技術(shù)實施順暢，能為實踐作業(yè)提供基礎(chǔ)保障。

5.5 化學(xué)加固地基法

化學(xué)加固地基法能改善地基土的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)，主要方法包括水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、灌漿法。

水泥土攪拌法：適合處理正常固結(jié)的粉土、飽和黃土、粘性土等地基。如果作業(yè)區(qū)域地下水的腐蝕性，還需在施工作業(yè)前開展試驗，保證土質(zhì)處理效果，突出較強的適用性特點。

高壓噴射注漿法：主要處理黃土、素填土、可塑性粘性土等地基，使用范圍包括壩基工程加固與防水、地鐵、深基坑。

灌漿法：依據(jù)氣壓、液壓或電化學(xué)原理，借助注漿管把漿液均勻地注入到地層中，能通過填充增強地基土質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密度、地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并把原松散的土粒膠結(jié)成一個整體，有較強防水性能，成為化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”。

結(jié)語：

結(jié)合某房建工程案例展開分析，能了解到地基處理重要性，影響著建筑物使用安全性、結(jié)合穩(wěn)定性，引起建筑企業(yè)及施工單位重視，依據(jù)技術(shù)要點及作業(yè)流程，在施工階段選擇粉煤灰吹填技術(shù)、DDC 灰土擠密技術(shù)、碎石樁技術(shù)、旋轉(zhuǎn)鉆孔灌樁技術(shù)等，配合強夯法、IFCO 強制固結(jié)法、灰土墊層法等，既能增強地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，又能滿足工程項目建設(shè)要求，在整個施工階段均能把控作業(yè)質(zhì)量，降低施工及管理難度，提升房建工程施工與管理技術(shù)水平，確保工程項目效益最大化，為我國現(xiàn)代化建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展起到促進作用。