建筑地基基礎(chǔ)施工及加固工藝的應(yīng)用研究

范萬亮

地基作為建筑工程的基礎(chǔ)性作業(yè)，承擔(dān)著建筑垂直方向的壓力，對建筑質(zhì)量有很大的影響。現(xiàn)階段的建筑工程由于規(guī)模較大，地基需要承受更大的壓力，傳統(tǒng)的地基施工技術(shù)難以滿足建筑需求，要求相關(guān)單位結(jié)合實際對基礎(chǔ)進(jìn)行加固，以提高地基質(zhì)量。然而地基基礎(chǔ)施工的范圍較為廣泛，加固技術(shù)更是涉及材料、建筑、框架以及結(jié)構(gòu)等諸多環(huán)節(jié)，相關(guān)人員在進(jìn)行加固作業(yè)時也會受到各種因素的影響。同時，在實際作業(yè)環(huán)節(jié)，加固工藝的應(yīng)用還存在一些問題，一定程度上制約了建筑工程的質(zhì)量。因此，相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對地基基礎(chǔ)工程的研究，結(jié)合實際對其進(jìn)行加固，以確保工程質(zhì)量。

1 建筑地基基礎(chǔ)施工及加固技術(shù)的相關(guān)概念

地基是建筑物下方支撐基礎(chǔ)的土體或巖體，主要是指承受上部結(jié)構(gòu)荷載影響的那部分土體。在建筑工程中，地基對保證建筑物的堅固耐久具有非常重要的作用。在建筑行業(yè)發(fā)展過程中，由于建筑工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大，地基承擔(dān)的壓力也在不斷提升，傳統(tǒng)的地基施工技術(shù)已經(jīng)難以滿足社會的發(fā)展需要，要求施工人員在基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)加強(qiáng)對加固技術(shù)的重視。

在實際作業(yè)環(huán)節(jié)，建筑地基基礎(chǔ)的加固作業(yè)主要是指對地基的加固，由于地基承載力較大，很容易出現(xiàn)質(zhì)量方面的問題。為保證地基質(zhì)量，對其加固一直是建筑行業(yè)的重要一環(huán)，能夠顯著增強(qiáng)建筑地基基礎(chǔ)的安全性、耐久性和適用性[1]。

建筑地基的加固是指對地基各個環(huán)節(jié)的材料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的作業(yè)，該技術(shù)的使用能夠有效提升地基的穩(wěn)定性，增強(qiáng)其承載能力，在很大程度上實現(xiàn)對工程質(zhì)量的把握。建筑地基基礎(chǔ)施工現(xiàn)場如圖1 所示。

圖1 建筑地基基礎(chǔ)施工現(xiàn)場圖（來源：網(wǎng)絡(luò)）

2 地基基礎(chǔ)施工及加固作業(yè)存在的難點

2.1 地質(zhì)條件的復(fù)雜性

由于我國的地質(zhì)條件十分復(fù)雜，在實際加固及基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)很容易受到特殊地質(zhì)的影響。例如，軟土的性質(zhì)較軟、滲透性較差且承載力低，作為地基時受到建筑的垂直壓力，容易出現(xiàn)壓縮變形，因此需要對其進(jìn)行地加固作業(yè)。在實際施工環(huán)節(jié)，部分區(qū)域還存在凍土，相關(guān)人員應(yīng)全面考慮凍土的凍脹力給基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)帶來的影響，然后才能確定基礎(chǔ)深度。因此，針對不良土層的加固作業(yè)十分必要，相關(guān)作業(yè)人員需要事前調(diào)查當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)狀況，再結(jié)合實際狀況合理確定加固方案。

2.2 施工的復(fù)雜性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑工藝也越發(fā)復(fù)雜，為了滿足建筑工程的需要，地基基礎(chǔ)及加固作業(yè)的技術(shù)性也應(yīng)不斷提升。首先，基于我國復(fù)雜多樣的地質(zhì)條件，加上城市地下空間分布的大量管線，導(dǎo)致建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計與施工的難度不斷增加。另外，相關(guān)人員在作業(yè)環(huán)節(jié)很容易忽略較為細(xì)微的因素，導(dǎo)致方案不夠科學(xué)合理，容易引發(fā)地下水滲透等問題。其次，加固技術(shù)涉及諸多方面，相關(guān)人員在加固環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)失誤，影響加固功能的發(fā)揮，導(dǎo)致整個地基結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，進(jìn)而造成建筑基礎(chǔ)傾斜、建筑無法正常施工與使用等問題，嚴(yán)重影響建筑工程質(zhì)量。

2.3 人為因素

建筑工程中的地基基礎(chǔ)作業(yè)及加固技術(shù)都具有很強(qiáng)的技術(shù)性，人員作為作業(yè)的主體，其技術(shù)水平和思想意識在很大程度上影響著工程質(zhì)量。現(xiàn)階段的施工環(huán)節(jié)，部分單位對人員的重要性認(rèn)識不足，嚴(yán)重制約著相關(guān)作業(yè)的開展。首先是思想意識方面的問題，部分施工人員對于加固與基礎(chǔ)作業(yè)的重視程度不足，在地質(zhì)勘察時開展不夠深入，難以全面獲取信息。這會導(dǎo)致相關(guān)人員在方案設(shè)計時缺乏信息基礎(chǔ)，出現(xiàn)設(shè)計方案與工程實際情況不符等狀況，造成建筑工程的安全隱患[2]。其次，在技術(shù)方面，隨著建筑工藝的迅速發(fā)展，相應(yīng)的加固技術(shù)與基礎(chǔ)施工技術(shù)也較為先進(jìn)，但是部分施工和設(shè)計人員的技術(shù)水平不足，作業(yè)環(huán)節(jié)很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)計算有誤或操作失誤等狀況，不僅影響了加固作業(yè)的順利進(jìn)行，還會嚴(yán)重影響建筑工程的質(zhì)量。

3 建筑地基基礎(chǔ)的施工技術(shù)

地基基礎(chǔ)施工對于整個工程的質(zhì)量都會產(chǎn)生很大影響，這就要求相關(guān)人員應(yīng)加強(qiáng)對建筑地基基礎(chǔ)施工技術(shù)的重視。目前，在建筑行業(yè)的發(fā)展過程中，基礎(chǔ)施工主要包括靜壓力樁和振動沉樁2 種施工技術(shù)。

3.1 靜壓力樁施工技術(shù)

靜壓力樁施工技術(shù)是在傳統(tǒng)壓力樁技術(shù)的基礎(chǔ)上升級而來，傳統(tǒng)技術(shù)在作業(yè)環(huán)節(jié)會產(chǎn)生很大噪音，不僅會對施工人員產(chǎn)生影響，還會在一定程度上影響周邊的居民。當(dāng)前建筑工程施工環(huán)境逐漸復(fù)雜，傳統(tǒng)施工技術(shù)已經(jīng)難以滿足建筑事業(yè)的發(fā)展需要，在此背景下，靜壓力樁施工技術(shù)成為施工的主要選擇。該技術(shù)具有環(huán)保、快速、高質(zhì)量的優(yōu)點，適用范圍較廣，可以用于軟土層建筑物地基基礎(chǔ)施工中，對建筑行業(yè)的發(fā)展具有很大推動作用。在實際施工過程中，該技術(shù)主要是將預(yù)制樁逐節(jié)壓入建筑物地基土中，不僅不會對周圍環(huán)境產(chǎn)生很大影響，而且能夠保證工程質(zhì)量。

3.2 振動沉樁施工技術(shù)

振動沉樁施工技術(shù)是較為傳統(tǒng)且常見的施工方式，廣泛適用于黏土、松散砂土、黃土和軟土等建筑地基基礎(chǔ)施工中。在作業(yè)環(huán)節(jié)，相關(guān)人員主要通過固定器產(chǎn)生的震動力進(jìn)行作業(yè)，將其布置在合適的位置，振動力就能夠迫使周邊的土層發(fā)生振動，改變土壤結(jié)構(gòu)的排列形式。在此背景下，土壤會產(chǎn)生一定的位移，導(dǎo)致樁基礎(chǔ)與土層之間的摩擦力減弱，樁基礎(chǔ)會在振動的作用下沉到土壤中，以確保地基的穩(wěn)定。該技術(shù)的設(shè)備較為簡單，僅需要振動裝置就能實現(xiàn)基礎(chǔ)的沉樁作業(yè)，不需要其他設(shè)備輔助，因此成本較低。另外，由于設(shè)備的重量較小、適應(yīng)性強(qiáng)且運輸簡單，也在一定程度上降低了施工難度。

4 建筑地基基礎(chǔ)的加固工藝

4.1 強(qiáng)夯法

在加固技術(shù)中，強(qiáng)夯是較為常見的技術(shù)手段，能夠有效提升地基的強(qiáng)度、壓縮性以及承載能力，從而提高基礎(chǔ)工程的質(zhì)量。該技術(shù)的作業(yè)模式簡單，效率較高，且適用范圍較廣，具有很強(qiáng)的優(yōu)勢，但是在實際作業(yè)環(huán)節(jié)，也存在著一些缺陷。該技術(shù)在應(yīng)用中可能存在下沉量超標(biāo)、地基強(qiáng)度不足以及土壤松動等問題，很大程度影響作業(yè)的質(zhì)量。

因此，要想保證施工質(zhì)量，施工人員首先需要提前在土層上鋪1 層砂石，以降低夯擊對含水層產(chǎn)生的影響。其次，相關(guān)人員還需要在勘察環(huán)節(jié)仔細(xì)研究地層狀況，合理確定加固方案，以保證工程質(zhì)量。最后，相關(guān)人員需要根據(jù)施工情況來調(diào)整夯擊次數(shù)與程度等，以保證夯實作業(yè)的順利進(jìn)行。

4.2 灌漿加固法

灌漿加固是指在需要加固的部位進(jìn)行灌漿作業(yè)，以保證工程質(zhì)量。在實際作業(yè)環(huán)節(jié)，相關(guān)人員需要在加固部位鉆若干小孔，然后向小孔內(nèi)灌入適量的化學(xué)漿液和水泥砂漿。灌漿后，漿液會和土體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)膠結(jié)現(xiàn)象，等到漿液硬化后，就能起到加固地基、改善地基物理學(xué)性質(zhì)以及填充地基所形成裂縫空隙的作用。現(xiàn)階段的灌漿加固主要分為高壓噴射和靜壓灌漿2 種形式，相關(guān)人員應(yīng)合理確定注漿量、注漿速度以及注漿時間，并且結(jié)合實際規(guī)劃鉆孔位置與間距，避免漿液聚集[3]。此外，作業(yè)人員還需結(jié)合實際材料選擇注漿類型，確保漿液初凝前完成灌漿操作，并且按照先周邊后中心的順序進(jìn)行灌漿，避免注漿孔間出現(xiàn)串孔問題。

4.3 靜壓力加固法

靜壓力加固技術(shù)是指借助專業(yè)設(shè)備實現(xiàn)加固作業(yè)的技術(shù)手段。在實際作業(yè)環(huán)節(jié)，工作人員需要操縱液壓設(shè)備配置自重裝置，以建筑的重力作為反作用力，將樁基強(qiáng)行壓入土層中，這樣就能夠減小土層之間的間隙，提升地基的緊密度。此外，作業(yè)人員在施工環(huán)節(jié)還需要在上下節(jié)段管樁接駁處埋設(shè)角鐵，以實現(xiàn)靜壓力樁的連續(xù)作業(yè)。由于該技術(shù)需要借助專業(yè)的技術(shù)設(shè)備實現(xiàn)加固作業(yè)，相關(guān)人員在作業(yè)環(huán)節(jié)需要結(jié)合實際的作業(yè)狀況確定壓樁參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)壓樁達(dá)到規(guī)定的荷載，要及時終止壓樁，并通過焊接技術(shù)對鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接處理。

4.4 排水固結(jié)法

這種作業(yè)方法主要包含3 個方面內(nèi)容，需要相關(guān)人員結(jié)合實際情況合理運用。第一，堆載預(yù)壓法。該技術(shù)手段是在建筑場地對填土進(jìn)行堆積再加載，以在地基層面提前完成沉降作業(yè)的技術(shù)手段。由于這種技術(shù)手段提前實現(xiàn)了地基的沉降和固結(jié)，因此能夠明顯增強(qiáng)地基的承載能力。而且該技術(shù)還能抵消原有的荷載壓力，消除地基的部分均勻沉降，是現(xiàn)階段常見的技術(shù)手段之一。第二，真空預(yù)壓法。這種作業(yè)技術(shù)是在黏土層上再鋪1 層砂墊層，然后利用薄膜實現(xiàn)土層密封，在抽氣后形成負(fù)壓的作業(yè)技術(shù)[4]。該技術(shù)可以有效排出地下水，避免地下水可能產(chǎn)生的地基沉降，對于穩(wěn)定地基具有重要作用。第三，電滲排水法。該技術(shù)也是排水的主要手段，主要通過電滲的方式進(jìn)行排水，也可以實現(xiàn)地基的穩(wěn)定作業(yè)。

5 建筑地基基礎(chǔ)施工及加固工藝的應(yīng)用要求

5.1 遵循規(guī)范

規(guī)范是地基作業(yè)及加固作業(yè)必須遵循的規(guī)則，也是相關(guān)人員在實踐中總結(jié)出來的作業(yè)經(jīng)驗，能夠在一定程度上保證作業(yè)的順利開展。第一，遵循設(shè)計規(guī)范。建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計的優(yōu)化和改進(jìn)要以滿足設(shè)計規(guī)范要求為前提，設(shè)計師應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)規(guī)范，認(rèn)真分析和研究規(guī)范中的格式和條款，深刻領(lǐng)會規(guī)范的精髓，將設(shè)計規(guī)范融入建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計的優(yōu)化中，這樣才能科學(xué)規(guī)范地實現(xiàn)加固作業(yè)。第二，加強(qiáng)對計算的重視。加固作業(yè)涉及眾多數(shù)據(jù)，計算結(jié)果的精準(zhǔn)度也是加固作業(yè)順利開展的保障。作業(yè)人員應(yīng)重視各項參數(shù)的計算，并結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行施工。而對于地震等無法準(zhǔn)確計算的工況，作業(yè)人員需充分考慮其造成的損害、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)情況以及相應(yīng)的構(gòu)造措施，盡可能保證操作的科學(xué)性。

5.2 加強(qiáng)監(jiān)督與人員培養(yǎng)

人員作為加固及基礎(chǔ)施工的主體，其技術(shù)水平在很大程度上制約著加固作業(yè)的順利開展。因此，在實際工程中，需要加強(qiáng)對人員技術(shù)的重視，通過監(jiān)督與培訓(xùn)提升作業(yè)人員的技術(shù)水平。首先，單位需要建立起專業(yè)的監(jiān)督機(jī)構(gòu)，定時檢查工程質(zhì)量，防止出現(xiàn)質(zhì)量偏差，并結(jié)合加固作業(yè)流程選用專業(yè)的規(guī)范。其次，應(yīng)加強(qiáng)對原材料的檢測。材料的質(zhì)量直接決定加固作業(yè)的質(zhì)量，單位在進(jìn)行材料購置時應(yīng)派遣專業(yè)人員進(jìn)行檢測，以保證其符合相關(guān)規(guī)范要求。一旦發(fā)現(xiàn)材料存在質(zhì)量問題，應(yīng)及時上報。最后，建筑單位需要加強(qiáng)人員的技術(shù)培訓(xùn)。由于建筑工藝日益復(fù)雜，傳統(tǒng)的技術(shù)手段已經(jīng)難以滿足建筑的發(fā)展需要，相應(yīng)的加固技術(shù)也在不斷進(jìn)步。相關(guān)單位需要成立專業(yè)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，聘請專業(yè)技術(shù)人員對工作人員進(jìn)行先進(jìn)技術(shù)的指導(dǎo)，以提升整個隊伍的技術(shù)水平[5]。另外，還可以通過召開座談會和以老帶新等手段，制定規(guī)范的培訓(xùn)制度，提升作業(yè)人員的技術(shù)水平。這樣可使相關(guān)人員掌握最新的加固技術(shù)，并且科學(xué)合理地將其應(yīng)用到施工環(huán)節(jié)，充分保障建筑工程的地基加固質(zhì)量。

6 結(jié)語

隨著城市化進(jìn)程的加快，建筑行業(yè)的發(fā)展十分迅速。得益于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，建筑工藝也得到了長足發(fā)展，建筑規(guī)模逐漸擴(kuò)大，地基承受更多壓力。為了保證地基質(zhì)量，施工單位應(yīng)加強(qiáng)對基礎(chǔ)施工及加固技術(shù)的重視。由于加固技術(shù)及地基基礎(chǔ)施工涉及范圍較為廣泛，相關(guān)人員在作業(yè)環(huán)節(jié)很容易出現(xiàn)紕漏，影響施工過程的順利開展。因此，施工單位需要通過規(guī)范遵循、加強(qiáng)監(jiān)督以及人員培養(yǎng)等手段，確?；A(chǔ)施工及加固作業(yè)的順利落實。