關(guān)于淺析房屋建筑地基基礎(chǔ)加固工程施工技術(shù)*

楊 勇

(中鐵十六局集團第五工程有限公司 河北 唐山 252200)

房屋建筑地基基礎(chǔ)是整個建筑物的支撐和承受載荷的重要部分,其穩(wěn)定性和安全性直接關(guān)系到建筑物的使用壽命和抗震性能。但由于在房屋建筑過程中,不同地區(qū)受到土壤差異、自然災害等原因,使得房屋建筑地基基礎(chǔ)存在脆弱性和不足之處。為了解決這一問題,地基基礎(chǔ)加固工程成為了一項重要的施工技術(shù)。筆者旨在淺析房屋建筑地基基礎(chǔ)加固工程施工技術(shù),探討其重要性和關(guān)鍵要點,以期為相關(guān)行業(yè)提供參考和指導。

1 工程項目概述

筆者以某地區(qū)高層房屋建筑工程項目為例,該高層建筑建設(shè)所在地區(qū)為主干道上,并且周邊建筑樓群較為密集,人流量大。在工程項目施工中,采用框架剪力墻施工結(jié)構(gòu),以此提高房屋的耐火性和抗震性能,該高層房屋建筑項目包含10個子單位,每個樓包含2個單元。

在施工中,嚴格按照施工圖紙和標準要求進行施工,對應(yīng)的地基承載力特征值需要達到2 600 k Pa,并且工程項目采用平面工序交叉施工的方式。對于地基基礎(chǔ)加固工程施工質(zhì)量較低的問題,本項目工程設(shè)計了一種全新的加固施工技術(shù),將其應(yīng)用在工程當中,同時對其進行檢驗后發(fā)現(xiàn),達到了地基基礎(chǔ)加固的效果[1]。

2 加樁托換軟土地基

加樁托換軟土地基是一種常用的地基加固方法,主要用于軟土地區(qū)的建筑工程,該方法通過在軟土中打入樁基,利用樁的承載能力來改善土體的強度和穩(wěn)定性,從而提高地基的承載能力。加樁托換軟土地基的具體操作步驟如下:

首先,應(yīng)進行詳細的地質(zhì)勘察,確定軟土的類型、層位、厚度等參數(shù),然后評估地基的承載能力及存在的問題。

其次,基于地質(zhì)勘察結(jié)果,結(jié)合工程需求和地基設(shè)計要求,制定加樁托換方案。包括確定樁的類型、數(shù)量、深度、間距等參數(shù),并進行土體穩(wěn)定性計算。然后,按照設(shè)計方案進行樁基施工,通常采用振動法、沖擊法或鉆孔法進行樁的成樁工作,樁的選擇根據(jù)地質(zhì)特征和工程要求確定,一般有灌注樁、靜壓樁、摩擦樁等[2]。

隨后,通過樁基的承載能力,實現(xiàn)對軟土的托換或增加土體的整體穩(wěn)定性?？梢圆捎枚喾N方式,如墊層壓實、加漿固化、噴漿加固等,根據(jù)具體情況選擇適當?shù)奶幚矸椒ā?/p>

最后,在施工過程中進行施工質(zhì)量監(jiān)控,并進行必要的檢測和測試。完成施工后,進行地基驗收,確保滿足設(shè)計要求和工程需求。在對本項目工程使用加樁托換軟土地基的方式時,由于該項目高層建筑軟土地基經(jīng)過處理后,可以改變地基的結(jié)構(gòu),為此,對地基基礎(chǔ)受力進行全方位和多維度的控制,能夠?qū)崿F(xiàn)對該高層房屋建筑地基基礎(chǔ)受力部分的控制以及荷載的分擔。而綜合考慮高層房屋建筑工程施工的各個角度,并利用建筑上部結(jié)構(gòu)作為支撐反力預制微型樁后,對應(yīng)的微型樁結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 加樁托換軟土地基結(jié)構(gòu)示意圖

而在加樁托換軟土地基中使用微型樁,并由托換梁的方式,托換連梁以及托換柱共同方式組成,可以形成整體剛度較大的縱橫托換底盤的方式。在采用錘擊工藝的情況下,逐段將微型樁打入軟土地基托換坑內(nèi),則可以確保本項目工程建筑物上部結(jié)構(gòu)的完整性,以此增大建筑物頂部的連接高度。在對加樁托換處理軟土地基時,還應(yīng)該對地基基礎(chǔ)地面的承載力進行計算,有利于更好地獲得地基基底壓力的動態(tài)變化情況,其計算公式如下:

在該公式中,其中P是指地基基礎(chǔ)底面平均壓力值,F 是指上不結(jié)構(gòu)至基礎(chǔ)頂面豎向力,G 是指地基基礎(chǔ)自重與覆土重量和,A 是指地基基礎(chǔ)底面面積,利用該公式,可以對建筑地基基礎(chǔ)壓力結(jié)果實現(xiàn)計算,并通過適當增加微型樁的方式,以此達到增強加樁托換荷載分擔的目的。

3 地基邊坡支護

地基邊坡支護是指對土質(zhì)邊坡進行加固和保護的工程措施,在土質(zhì)邊坡工程中,由于地基土質(zhì)的松散或者其他原因,會出現(xiàn)邊坡的塌方、滑移等問題,從而導致工程質(zhì)量和安全隱患。因此,為了確保邊坡的穩(wěn)定性和安全性,需要進行邊坡支護,常見的地基邊坡支護方法包括以下幾點。首先是土工合成材料,利用土工合成材料如土工格柵、土工布、土工膜等對邊坡進行加固,這些材料具有較高的抗拉強度和抗剪切性能,可以有效地增加邊坡的穩(wěn)定性。其次是排水系統(tǒng),通過設(shè)置排水管或排水溝,將邊坡內(nèi)部的積水及時排除,降低邊坡的水分含量,減少因水分引起的邊坡失穩(wěn)風險。然后是植被保護,通過植物的根系,可以增加土壤的抗沖刷能力和抗滑動性能,同時還能吸收地面水分,減少邊坡的水分滲透。隨后是灌漿加固,對邊坡進行灌漿處理,填充空隙,增強土體的整體強度和穩(wěn)定性[3]。最后是護坡結(jié)構(gòu),例如設(shè)置混凝土保護墻、擋土墻或者砌石護坡等結(jié)構(gòu),在邊坡表面形成一個穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)。在對本項目工程完成加樁托換處理軟土地基后,在對地基進行邊坡支護處理時,本文選擇使用錨噴邊坡支護的方式,不僅可以確?；涌颖诘姆€(wěn)定性,還能提高施工的安全性,對應(yīng)的該高層建筑項目施工地基邊坡支護相關(guān)參數(shù)如表1所示。

表1 地基邊坡支護設(shè)計參數(shù)

在對本項目工程的地基邊坡支護參數(shù)設(shè)計結(jié)束后,對應(yīng)的設(shè)計高層房建建筑基坑開挖則應(yīng)該按照中央?yún)^(qū)土方進行開挖,隨后進行四周土方開挖和分層開挖,當坡頂排水工程結(jié)束后,對其進行坑底排水工程,最后再進行地梁施工為止。在開挖過程中,嚴格控制高層建筑地基邊坡開挖的高度,其地基邊坡開挖高度計算公式如下:

h=2c sinθcosΦ/(rsin2(θ-Φ)/2)

在該公式中,c是指坑壁土的黏聚力,θ是指邊坡坡度角,Φ 是指土的內(nèi)摩擦角,r是指土的重量。經(jīng)過計算后,從而得出基坑邊坡分層開挖的高度,并嚴格控制土坡所允許的最大高度,以此提高邊坡的穩(wěn)定性和安全性。但是在進行邊坡處理時,對于各個階段測量放線工作和開挖工作進行標記,并在確保完成開挖邊坡支護穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,對其進行二次土方開挖時,則需要將其開挖到設(shè)計坑底標高為止。

4 漿噴樁加固施工技術(shù)

漿噴樁加固是一種常用的地基處理技術(shù),適用于土層松軟或不穩(wěn)定的情況,在漿噴樁加固施工技術(shù)的步驟中,確定加固區(qū)域范圍,根據(jù)設(shè)計要求進行方案確定,并進行詳細的施工圖紙編制,同時做好現(xiàn)場的安全措施和環(huán)境保護措施。根據(jù)施工圖紙,進行樁位標定和樁孔布置,施工現(xiàn)場需要進行平整,并清理雜物。按照設(shè)計要求,選擇合適的鉆機進行鉆孔作業(yè),在鉆孔過程中,要注意孔徑控制和孔壁穩(wěn)定,避免鉆孔偏離設(shè)計位置和出現(xiàn)塌方。在鉆孔完成后,進行沖洗作業(yè),以清理孔內(nèi)泥沙和垃圾等雜物,確保樁孔內(nèi)部清潔。

根據(jù)設(shè)計要求,配制合適的漿液。通常使用的漿液包括水泥漿液、水玻璃漿液等,攪拌漿液時,要保持均勻混合,并控制好漿液的流動性[4]。使用注漿泵將漿液注入樁孔中,注漿要從孔底開始,逐漸抽鉆管,保證注漿不出現(xiàn)空洞。

注漿過程中要控制好注漿壓力和注漿速度,并及時記錄數(shù)據(jù),以便后期分析。本文中的高層房屋建筑項目工程設(shè)計的地基基礎(chǔ)噴樁施工如圖2所示,并且在噴漿樁加固施工中所使用的機械設(shè)備主要以鉆機和空壓機等設(shè)備為主。

圖2 地基基礎(chǔ)漿噴樁施工圖

在該加固施工工藝中采用水泥漿作為加固料時,根據(jù)水泥摻量和相關(guān)標準規(guī)范,設(shè)置對應(yīng)的摻量作為參考值,如表2所示。

表2 漿噴樁加固施工水泥摻量參考值

而根據(jù)本高層建筑項目工程的實際需求,在確定漿噴樁施工所需的水泥摻量時,需要對地基基礎(chǔ)存在低洼現(xiàn)象部位進行回填處理,并在回填碾壓后確保地基的評整性。根據(jù)確定好的漿噴樁施工水泥摻量,設(shè)計漿噴樁所需的水泥漿量后,配置出足夠的水泥漿,并對其使用泥漿攪拌機不斷給予攪拌,以此控制泥漿的稠度[5]。需要注意的是,在配置好的水泥漿中,水泥漿的放置時間不宜太長,如果超過2 h,那么則不能繼續(xù)使用。

在使用水泥漿時,結(jié)合旋轉(zhuǎn)噴漿的施工工藝,將其壓力控制在0.5 MPa,并按照55 r/min轉(zhuǎn)速向上旋轉(zhuǎn)噴漿,最終達到噴漿樁長的設(shè)計要求,以此確保本文高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

5 結(jié)語

房屋建筑地基基礎(chǔ)加固工程施工技術(shù)作為一項復雜而重要的施工過程,不僅需要充分認識地基基礎(chǔ)的作用和問題,還需要科學合理地進行土壤分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工工藝等方面的工作。只有在嚴格遵守規(guī)范和標準的前提下,采取正確的施工方法和技術(shù)手段,才能保證加固工程的質(zhì)量和安全。

同時,應(yīng)該加強行業(yè)監(jiān)管和施工監(jiān)督,提高施工質(zhì)量和效率,為社會提供更安全可靠的建筑物。只有通過不斷的研究和實踐,進一步完善房屋建筑地基基礎(chǔ)加固工程施工技術(shù),才能更好地滿足人民群眾對于安居樂業(yè)的需求。