邵光可
(中鐵城建集團(tuán)第一工程有限公司,山西 太原 030024)
地基基礎(chǔ),是指一種承載壓力的結(jié)構(gòu),任何建筑物由于重力影響,都會(huì)形成豎向的壓力,這種壓力作用于地表,就會(huì)發(fā)生沉降。為能夠給予建筑物一個(gè)穩(wěn)定安全的基礎(chǔ)平臺(tái),就要在底部構(gòu)建支撐結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)就是地基。地基基礎(chǔ)可以說是建筑物安全穩(wěn)定性的最重要因素之一,就像大樹的根系一樣,使建筑物能夠屹立不倒。在現(xiàn)代建筑中,工程的規(guī)模越來越大型化,特別是在一線城市中,高層和超高層建筑已經(jīng)成為趨勢(shì),這種建筑的豎向作用力非常大,對(duì)于地基基礎(chǔ)的要求也十分之高。所以在地基基礎(chǔ)施工過程中,要對(duì)技術(shù)的運(yùn)用做到精益求精,以便保證建筑的安全性。
樁基礎(chǔ),是指為了承載來自不同方向的作用力而在施工過程中建設(shè)的設(shè)施,它是由承臺(tái)和基樁的連接共同形成的,由于其具有十分強(qiáng)大的抗壓能力和穩(wěn)定性能,所以稱為建筑樁,特別是高層建筑中不可或缺的一部分,樁基礎(chǔ)分為不同的類型,比如根據(jù)受力不同可以分為端承樁和摩擦樁,根據(jù)施工方式不同可分為灌注樁和預(yù)制樁。在現(xiàn)代工程建筑體系中,樁基礎(chǔ)施工有了很大的發(fā)展和改進(jìn),技術(shù)趨于成熟化。
1)塌方是地基建設(shè)中最為常見也是破壞性最大的問題,這一現(xiàn)象的出現(xiàn),是因?yàn)閷?duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)了解不夠充分,沒有做好保護(hù)措施造成的,它不僅會(huì)拖慢整個(gè)工程的進(jìn)度,而且對(duì)于周邊建筑也會(huì)產(chǎn)生影響,還會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。
2)由于對(duì)外部環(huán)境因素的忽視,對(duì)于地基沒有采取相應(yīng)的保護(hù)鞏固措施,使得質(zhì)量受到影響。比如在雨季施工,如果沒有運(yùn)用防水技術(shù),大量的降雨會(huì)使得地基積水,軟化土質(zhì),容易發(fā)生垮塌。
3)施工的不規(guī)范和技術(shù)運(yùn)用不到位也是地基基礎(chǔ)建設(shè)中十分普遍的現(xiàn)象,就實(shí)際情況來看,很多工程中,設(shè)計(jì)和施工銜接不當(dāng),具體操作出現(xiàn)偏差都和施工不當(dāng)有很大的關(guān)系,嚴(yán)重影響著工程質(zhì)量。
1)在地基建設(shè)中,一些較軟土層因?yàn)槠渥陨淼奶匦裕瑑?nèi)部間隙較大,容易出現(xiàn)沉降,不利于地基穩(wěn)定。對(duì)于這一問題,可以通過具有高度穩(wěn)定性和強(qiáng)度的建筑材料對(duì)軟土層進(jìn)行替換,比如合適規(guī)格的混凝土,在具體的替換中,要采用分層填土技術(shù),即在對(duì)一層軟土進(jìn)行替換,澆筑了混凝土后,要經(jīng)過一定的間歇才能進(jìn)行下一層的替換澆筑,以便將裂縫和氣孔量降到最低,加大承載力度。
2)為了讓地基土層的密度更高,降低土壤中的間隙,從而實(shí)現(xiàn)沉降的控制,必須要對(duì)基土進(jìn)行壓實(shí),增加其穩(wěn)定性。目前在地基施工中,最為常見的兩種壓實(shí)方法分別是機(jī)械沖擊碾壓技術(shù)和振動(dòng)夯實(shí)技術(shù)。這兩種方法要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況和前期施工方案來確定。
3)要使土壤穩(wěn)定性和強(qiáng)度增加,更為簡(jiǎn)單和實(shí)用的方法就是排除土壤中的水分,這是目前地基施工中十分普遍使用的方法,具體技術(shù)是運(yùn)用土壤固化劑對(duì)土壤進(jìn)行固結(jié)。另外,可以通過化學(xué)技術(shù)對(duì)土層實(shí)施加固,比如可以向土層加入堿液或丙烯酸銨等化學(xué)物質(zhì),通過改變土層結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)加固。
首先,在樁基施工中,在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況來確定樁的長(zhǎng)度和型號(hào),以便確保樁基能夠滿足建筑的承載要求,但是在實(shí)踐過程中,一方面設(shè)計(jì)人員在制定方案時(shí)沒有根據(jù)前期調(diào)查數(shù)據(jù)和建筑綜合情況來進(jìn)行精確計(jì)算和設(shè)計(jì),另一方面由于具體操作的不規(guī)范性,使得實(shí)際和設(shè)計(jì)出現(xiàn)偏差,影響了整體質(zhì)量。在施工方案的選擇上,由于對(duì)地質(zhì)特點(diǎn),承載需求和地面沉降的調(diào)查上工作不夠細(xì)致,往往到了具體施工階段,才發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況和方案出現(xiàn)沖突。
1)在樁基礎(chǔ)施工中最為傳統(tǒng)但是運(yùn)用最廣泛的是CFG 樁復(fù)合地基技術(shù)。這種技術(shù)是將碎石、煤灰和水泥進(jìn)行混合,形成樁基。雖然這一技術(shù)產(chǎn)生于20 世紀(jì)80年代,但是在地基穩(wěn)固中的作用十分突出,而且成本低,操作簡(jiǎn)單,在工程施工中被普遍使用。
2)靜力技術(shù)。這種技術(shù)的原理主要是通過使用外力壓降樁柱使其沉降,從而增大地基的載荷力度、增強(qiáng)地基的堅(jiān)硬度的一種方式。這種方法雖然耗時(shí)大、效率低,但它卻有非常好的穩(wěn)固性與效果性,而且成本低。所以在一般的不限時(shí)建筑建設(shè)中,這種方法應(yīng)用極為廣泛。這種方法由于采用的是靜力沉降的方式,所以一般用在土質(zhì)較軟、易于沉降的軟土區(qū)域。
3)沉管技術(shù)。這種技術(shù)是指在施工的過程中,使用特殊的機(jī)械(比如重錘)對(duì)樁柱進(jìn)行強(qiáng)力的沖擊,以便讓樁柱更深的埋入到土層中,當(dāng)樁柱達(dá)到一定深度要求后,再向柱內(nèi)空心處澆筑混凝土,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于地基的固定。沉管技術(shù)多運(yùn)用在土質(zhì)較為松軟的地域,而在具有硬質(zhì)巖層的地方(比如花崗巖層)并不適用,具有一定的限制性,另一方面,這種技術(shù)的成本較低,具體操作也比較簡(jiǎn)單,工序和設(shè)備要求也不高,所以在外部條件成熟的工程中還是被較多的使用。但是這種技術(shù)也有自身的缺陷,比如施工噪聲大,影響周圍居民休息,對(duì)人力的要求較高,而且周期較長(zhǎng)等等,所以還是要視實(shí)際情況進(jìn)行選擇使用,在人口密度較大的市區(qū)不宜使用,對(duì)于工期較緊的工程也不宜使用。
4)振動(dòng)沉樁施工技術(shù)是在樁的頂部固定振動(dòng)器,使樁通過振動(dòng)效果和自身重力的綜合作用,自動(dòng)下沉至地基土層。這種施工技術(shù)簡(jiǎn)單易于操作,打樁效果也較好,有效地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了施工的效率,降低了施工的成本。也是目前施工過程中運(yùn)用較廣的一門技術(shù)。
該工程是高層建筑,在該工程的樁基建設(shè)中,土層為較軟土質(zhì),并且地下水系復(fù)雜,經(jīng)過分析后,確定以下樁基建設(shè)方案,首先根據(jù)建筑樓層的高度將工程分為2 個(gè)區(qū)域,第一區(qū)域的主體建筑為20 層,高60 m,第二區(qū)域?yàn)? 層裙樓框架,高度在15 m,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè),由于現(xiàn)場(chǎng)在城市郊區(qū),居住人口較少,工期較長(zhǎng),可以運(yùn)用人工挖孔和沉管技術(shù)進(jìn)行打樁。將樁的長(zhǎng)度確定在30 m~50 m。在進(jìn)行打樁時(shí),先進(jìn)行輕的擊打,以便減小誤差,擊錘落距保持在0.5 m~0.9 m 之間,在樁柱入土3 m~5 m 后再進(jìn)行重?fù)?。? 是工程樁基計(jì)算的詳細(xì)數(shù)據(jù)。
表1 工程樁基計(jì)算的詳細(xì)數(shù)據(jù)表
可以看出,作為建筑中十分關(guān)鍵的部分,地基和樁基礎(chǔ)對(duì)施工技術(shù)的要求非常嚴(yán)格,如果對(duì)于節(jié)點(diǎn)的處理沒有到位,會(huì)產(chǎn)生各種質(zhì)量問題,給建筑帶來安全隱患。所以,在施工過程中,一定要科學(xué)的運(yùn)用先進(jìn)的施工技術(shù),同時(shí)要加強(qiáng)管理,建立健全相關(guān)的制度,培養(yǎng)施工人員的安全意識(shí)和質(zhì)量意識(shí),全面性的保障地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)的順利完成。
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