岳 振(安徽徽創(chuàng)豐華置業(yè)有限公司,安徽 合肥 230000)
在房屋建筑工程施工過(guò)程中,地基容易出現(xiàn)坍塌、沉降等各種質(zhì)量問(wèn)題,如果房建地基存在上述問(wèn)題,則會(huì)對(duì)建筑物使用情況產(chǎn)生較大影響,甚至?xí)l(fā)生風(fēng)險(xiǎn)事故,危害人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。房屋建筑地基質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,其主要原因是沒(méi)有使用合理的施工技術(shù),沒(méi)有根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行施工。對(duì)此,亟須對(duì)房屋建筑施工工程中的地基處理技術(shù)展開深入研究。
在應(yīng)用換填技術(shù)時(shí),需先挖去地基內(nèi)的軟土,隨后采用具有抗腐蝕、強(qiáng)度高、抗壓縮特點(diǎn)的材料實(shí)施回填作業(yè),此方式能夠有效提升原有地基土質(zhì)結(jié)構(gòu)的承載能力,避免地基出現(xiàn)沉降的情況。在對(duì)房屋建筑工程進(jìn)行施工時(shí),若存在軟土地基的現(xiàn)象,并且難以實(shí)施加固措施,則可使用換填法提升原有地基土質(zhì)結(jié)構(gòu)的承載能力。在對(duì)地基土進(jìn)行換填作業(yè)時(shí),需挖除原地基中的軟土,隨后采用抗壓縮、強(qiáng)度較高的換填材料,例如,灰土、砂石、礦渣等。對(duì)于上述這些施工材料,為保證加固效果,需對(duì)其含水量、粒徑級(jí)配等方面進(jìn)行全面檢驗(yàn)。在明確換填材料之后,需根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理布置墊層,放入回填材料,再應(yīng)用壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行碾壓作業(yè),保證地基強(qiáng)度能夠符合規(guī)定設(shè)計(jì)要求。在完成換填作業(yè)后,需對(duì)地基強(qiáng)度進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)。通常情況下,主要采用以下兩種檢測(cè)方式,分別是貫入測(cè)定法和環(huán)刀法。其中,在應(yīng)用環(huán)刀法時(shí),需在墊層內(nèi)2/3 位置處放入容積超過(guò)200cm3的環(huán)刀進(jìn)行取樣,對(duì)其干密度進(jìn)行檢測(cè),若檢測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),則通過(guò)檢測(cè),如果不符合規(guī)定要求,則需進(jìn)行返工處理,并做好碾壓和換填作業(yè)[1]。
在應(yīng)用高壓噴射注漿技術(shù)時(shí),需通過(guò)鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔,并在土層預(yù)設(shè)位置處插入噴嘴注漿管,隨后采用高壓設(shè)施噴射漿液,使用高壓方法對(duì)土體進(jìn)行破壞。與此同時(shí),在鉆桿一側(cè)按照適宜速率進(jìn)行旋轉(zhuǎn),另一側(cè)的速率則緩慢上升,使得土體混合和漿液能夠充分凝結(jié),最終形成復(fù)合地基。高壓噴射注漿施工工藝見圖1。在地基施工中,合理使用高壓噴射注漿技術(shù)能夠有效提升地基結(jié)構(gòu)的承載能力,避免地基出現(xiàn)變形的情況。在實(shí)際建設(shè)時(shí),施工單位應(yīng)全面掌握施工設(shè)計(jì)圖,根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),將鉆機(jī)放入預(yù)設(shè)孔洞處,使其處于垂直狀態(tài),并且還需對(duì)鉆孔方位、旋噴管角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。在高壓噴漿作業(yè)之前,需對(duì)高壓設(shè)施進(jìn)行檢查,保證設(shè)備能夠正常運(yùn)行;在噴射注漿時(shí),需由相關(guān)人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督作業(yè),對(duì)漿液混合、土層凝結(jié)狀況和噴漿設(shè)備冒漿狀況進(jìn)行詳細(xì)觀察;在完成噴射施工后,需對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行全面清理,再將設(shè)備放置到新孔處實(shí)施噴射注漿[2]。
圖1 高壓噴射注漿施工工藝
振沖法是利用加水振動(dòng)的方法對(duì)地基進(jìn)行密實(shí)和加固處理,此方式可應(yīng)用于雜填土、粉土、砂土等地基。在振沖法作業(yè)中需使用振沖設(shè)備,這一設(shè)備震動(dòng)性能較強(qiáng),能夠有效提升砂土地基的密實(shí)性。在地基施工過(guò)程中,需應(yīng)用吊機(jī)將振沖設(shè)備吊裝到預(yù)設(shè)點(diǎn),開啟電源與水源,對(duì)振沖器、水壓、電壓的空載電流進(jìn)行全面檢查,在通過(guò)檢測(cè)后,將振沖設(shè)備沉入砂基內(nèi)。沉入時(shí)需對(duì)振沖設(shè)備的電流情況實(shí)施觀察,當(dāng)電流變化較大時(shí),則需降低其下沉速度。如果振沖設(shè)備下沉至300mm~500mm 之內(nèi)的設(shè)計(jì)加固深度時(shí),則應(yīng)降低沖水,如果因氣候問(wèn)題導(dǎo)致振沖設(shè)備下沉到低于500mm設(shè)計(jì)加固深度時(shí),需將此設(shè)備停留大約30s~60s,持續(xù)對(duì)該位置實(shí)施振沖作業(yè)。在完成地基振密加固之后,需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理,保證場(chǎng)地的平整性。在振沖作業(yè)時(shí),相關(guān)人員需依據(jù)樁長(zhǎng)度、荷載參數(shù)、原土強(qiáng)度等內(nèi)容選用適宜的振沖設(shè)備,另外,在振沖作業(yè)之前,需明確和檢測(cè)停留時(shí)間、水壓、振密電流等各項(xiàng)施工參數(shù)。
在軟土地基中應(yīng)用預(yù)壓法時(shí),需將堆土、堆石等重物對(duì)軟土地基進(jìn)行壓實(shí)處理,進(jìn)而有效提升軟土地基的密實(shí)性和穩(wěn)固性。在房屋建筑工程地基施工中,應(yīng)綜合分析地基土質(zhì)方面情況,由于土質(zhì)種類較多,需應(yīng)用各種預(yù)壓法。依據(jù)具體土質(zhì)情況,預(yù)壓法可分為真空預(yù)壓法、堆載預(yù)壓法,而堆載預(yù)壓法可細(xì)分為塑料排水帶預(yù)壓法、天然地基堆載預(yù)壓法。當(dāng)軟土地基的厚度比土厚度低4m時(shí),需采用天然地基堆載預(yù)壓法進(jìn)行施工;若軟土地基厚度高于土厚度4m 時(shí),需應(yīng)用塑料排水帶預(yù)壓法進(jìn)行處理。在地基施工中使用真空預(yù)壓法時(shí),需在地基中鋪設(shè)排水豎井,避免因滲水問(wèn)題導(dǎo)致施工進(jìn)度受到影響。在對(duì)房屋建筑地基進(jìn)行作業(yè)時(shí),如果地基形式、強(qiáng)度滿足預(yù)壓要求,則移除重物,并對(duì)地基進(jìn)行開挖,然后整修建筑結(jié)構(gòu),避免建筑物出現(xiàn)沉降的情況[3]。
在房建地基施工過(guò)程中,通常會(huì)應(yīng)用灰土擠密法,此施工技術(shù)需將鋼管錘入地基內(nèi)部,使得側(cè)向機(jī)密土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生樁孔,隨后在孔內(nèi)分層填充二灰土、灰土等。在實(shí)際使用灰土擠密法時(shí),可對(duì)原先的地基土進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,以提升其承載能力和水穩(wěn)性。在地基施工中應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)擠密效果、成孔等方面進(jìn)行全面檢驗(yàn),并依據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)明確地基中回填土的密實(shí)度、強(qiáng)度、厚度。在掌握上述參數(shù)后,開挖地基,并預(yù)設(shè)200mm~300mm范圍內(nèi)的土層,同時(shí)還需在坑內(nèi)進(jìn)行灰土樁作業(yè)。在樁體施工結(jié)束后,需對(duì)其進(jìn)行夯平和夯實(shí)處理,其中,夯實(shí)次數(shù)需在8擊以上,最后才可實(shí)施夯填灰土。在對(duì)灰土進(jìn)行回填時(shí),需依據(jù)設(shè)計(jì)厚度進(jìn)行回填施工,然后再應(yīng)用相關(guān)機(jī)械設(shè)施進(jìn)行夯實(shí)處理。在夯實(shí)作業(yè)時(shí),需逐層定量往孔中下料,并逐層實(shí)施夯實(shí)。
在各類建筑工程施工中,施工區(qū)域地質(zhì)環(huán)境的差異比較大,對(duì)此,需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)??睖y(cè)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng),對(duì)施工場(chǎng)地地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文條件等進(jìn)行勘測(cè)與分析,在取樣檢測(cè)中要求多點(diǎn)取樣,在施工場(chǎng)地內(nèi)部以及外部,要求選擇多個(gè)取樣點(diǎn),保證地質(zhì)勘測(cè)所得結(jié)果的準(zhǔn)確性,為地基施工方案的制定提供參考依據(jù)。
本文對(duì)房屋建筑地基施工中的幾種常用技術(shù)類型進(jìn)行了詳細(xì)探究,地基處理技術(shù)方法比較多,而各類技術(shù)的適用范圍以及局限性也有一定的區(qū)別。地基施工技術(shù)工藝的復(fù)雜程度比較高,同時(shí),施工場(chǎng)地地質(zhì)條件差異較大,對(duì)于地基施工材料、技術(shù)工藝以及質(zhì)量控制的要求比較高。對(duì)此,在建筑施工中應(yīng)當(dāng)對(duì)地基條件、處理要求、工程費(fèi)用等進(jìn)行綜合分析,據(jù)此選擇適宜的施工技術(shù)類型。另外,在選擇地基施工技術(shù)時(shí),還可選擇多個(gè)施工技術(shù)方法,從技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、施工進(jìn)度等角度出發(fā),對(duì)各類技術(shù)展開對(duì)比,找出經(jīng)濟(jì)合理、質(zhì)量可靠的地基施工技術(shù),可選擇一種地基技術(shù),或者聯(lián)合應(yīng)用兩種以上技術(shù)類型,制定地基綜合施工方案。除此以外,在地基處理方案的制定中,還需綜合考慮施工場(chǎng)地土體類型、土加固深度、上部結(jié)構(gòu)施工要求、施工工期、施工團(tuán)隊(duì)技術(shù)水平等,堅(jiān)持安全性、便捷性、經(jīng)濟(jì)性要求,選擇最優(yōu)施工方案。
某房屋建筑結(jié)構(gòu)為雙層框架結(jié)構(gòu),屬于供送電配套設(shè)施,其總體面積為1520m2,由于該地區(qū)降水量較大,每年7 月左右為集中降雨階段。因此,該房屋建筑受氣候因素影響,地基土長(zhǎng)時(shí)間被雨水侵蝕,容易出現(xiàn)變形、濕陷等問(wèn)題,從而導(dǎo)致地基基礎(chǔ)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,甚至發(fā)生墻體開裂的情況。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),主要存在以下幾種危害:①在房屋建筑結(jié)構(gòu)中,高壓室等部位發(fā)生地基沉降情況,1號(hào)與2號(hào)高壓室中的間隔墻區(qū)域發(fā)生開裂,其寬度超過(guò)18mm;②在高壓室中,供送電設(shè)備基本采用真空斷路器,存在各種問(wèn)題和不足。例如,動(dòng)靜觸頭未垂直、接觸不良等,其原因是高壓室地基出現(xiàn)下陷現(xiàn)象;③控制室地基出現(xiàn)下陷情況,其深度超過(guò)150mm,導(dǎo)致控制室內(nèi)保護(hù)屏發(fā)生傾斜[4]。
在制定地基施工方案時(shí),對(duì)高壓旋噴注漿法、注漿加固法、CFG樁法等施工方案進(jìn)行對(duì)比,并分析出以下各種技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)和缺陷。①注漿加固法。此施工技術(shù)方案主要應(yīng)用于粉質(zhì)黏土層、圓礫層等,操作比較簡(jiǎn)單,施工周期短,投入較低,然而灌漿質(zhì)量較差,不適用于地基加固方面;②CFG 樁法。此施工技術(shù)方案主要應(yīng)用于液化土層、黏性土等,具有施工成本低、工期短的特點(diǎn),然而也不適用于地基加固方面;③高壓旋噴注漿法。主要使用在加固要求較高和承載能力變形模量的地基土中。例如,淤泥土、砂土、粉土等。此施工技術(shù)方案具有快速性、成本性的特征,并且對(duì)土體起到較好的固結(jié)效果,然而在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)督工作。通過(guò)詳細(xì)分析和對(duì)比,選擇高壓旋噴注漿法開展地基施工。
在房建建筑地基施工中,選用高壓旋噴注漿法時(shí),需根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)具體狀況明確各項(xiàng)施工技術(shù)參數(shù)。以此案例作為基礎(chǔ),綜合分析高壓旋噴注漿法中各項(xiàng)施工技術(shù)參數(shù)。
(1)場(chǎng)地準(zhǔn)備。在旋噴樁施工前,對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行整平與壓實(shí)處理,提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載能力。確定施工區(qū)域,開挖地表0.3m厚種植土,采用細(xì)粒土進(jìn)行回填并壓實(shí),達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高+0.15m左右。
(2)樁孔定位。以工程設(shè)計(jì)圖紙作為依據(jù),對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查,對(duì)線路中心線以及施工區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,再利用鋼尺設(shè)置樁點(diǎn)。對(duì)于各個(gè)施工樁位,需采用竹竿標(biāo)明,對(duì)于樁位布設(shè)誤差,需控制在50mm以內(nèi)。
(3)旋噴樁機(jī)就位。在旋噴樁機(jī)就位時(shí),應(yīng)當(dāng)注意避免布樁點(diǎn)標(biāo)志受到破壞,鉆頭中心和樁位標(biāo)志中心之間的偏差要求控制在50mm以內(nèi)。另外,對(duì)于導(dǎo)向架傾斜度,要求控制在1.5%以內(nèi)。
(4)明確旋噴樁總數(shù)。在此案例中,需應(yīng)用90根承載能力為180kN的旋噴樁,其樁徑需低于500mm,長(zhǎng)度為6m,樁間距為1.8m。在以硬塑狀態(tài)為主的黃土持力層內(nèi)布置樁端,作業(yè)時(shí)每間隔2樁設(shè)置1根,而在2樁之間作業(yè)時(shí)需相隔7d。
(5)在制作高壓注射水泥漿液時(shí),需采用強(qiáng)度等級(jí)為42.5的普通硅酸鹽水泥,在配制水泥時(shí),水灰比為1∶1.2。為了能夠改善水泥漿液的品質(zhì),可加入適量的水玻璃速凝劑。
(6)在鉆孔作業(yè)過(guò)程中,需在建筑結(jié)構(gòu)墻面上實(shí)施鉆孔,其誤差參數(shù)需控制在±50mm左右,而鉆桿的傾斜度則需低于1.5%。
(7)在旋噴注漿時(shí),需根據(jù)相關(guān)操作要求從下往上實(shí)施注漿作業(yè)。在噴射注漿過(guò)程中,壓力需控制為22MPa,噴嘴速度為180mm/min,在提升噴嘴時(shí)速率則為250mm/min,流量參數(shù)為80L/min。在完成噴射作業(yè)后,需依據(jù)具體狀況實(shí)施復(fù)噴施工,在此過(guò)程中噴嘴速度可提升至300mm/min。在對(duì)旋噴管進(jìn)行分段提升時(shí),如果反復(fù)發(fā)生操作卸管的情況,則搭接長(zhǎng)度需超過(guò)100mm,防止固結(jié)體出現(xiàn)不持續(xù)斷裂的現(xiàn)象。當(dāng)注漿到最后1m之后,在復(fù)噴過(guò)程中,需增加樁上部直徑,充分保證其樁徑超過(guò)500mm,而下端樁徑低于600mm時(shí),可有效提升地基結(jié)構(gòu)承載應(yīng)力[5]。
(8)在對(duì)噴漿量進(jìn)行計(jì)算時(shí)需應(yīng)用噴量法和體積法,并通過(guò)公式明確噴漿量參數(shù),以上述兩種方式計(jì)算出的最大數(shù)值作為最終噴漿量,此兩種方法的計(jì)算公式分別為:
式中β為施工損失參數(shù),0.1~0.2;Q為噴漿量,m3;D為加固的直徑參數(shù),m;t為每一根樁噴射時(shí)間;H為樁長(zhǎng),m;q為單位用時(shí)噴射量。
在計(jì)算出噴射量參數(shù)之后,進(jìn)而可得出水泥使用量和用水量。
在成樁作業(yè)中,如果發(fā)生停機(jī)再供漿的情況,則應(yīng)在斷漿面上端和下端區(qū)域進(jìn)行反復(fù)搭接,其長(zhǎng)度為500mm,并依據(jù)地基土質(zhì)狀況明確噴射方式。如果地基內(nèi)以泥沙為主,同時(shí)還有可能出現(xiàn)堵塞噴嘴的情況,因此,為了能夠避免黃土地基發(fā)生濕陷現(xiàn)象,需將事先準(zhǔn)備的旋噴管插管替換成壓力值為1.0MPa的壓縮空氣類型的旋噴管插管,進(jìn)而能夠在插管的情況下實(shí)施噴射施工。當(dāng)旋噴樁頂部水泥漿凝固后會(huì)發(fā)生析水收縮反應(yīng),樁頂中心凹陷深度為100mm 左右,為保證樁長(zhǎng),在承樁后需回灌,并對(duì)灌注施工效果進(jìn)行檢查。
在對(duì)地基實(shí)施加固處理時(shí),應(yīng)用高壓旋噴注漿法,需先明確各項(xiàng)施工技術(shù)參數(shù),并按照相關(guān)步驟對(duì)節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管控。根據(jù)此案例,需對(duì)以下施工質(zhì)量進(jìn)行控制:①在高壓旋噴注漿、噴射注漿、鉆孔作業(yè)過(guò)程中,通常出現(xiàn)大量水通過(guò)噴射管排入地層內(nèi),使得地基土層受到嚴(yán)重破壞,甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。因此,在施工時(shí)可加入一定量的速凝劑,加快水泥凝固時(shí)間,進(jìn)而可對(duì)變形量進(jìn)行有效控制;②在對(duì)地基進(jìn)行加固處理時(shí),高壓旋噴注漿需使用跳噴施工法,避免地基土層出現(xiàn)承載能力不均勻的現(xiàn)象;③在對(duì)軟塑土、硬塑土進(jìn)行施工時(shí),噴射過(guò)程中需平緩提升旋噴管速度,在進(jìn)入軟塑土層后,需快速增加速度,同時(shí)還需提高注漿量和壓力值,以保證噴射固結(jié)體符合規(guī)定強(qiáng)度和直徑要求。實(shí)時(shí)觀察冒漿情況,依據(jù)漿液中的水泥比例判斷冒漿漿液是否需要再次使用;④在高壓旋噴注漿施工完成后,如果漿液能夠充分融入地基土層中,再通過(guò)均勻拌合后,一般會(huì)在凝固過(guò)程中出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,并可能導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)與部分加固區(qū)域的地基出現(xiàn)脫空情況,因此,需立即實(shí)施補(bǔ)漿作業(yè),將補(bǔ)漿區(qū)域規(guī)劃在原先旋噴孔位置。當(dāng)補(bǔ)漿完成后,需對(duì)孔位實(shí)施搗實(shí)和封堵處理,并采用流動(dòng)性較強(qiáng)的砂漿材料進(jìn)行封孔。在此作業(yè)過(guò)程中,可有效防止地表水經(jīng)孔道流入地基土層;⑤高度重視高壓旋噴注漿施工中出現(xiàn)的各種問(wèn)題,并采取有效的處理措施。如果在高壓旋噴注漿施工中存在各種問(wèn)題和不足,需對(duì)其原因進(jìn)行綜合分析,并立即實(shí)施補(bǔ)救。
綜上所述,在房屋建筑工程建設(shè)過(guò)程中,地基加固處理十分關(guān)鍵,其施工質(zhì)量會(huì)對(duì)整個(gè)房屋建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。對(duì)此,需加強(qiáng)地基施工管理工作。在對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí),需采用科學(xué)合理的施工技術(shù),并嚴(yán)格按照技術(shù)要求提升地基的穩(wěn)固性和強(qiáng)度,加強(qiáng)地基土層承載能力,充分保證房屋建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。