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【摘 要】 本文根据建筑工程项目地基基础实际的施工情况,在简要论述建筑工程地基基础施工环境的前提下,提出了建筑工程地基施工方法和加固技术,促进其快速的发展。
【关键词】 地基基础;施工技术;加固技术
引言:
当前,地基是各种建筑工程项目稳定的基础,在实际的建筑工程项目施工中,为了确保建筑工程质量,就必须从建筑工程项目地基基础施工抓起,地基基础对于整个建筑工程项目来说是重要的结构部分,是决定整个建筑工程项目整体稳定性和功能安全实现的前提,因此,如何在建筑工程项目地基基础施工中科学地进行施工,有效地对建筑工程项目地基基础进行加固就成为十分重要的关键环节,并且会形成伴随建筑工程项目施工的全过程,成为建筑建设方、施工方、社会共同关注的焦点问题。
一、建筑地基基础的施工环境
1.地基基础施工环境的复杂性。地基基础施工环境处于地下位置,由于我国地下地质结构复杂多样,导致地基施工环境存在较大的复杂性,尤其是高原、山地等,更是增加地基施工的难度,例如:部分地区在进行地基建设时,常常遇到冻土、填土等类型的环境,不仅增加施工的压力,而且导致施工环境缺乏强烈的控制性。
2.地基基础施工环境的多发性。地基基础施工环境的多发性主要是指在地基施工过程中,较容易发生地基事故,施工环境的多发性,不仅会导致工程处于不合格、不达标的情况中,而且极大程度的浪费了施工材料和费用,严重时还会引发连贯性的施工事故。
3.地基基础施工环境的困难性。建筑工程本身即是复杂的,其对应的地基基础施工同样具备复杂性,因此增加施工环境的困难度。例如:地基受到整体建筑的荷载作用力,如果对地基进行处理,一定会影响到整体建筑的稳定度,引发连锁事故;地基施工环境处于特殊状态,要求具备较高的修补技术,无形中增加地基施工的困难性。
4.地基基础施工环境的严重性。地基施工环境具备特殊性,其全部施工范围处于地下,如果发生施工故障,无法保障有效的方法对其补救,建筑企业丧失大部分成本资金,据有关资料调查显示,部分建筑地基基础施工环境的严重性,有很大的机率会造成人员伤亡。
5.地基基础施工环境的潜在性。由于地基基础施工环境的本质,促使其具备潜在性,地基主要对建筑起稳定性作用,基本采取逐层完成的情况,前一项施工步骤完成后,后一项施工步骤在此基础上进行,即可将前一项施工覆盖,施工人员很难在完工后对整体地基工程进行质量检查,导致地基施工埋下安全隐患,影响建筑的整体。
二、建筑地基基础的施工方法
1.挤密桩法
挤密桩法主要是利用机器在地基基础的表面打孔,然后将地基中的土在孔中排除,将具备稳定性的土质灌入到土质的空隙中,最后形成土桩支持地基的稳定。
2.砂石柱法
砂石柱法以振动为主,利用沉管砂桩、沉管碎石桩为对象,将工程以压倒的方式,按照地基基础施工的设计,按入土体中,振动工具会在土体中占据一定的体积,然后将其他压力作用在土体中,在外力的作用下,土质会呈现密实、稳定的状态,最后利用重复的砂石振动,形成砂石柱,保障地基基础施工的穩定,其作用的地基深度可为十米。
3.强夯法
强夯法即是利用高空压力,实现地基加固。例如:可利用重锤的物理能量,作用于地基,保障地基在接受高压力的同时,形成密实、稳定的土质,此方法可提升地基基础的荷载能力,比传统地基基础施工的荷载承受力高出3倍左右,标准地基作用深度可高于十米。
4.预压法
预压法重点是处理地基基础施工环境中的软土质,采取“等重替换”的思想,采取同等荷载的物质预先压在地基的土质结构上,目的是排净软土质中的水分,促使其达到稳定的状态,保障土质的坚固性,此方法基本用于处理十米深度的地基,如采取真空状态的预压,可实现十五米左右的深度。
5.换填法
地基基础施工必须达到满足建筑本体需要的荷载,换填法主要用于当地基无法满足建筑荷载需求的情况中,利用土层替换或者填充,满足建筑荷载,找出地基中无法满足荷载或不达标的土质,挖走并填充上密度更高,更适合地基稳定和支撑的土质,并对其进行密闭处理。
三、建筑地基基础加固的措施
1.桩式顶护法
桩式顶护法的适用范围:桩式顶护法在加固既有建筑的地基时,比较适合用在砂质土、素填土、粘质土、杂填土及黄土的地基中。
桩式顶护法的分类:桩式顶护法有墩式桩顶护法、坑式静压桩顶护法、浆液填充法三种。
1.1坑式静压桩顶护
坑式静压桩主要用在条砂质土、素填土、杂填土及黄土基础的加固。
1.1.1坑式静压桩顶护施工前,先根据被顶护的基础上部荷载情况确定好桩的位置,要尽量避开上部有门窗等墙体薄弱部位,并勘测桩基底部地下水位的情况。若地下水位过高,则须降水后施工。
1.1.2施工时,要将坑挖在被顶护加固建筑的内侧或外侧附近,使坑尽量贴近建筑物。若坑壁的土体为软弱土,则需支护坑壁,然后在基底下面挖横向导坑。
1.1.3将第一节桩放入导坑后,要安置测力装置及千斤顶,用千斤顶压把每一节桩压入。根据千斤顶的行程确定每节桩长,桩身可采用预制钢筋混凝土方桩或钢管。施工时,技术人员须对桩的沉降值与压桩力进行记录,并随时对桩的垂直度校正。
1.1.4压桩力达到1.5倍的单桩竖向承载力标准值时,则对应的桩的入土深度达到设计要求,这时可以将千斤顶拆除。如果采用的是钢管桩,可将混凝土浇灌在管中,然后与既有基础浇筑成一体。
1.2墩式桩顶护法
墩式桩主要用在既有建筑物的改造、桥梁工程等各类地基基础的加固、以及由于基础不均匀沉降而引起的开裂等,具有施工简便、成本少、施工时对建筑物使用无妨碍的特点。 采用墩式桩顶护法加固时,先在既有建筑物的基础下面设一个敦式桩基础,基底的土质须坚硬、密实,然后将做好的钢筋笼放入墩式桩基础。在放钢筋时,要注意不能使钢筋笼的端部插入到坑壁的土中。放好钢筋笼后,再进行基础注浆。注浆施工须分两个阶段,并控制好注浆压力。第一阶段压力值可定为0.5kPa,第二阶段的压力值可定为2kPa,第二阶段的注浆要在第一阶段所注的浆体刚好初凝时进行。这种方法施工前,要先勘测基底地下水位的情况。如果地下水位的标高在基底之下,则能用这种加固方式。否则,不能用这种加固方式。
1.3浆液填充法
浆液填充法主要用于粘性土、人工填土、淤泥质土地基的既有建筑物条形基础加固。施工时,在既有基础下,每隔一定距离挖长1m左右,宽度比既有建筑条形基础略宽的短坑,深度以到达设计持力层为准,注意支护好坑壁。坑挖好,立即浇筑混凝土,混凝土浇筑至距离既有建筑基底7cm处停止。待经过24h,混凝土充分沉降后,用掺有速凝剂和膨胀剂的水泥浆把新旧基础之间的空隙填满。注意,水泥应选用大于PS325的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。
2.混凝土套加固法
当既有建筑的地基基础支承力不足而产生裂缝时,一般采用混凝土套法加固基础。
在采用混凝土套法加固时,基础每边扩宽20cm,扩宽部分加设的钢筋应与既有基础中的主筋焊接在一起。浇筑混凝土前,应将既有基础凿毛和清理干净表面,并将碎石或砂砾铺在原有地基上,厚度大约为15cm。浇筑的混凝土中要掺微膨胀剂,且混凝土强度不能低于C30。
3.建筑物地基的灌浆加固技术
灌浆加固技术的主旨是通过对建筑工程项目地基土壤的改良进而达到加固建筑工程项目地基的目的,灌浆加固利用钻机,将钻孔钻入设定的建筑工程项目软土基础层,然后用高压灌浆设备将配制好的水泥化学浆液从钻孔灌入建筑工程项目软土基础地层,使建筑工程项目土層与浆液产生物理化学反应而胶结,通过劈裂、挤压、凝结等综合作用,从而达到改善建筑工程项目地基土体结构和性能的目的,进而确保建筑工程项目地基提高土体的强度,达到使建筑工程项目地基满足地基基础施工和建筑工程项目施工的需要,确保整个建筑工程项目地基的稳定,整体上形成对建筑工程项目的有效支撑。灌浆加固技术在应用时要做好建筑工程项目地基前期的准备,要确定建筑工程项目地基软土的类型、分布和特点,选择好适于灌浆加固施工的化学浆液,通过科学的施工做到对建筑工程项目地基的有效加固。灌浆加固技术的应用过程中要严格遵守相关建筑工程项目地基加固要求,确保建筑工程项目地基僵固施工技术和参数重点得到有效执行,进而达到真正改善建筑工程项目地基土地结构,稳定建筑工程项目地基的作用。
四、结束语
综上所述,经济和社会的发展离不开建筑行业的基础性支撑和保障作用,当前的形式和任务需要建筑行业利用好当前的有力时机,加速行业的进步,在为社会提供更多数量、更稳定、更具功能性的建筑物的前提下,形成对发展的有力支持。
参考文献:
[1]梁照云.工业厂房地基基础施工技术与加固技术的研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,06:128.
[2]华明.工业厂房地基基础施工和加固技术[J].河南科技,2011,16:55.
[3]滕延京,宫剑飞,李建民.基础工程技术发展综述[J].土木工程学报,2012,05:126-140+161.
[4]陈婷婷.现有建筑结构抗震鉴定及加固设计研究[D].北京工业大学,2012.
【关键词】 地基基础;施工技术;加固技术
引言:
当前,地基是各种建筑工程项目稳定的基础,在实际的建筑工程项目施工中,为了确保建筑工程质量,就必须从建筑工程项目地基基础施工抓起,地基基础对于整个建筑工程项目来说是重要的结构部分,是决定整个建筑工程项目整体稳定性和功能安全实现的前提,因此,如何在建筑工程项目地基基础施工中科学地进行施工,有效地对建筑工程项目地基基础进行加固就成为十分重要的关键环节,并且会形成伴随建筑工程项目施工的全过程,成为建筑建设方、施工方、社会共同关注的焦点问题。
一、建筑地基基础的施工环境
1.地基基础施工环境的复杂性。地基基础施工环境处于地下位置,由于我国地下地质结构复杂多样,导致地基施工环境存在较大的复杂性,尤其是高原、山地等,更是增加地基施工的难度,例如:部分地区在进行地基建设时,常常遇到冻土、填土等类型的环境,不仅增加施工的压力,而且导致施工环境缺乏强烈的控制性。
2.地基基础施工环境的多发性。地基基础施工环境的多发性主要是指在地基施工过程中,较容易发生地基事故,施工环境的多发性,不仅会导致工程处于不合格、不达标的情况中,而且极大程度的浪费了施工材料和费用,严重时还会引发连贯性的施工事故。
3.地基基础施工环境的困难性。建筑工程本身即是复杂的,其对应的地基基础施工同样具备复杂性,因此增加施工环境的困难度。例如:地基受到整体建筑的荷载作用力,如果对地基进行处理,一定会影响到整体建筑的稳定度,引发连锁事故;地基施工环境处于特殊状态,要求具备较高的修补技术,无形中增加地基施工的困难性。
4.地基基础施工环境的严重性。地基施工环境具备特殊性,其全部施工范围处于地下,如果发生施工故障,无法保障有效的方法对其补救,建筑企业丧失大部分成本资金,据有关资料调查显示,部分建筑地基基础施工环境的严重性,有很大的机率会造成人员伤亡。
5.地基基础施工环境的潜在性。由于地基基础施工环境的本质,促使其具备潜在性,地基主要对建筑起稳定性作用,基本采取逐层完成的情况,前一项施工步骤完成后,后一项施工步骤在此基础上进行,即可将前一项施工覆盖,施工人员很难在完工后对整体地基工程进行质量检查,导致地基施工埋下安全隐患,影响建筑的整体。
二、建筑地基基础的施工方法
1.挤密桩法
挤密桩法主要是利用机器在地基基础的表面打孔,然后将地基中的土在孔中排除,将具备稳定性的土质灌入到土质的空隙中,最后形成土桩支持地基的稳定。
2.砂石柱法
砂石柱法以振动为主,利用沉管砂桩、沉管碎石桩为对象,将工程以压倒的方式,按照地基基础施工的设计,按入土体中,振动工具会在土体中占据一定的体积,然后将其他压力作用在土体中,在外力的作用下,土质会呈现密实、稳定的状态,最后利用重复的砂石振动,形成砂石柱,保障地基基础施工的穩定,其作用的地基深度可为十米。
3.强夯法
强夯法即是利用高空压力,实现地基加固。例如:可利用重锤的物理能量,作用于地基,保障地基在接受高压力的同时,形成密实、稳定的土质,此方法可提升地基基础的荷载能力,比传统地基基础施工的荷载承受力高出3倍左右,标准地基作用深度可高于十米。
4.预压法
预压法重点是处理地基基础施工环境中的软土质,采取“等重替换”的思想,采取同等荷载的物质预先压在地基的土质结构上,目的是排净软土质中的水分,促使其达到稳定的状态,保障土质的坚固性,此方法基本用于处理十米深度的地基,如采取真空状态的预压,可实现十五米左右的深度。
5.换填法
地基基础施工必须达到满足建筑本体需要的荷载,换填法主要用于当地基无法满足建筑荷载需求的情况中,利用土层替换或者填充,满足建筑荷载,找出地基中无法满足荷载或不达标的土质,挖走并填充上密度更高,更适合地基稳定和支撑的土质,并对其进行密闭处理。
三、建筑地基基础加固的措施
1.桩式顶护法
桩式顶护法的适用范围:桩式顶护法在加固既有建筑的地基时,比较适合用在砂质土、素填土、粘质土、杂填土及黄土的地基中。
桩式顶护法的分类:桩式顶护法有墩式桩顶护法、坑式静压桩顶护法、浆液填充法三种。
1.1坑式静压桩顶护
坑式静压桩主要用在条砂质土、素填土、杂填土及黄土基础的加固。
1.1.1坑式静压桩顶护施工前,先根据被顶护的基础上部荷载情况确定好桩的位置,要尽量避开上部有门窗等墙体薄弱部位,并勘测桩基底部地下水位的情况。若地下水位过高,则须降水后施工。
1.1.2施工时,要将坑挖在被顶护加固建筑的内侧或外侧附近,使坑尽量贴近建筑物。若坑壁的土体为软弱土,则需支护坑壁,然后在基底下面挖横向导坑。
1.1.3将第一节桩放入导坑后,要安置测力装置及千斤顶,用千斤顶压把每一节桩压入。根据千斤顶的行程确定每节桩长,桩身可采用预制钢筋混凝土方桩或钢管。施工时,技术人员须对桩的沉降值与压桩力进行记录,并随时对桩的垂直度校正。
1.1.4压桩力达到1.5倍的单桩竖向承载力标准值时,则对应的桩的入土深度达到设计要求,这时可以将千斤顶拆除。如果采用的是钢管桩,可将混凝土浇灌在管中,然后与既有基础浇筑成一体。
1.2墩式桩顶护法
墩式桩主要用在既有建筑物的改造、桥梁工程等各类地基基础的加固、以及由于基础不均匀沉降而引起的开裂等,具有施工简便、成本少、施工时对建筑物使用无妨碍的特点。 采用墩式桩顶护法加固时,先在既有建筑物的基础下面设一个敦式桩基础,基底的土质须坚硬、密实,然后将做好的钢筋笼放入墩式桩基础。在放钢筋时,要注意不能使钢筋笼的端部插入到坑壁的土中。放好钢筋笼后,再进行基础注浆。注浆施工须分两个阶段,并控制好注浆压力。第一阶段压力值可定为0.5kPa,第二阶段的压力值可定为2kPa,第二阶段的注浆要在第一阶段所注的浆体刚好初凝时进行。这种方法施工前,要先勘测基底地下水位的情况。如果地下水位的标高在基底之下,则能用这种加固方式。否则,不能用这种加固方式。
1.3浆液填充法
浆液填充法主要用于粘性土、人工填土、淤泥质土地基的既有建筑物条形基础加固。施工时,在既有基础下,每隔一定距离挖长1m左右,宽度比既有建筑条形基础略宽的短坑,深度以到达设计持力层为准,注意支护好坑壁。坑挖好,立即浇筑混凝土,混凝土浇筑至距离既有建筑基底7cm处停止。待经过24h,混凝土充分沉降后,用掺有速凝剂和膨胀剂的水泥浆把新旧基础之间的空隙填满。注意,水泥应选用大于PS325的普通硅酸盐水泥或矿渣水泥。
2.混凝土套加固法
当既有建筑的地基基础支承力不足而产生裂缝时,一般采用混凝土套法加固基础。
在采用混凝土套法加固时,基础每边扩宽20cm,扩宽部分加设的钢筋应与既有基础中的主筋焊接在一起。浇筑混凝土前,应将既有基础凿毛和清理干净表面,并将碎石或砂砾铺在原有地基上,厚度大约为15cm。浇筑的混凝土中要掺微膨胀剂,且混凝土强度不能低于C30。
3.建筑物地基的灌浆加固技术
灌浆加固技术的主旨是通过对建筑工程项目地基土壤的改良进而达到加固建筑工程项目地基的目的,灌浆加固利用钻机,将钻孔钻入设定的建筑工程项目软土基础层,然后用高压灌浆设备将配制好的水泥化学浆液从钻孔灌入建筑工程项目软土基础地层,使建筑工程项目土層与浆液产生物理化学反应而胶结,通过劈裂、挤压、凝结等综合作用,从而达到改善建筑工程项目地基土体结构和性能的目的,进而确保建筑工程项目地基提高土体的强度,达到使建筑工程项目地基满足地基基础施工和建筑工程项目施工的需要,确保整个建筑工程项目地基的稳定,整体上形成对建筑工程项目的有效支撑。灌浆加固技术在应用时要做好建筑工程项目地基前期的准备,要确定建筑工程项目地基软土的类型、分布和特点,选择好适于灌浆加固施工的化学浆液,通过科学的施工做到对建筑工程项目地基的有效加固。灌浆加固技术的应用过程中要严格遵守相关建筑工程项目地基加固要求,确保建筑工程项目地基僵固施工技术和参数重点得到有效执行,进而达到真正改善建筑工程项目地基土地结构,稳定建筑工程项目地基的作用。
四、结束语
综上所述,经济和社会的发展离不开建筑行业的基础性支撑和保障作用,当前的形式和任务需要建筑行业利用好当前的有力时机,加速行业的进步,在为社会提供更多数量、更稳定、更具功能性的建筑物的前提下,形成对发展的有力支持。
参考文献:
[1]梁照云.工业厂房地基基础施工技术与加固技术的研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,06:128.
[2]华明.工业厂房地基基础施工和加固技术[J].河南科技,2011,16:55.
[3]滕延京,宫剑飞,李建民.基础工程技术发展综述[J].土木工程学报,2012,05:126-140+161.
[4]陈婷婷.现有建筑结构抗震鉴定及加固设计研究[D].北京工业大学,2012.