房建工程中地基处理的施工技术探究
2015-04-16维江
周 维江 洪
(1.中国建筑西南勘察设计研究院有限公司 四川 成都 610052 2.西昌大地勘察设计有限公司 四川 西昌 615099)
房建工程中地基处理的施工技术探究
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(1.中国建筑西南勘察设计研究院有限公司 四川 成都 610052 2.西昌大地勘察设计有限公司 四川 西昌 615099)
地基是房建工程的重点环节,也是关乎房建项目整体质量的施工要点。地基处理施工技术的类型较多,不同施工技术之间的原理、特点和效用都各不相同。在科学技术水平和设备不断创新发展的基础上,地基处理施工技术也得到了大幅提升,各类新技术不断涌现。本文对房建工程地基处理施工的特点做了简单辨析,深入分析了桩技术和垫层法在房建工程地基处理中的实际应用,以期加强房建地基施工。
房建工程;地基处理;桩技术;垫层法
桩技术在各类建筑施工工程项目中得到了广泛的运用,比如灌注桩、预制桩、CFG复合桩等,这些桩技术在地基处理施工中表现出了良好的施工效果。随着房建工程规模和难度不断升级,需要不断对地基处理施工进行创新,以保证能够符合发展需求。
1 地基施工特点
1.1 庞杂性
我国国土辽阔,地质条件纷繁复杂,房建工程面临的地质各类问题也十分多样。不仅如此,我国地震发生概率较高、震级较强,地震对房屋建筑带来的破坏十分巨大,需要在房建工程中加强房屋建筑抗震性能的考量[1]。总的来说,我国房建工程地基施工的地质条件复杂、外界影响因素众多、地质勘察和设计工作较为复杂,这就导致房建工程的地基施工表现出庞杂的特点。
1.2 易发安全事故
易发安全事故是房建工程地基施工表现出的另一个特点,导致这一问题出现的原因在于两个方面:①对地基施工现场的地质勘察不够,导致地基设计方案和施工方案存在一定问题,进而引发安全事故。②现场施工存在问题,施工技术不到位、现场监管缺失,导致现场施工不符合施工要求,容易引发安全事故。安全事故易发不仅会带来重大人员伤亡,更会对工程施工造成严重的负面影响。
1.3 潜在问题
潜在问题是房建工程地基处理施工中表现出的又一个特点,所谓潜在性就是指在地基施工过程中,每一个施工环节之间存在紧密联系,在每一道工序的衔接过程中,可能存在一定的潜在因素导致施工问题。加之地基问题具有一定的隐蔽性,部分问题只有在房建工程接近完工时才会表现出来,这就给问题的处理带来了很大难度。所以在地基施工的过程中,应该具有预见性,对可能会出现的问题提前做好预防处理措施。
2 桩技术在地基处理施工中的应用
2.1 灌注桩技术
灌注桩技术在地基施工中运用十分广泛,也表现出了良好的地基处理效果。灌注桩技术根据成孔方式不同,可以分为钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩、沉管灌注桩和爆扩灌注桩。在地基处理施工中,最为常用的就是钻孔灌注桩施工技术。
钻孔灌注桩技术由于成孔之后可能出现塌孔等问题,因此一般会采用泥浆护壁的形式对钻孔进行保护,所以一般在地基处理施工中运用的泥浆护壁钻孔灌注桩技术。该技术的要点主要包含了四个方面:
(1)泥浆制备过程中,各成分的配比需要根据施工现场地质条件和钻孔方式设计,对泥浆的比重、黏度和pH值进行精密控制,确保护壁效果。
(2)钻机安装需要利用铅垂仪和水准仪对其进行定位,确保钻机水平、钻头竖直;在钻进过程中,需要对倾斜进行实时检测和修正,避免钻孔倾斜度超过允许范围。
(3)钢筋笼制备需要结合地基设计方案,选用强度、韧性符合设计要求的钢筋制作钢筋笼;在钢筋笼沉放过程中,需要对其进行定位加固,避免其在混凝土浇筑过程出现上浮。
(4)混凝土浇筑过程中,一般使用导管进行混凝土灌注,灌注过程要保持匀速、稳压和持续,切不可中途发生停顿,后者桩体会出现断桩现象,对地基质量形成严重影响。
2.2 预制桩技术
预制桩和灌注桩的施工原理存在很大区别,预制桩是事先制作好桩体,再利用沉桩设备将桩体打入地基之中;而灌注桩是现在地基成孔,再进行混凝土浇筑直接成桩。
预制桩主要有钢桩和混凝土预制桩两大类别,后者由于承载能力强、施工效率高等特点,在建筑施工中具有十分广泛的应用。混凝土预制桩一般有空心管桩和实心方桩两类,钢桩一般有H型钢桩和钢管桩两类。
空心管桩一般通过离心法生产,桩径有300mm、400mm、500mm等多种类型,节长度也有8m、10m、12m等多种尺寸。在地基施工中,一节管桩往往无法满足施工要求,因此需要进行接桩,接桩一般不应超过5节。实心方桩断面为方形,断面尺寸一般在200m×200mm到600m×600mm之间。
预制桩的沉桩法主要有锤击法、振动法和静压法等,其中锤击法是最常用的一种方法。锤击法的设备主要可以分为动力装置、桩架和桩锤三个部分,打桩顺序主要有三种:①从中间向四周打桩;②从中间向两侧对称打桩;③从一侧向对侧单方向打桩。
2.3 CFG桩
CFG桩的含义是水泥粉煤灰碎石桩,其强度主要在C15~ C25之间,是一种介于柔性桩和刚性桩之间的桩体。CFG桩可以和桩间土通过褥垫层共同形成复合地基,具有良好的地基处理施工效果。
根据实际施工经验来看,CFG桩的基本技术指标主要包括了以下几个方面:①地基承载力,这需要根据房间工程具体要求进行计算;②桩体直径,通常保持在350~600mm的范围内;③桩体长度,根据相关要求,桩体持力层应该处于具有较高承载力的土层;④桩体强度应该符合混凝土强度要求,一般大于C15;⑤各桩之间的间距应该保持在桩径的3~5倍;⑥桩体的垂直度不应该超过1.5%;⑦褥垫层用材应该选用粒径小于30mm的材料,比如中砂、碎石等,厚度保持为150~300mm之间,夯填度应该小于0.9[2]。
3 垫层法在地基处理施工中的应用
3.1 垫层法简介
在房屋建筑的持力层比较软弱,地基无法满足上部负荷要求时,就需要对软弱地基进行换土垫层处理,使其能够符合上部负荷要求。常规施工流程是挖出基础面之下的软弱土层,利用强度较高、抗腐蚀性强和压缩性低的材料进行回填,再对其进行分层夯实,使其成为新的地基持力层。通过这一施工操作,就可以有效提升地基的承载能力,在垫层的应力扩散作用下,可以显著降低垫层下方天然土层受到的上部压力,使地基沉降问题得以缓解。通过施工实际也证明了垫层法对地基处理的有效性,尤其是在承载力较大的房建工程中,更是发挥出来重大作用。垫层法根据回填材料的类别可以具体分为砂垫层、碎石垫层和灰土垫层等,其中又以灰土垫层法使用较为广泛。
3.2 灰土垫层法
灰土垫层法的核心在于回填材料,其主要是由湿性土和石灰按照一定比例混合而成,在水含量最佳的状态下进行回填夯实。灰土垫层法的强度优良、抗渗性明显、施工简单、取材方便、成本较低,使用于厚度在1~4m的湿陷黄土层、杂填土和软弱土层[3]。
灰土垫层法的一个关键在于灰土垫层的宽度和厚度,宽度主要是根据软弱土层的开挖宽度决定。但是厚度则需要根据上部符合量进行计算,确保下卧土层的负荷总压不会超过其最大承载力。
灰土垫层法的回填材料可以直接使用开挖原土,也可以使用其他类型的粘性土。在使用土质材料时,需要对土粒进行筛选,确保粒径符合实际要求。石灰需要在使用之前进行熟化和过筛,排除粒径较大和尚未熟化的生石灰。一般来说,灰土比例为2:8,也可以是3:7,在某些地基情况较为复杂的条件下,可以适当对灰土比例进行调整。
在地基施工中,首先需要清污夯实,干燥之后才能铺石灰。配置灰土时,需均匀拌合、控制水分。铺设灰土时,需根据槽壁标识对厚度进行控制,每铺一层就进行夯实,按照设计要求对干密度进行检测。
4 结束语
地基处理施工是房建工程的重点内容,关于地基处理施工的技术也很多。不论是桩技术还是垫层法,都能在地基处理中发挥出显著效用。因此,在房建工程地基处理中,需要根据实际地质条件和施工要求,选择合理的施工技术进行地基处理。
[1]周永涛.房屋建筑中的地基处理施工技术探究[J].城市建筑,2014(01):53.
[2]刘建设,张卫国.探讨现代房屋建筑地基基础工程施工技术[J].科技创新与应用,2012(14):196.
[3]罗信哲.探析房屋建筑工程软地基处理[J].科学之友,2012(06):67.
TU753
A
1673-0038(2015)37-0141-02
2015-8-3
周维(1982-),女,陕西户县人,助理工程师,本科,从事岩土工程勘察设计工作。
江洪(1985-),男,四川自贡人,助理工程师,本科,从事岩土工程勘察设计工作。