建筑地基基础工程的施工技术及相关问题探讨
2015-10-21闫栋梁
闫栋梁
【摘要】基础工程是一个系统工程,主要包括地基处理或打基桩、基坑开挖、边坡支护、基坑降水、做基础、回填土等分项工程。由于基础施工对整个建筑工程的施工意义重大,所以一般都需要专业人员组织施工。本文就地基基础放线及开挖,验槽及处理,基础施工,桩基工程等相关问题进行了探讨。
【关键词】建筑工程;地基基础;施工技术
0. 引言
建筑基础工程对建筑的质量有着直接的影响,需要施工和管理部门共同努力,选择正确的施工方法,采用合理的施工方式,保证施工的顺利进行。当然,在这过程中,相关管理部门需要对施工技术进行有效的管理,保证技术的先进性和可靠性。比如说地基处理或打基桩、基坑降水、边坡支护等,这些主要的工程项目通常都需要由专业技术施工队组织施工。如果按照施工的先后次序,基础工程施工阶段,大概可以归纳成这几道工序:拟建建筑物平面的定位与基槽放线(包括验线)→挖土及清底→验槽及地基处理→做垫层→基础放线(验线),做基础及暖气等管沟→铺设墙身防潮→安设室内各种管线→基础及回填土。
1. 基础放线及开挖
在基础施工之前,施工人员必须要先要将拟建房屋在工地上定出它的平面位置(定位)和零点标高。一般的方法是利用已建房屋的位置来定位,以已建建筑作为参照物,当然,根据情况的不同,可能有时也会以城市规划局所给定的“红线”,或者小区导线作依据。在定位的过程中,首先要放出建筑物的两条中轴线作标准,然后再通过钢尺和经纬仪定出房四角的角桩。
房屋的四角是用标志板来标记轴线的。为了避免挖土时将外引桩和标志板撞偏的现象出现,设计时需要保证其离开基槽有一定的距离,同时也需要打设牢固,而且需要保证标志板的顶面水平,最理想的效果是相当于±0.00的标高。在顺利完成房屋定位后,就需要根据基础宽度用白灰放出边线作为挖土地标准。
在挖土的过程中,当接近槽底时就需要进行基底抄平。首先是用水准仪进行,在基槽的土壁上打一排小木桩,同时为了控制基底开挖深度和人工清底(手工修平槽底),需要在距离槽底设计标高一定高度,通常是500mm。在完成基槽开挖后需要马上开始下道工序,这样才能避免基槽暴露时间过长,或者受雨水浸泡。如果基底遭水浸泡,那就需要重新清底。如果使用机械挖土,就需要注意挖深必须比基底标高浅,接着再组织人工加以清底。这样才能防止以机器挖土时扰动基底。如果是机械挖土,那就需要根据技术水平、季节等因素确定留余量,通常的留余量不少于150~300mm。
2. 验槽及地基处理
为了保证基础工程的质量,管理部门和技术避免都需要组织有关人员进行验槽,当然在进行方式的选择上,根据工程的不同和各地差异是有所不同的。但其检查内容基本一致:基底是否已达到设计土层、基槽标高及平面尺寸、有无软(或硬)下卧层、坟、井、坑等。如槽底有局部土质过硬或过软或废井、回填土坑等,即不合设计承载力要求的要进行处理。地基处理的方法应由设计单位决定。
3. 基础施工
在完成验槽及地基处理之后,就一个马上组织基础的施工。地基抄平后,就需要立即进行基础墙放线,包括验线,通常都要放出各墙的中心线及大放脚宽度线。如果是砖砌基础墙,在砌筑的过程中就需要保证其整体性,所以施工单位必须要注意几个问题:1)如果在施工中,基础墙需要留槎,那就一定要留斜槎;2)要保证设计的预留孔洞随砌随留,防止后凿;3)在选择砌筑砂浆用水泥时,应该尽量选用矿渣水泥或火山灰水泥。
由于上部结构砌筑时要立门框,而房心回填土时通常会使防潮层遭到破坏。因此,一般来说,基础墙砌筑通常要砌到防潮层以下为止,也就是在-0.07m处,即从±0.00扣去防潮层和上层砖的厚度。如果在施工中遇到暖气管沟,就应该争取在基础施工阶段做完。也就是说在完成基础墙砌后先部分回填土,接着再打上管沟灰土地基,砌筑管沟墙,安设管道,尽量在房心土回填前盖上沟盖板。
4. 桩基工程
一般来说,许多工程是在软弱地基上建造建筑物或构筑物的,那就意味着利用天然地基,是没有办法满足设计要求的,此外,如果建筑物对变形与稳定的要求很高或有特殊要求时,在考虑技术经济等各方面因素的情况下,通过常规的处理方法不能满足时,就必须要选择深基础。在现代建筑高度越来越高,建筑范围越来越广的今天深基础广泛运用。而在深基础中最广泛采用的是桩基础,其他常用的还有深井基础、沉箱基础、墩基础、地下连续墙等。
桩基其实是一种很常用的基础形式,在现代建筑施工中,往往会遇到天然地基上的浅基础沉降量过大,或者是地基的承载力无法满足设计要求的情况,此时,为了更好的保证建筑物的安全可靠,就需要采用桩基础。桩基础有许多优点,比如说其承载力高,沉降量小且均匀,沉降速度缓慢,能承受水平力、竖向力、振动力、上拨力。所以,在一般的工业建筑、高层民用建筑和构筑物的建造中,包括地震设防建筑中都得到了较广的运用。
桩基础主要有两个主要组成部分,即桩身和承台。桩身全部,或者部分埋人土中,顶部和承台连成一体。在承台修筑上部建筑。在正常工作条件下,一般工业、民用建筑中的桩基,主要承受的是从上部结构传来的垂直荷载。如果从荷载传递机理桩来划分,可分为两种,即端承桩和摩擦桩。端承桩是穿过软弱土层达到硬层的一种桩,建筑物荷载主要由樁尖阻力承受;摩擦桩是悬在软弱土层中的桩,建筑物的荷载由桩侧摩擦力和桩尖阻力共同承受。
根据桩施工方法的不同可分为预制桩和灌注桩两种。预制桩指的是先在工厂,或者在施工现场采预制而成的桩,其是通过沉桩设备将桩沉人土中。木、钢筋混凝土和钢等都可以是其制作材料。沉桩方法有许多中,比如说锤击沉桩、静力压桩和振动沉桩等。灌注桩指的是先在桩位处成孔,接着向孔内填筑桩材料而成的桩。成孔方法主要有这几种:干作业成孔、人工挖孔、泥浆护壁钻孔和套管成孔等。
4.1预制桩
预制桩是在工厂或者施工现场制成各种材料和形式的桩,包括钢筋混凝土桩、木桩、钢桩等,这种桩主要是通过沉桩设备将桩打入、压入或振压入土中的。而在多种沉桩方式中,锤击打入法沉桩是最常用的一种方法,其主要是通过柱锤的冲击能,把预制桩沉人土中,这种沉桩方法基本上可以满足各种不同的土层。压入法主要是利用桩架的自重与压重的静力或者动力把桩压人土中。使用压入法可以有效的减少打桩对地基土和邻近建筑物的振动影响,在均匀的软土地基工程中运用广泛。振入法是通过激振器所产生的振动力通过桩身使土体振动,以此来建设土体的内摩擦角,进而降低强度而将桩沉入土中。振入法主要适用于沉、拔钢板桩及钢管桩,而在沙土中的效率是最高的。
4.2灌注桩
灌注桩施工分两种施工工艺,即孔灌注桩和沉管灌注桩。成孔灌注桩是指在施工现场的桩位上先成孔,然后在孔内灌注混凝土而成。一般的成孔方法主要有钻、挖、冲孔等;沉管灌注桩则是指用锤击或振动方法,把带有预制钢筋混凝土桩尖,或者钢活瓣桩尖的工具钢管沉人土中成孔,然后放入钢筋笼,再灌注混凝土,最后边拔边振动工具钢管,使混凝土密实而成桩。
5. 结语
总之,在建筑施工中,基础工程是施工的第一个阶段,也是决定工程整体质量的一个重要环节,如果根基不稳,建筑的安全和使用将会受到严重的损害。因此,施工部门必须要做好基础工程的施工,相关技术部门更应该对施工技术进行有效的管理。
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