浅谈地基基础施工过程中的质量控制与缺陷处理
2018-02-14陈顺才上海智通建设发展股份有限公司上海006麦王环境技术股份有限公司上海0035
李 琪,陈顺才(.上海智通建设发展股份有限公司, 上海 006;.麦王环境技术股份有限公司, 上海0035)
1 桩机施工过程中的质量控制及缺陷处理
(1)基坑开挖前,先进行桩基施工。在打桩的过程中地基好的持力层较深。根据荷载传递方式,一般分为两种桩。①端承桩:把桩打到好的持力层之前,在基坑底部需事先做好一个钢度非常好的钢筋混凝土基础平台;上部结构荷载通过平台传递给桩,桩再传递给好的持力层。端承桩的质量控制点:以贯入度为主,标高作为参考。②摩擦桩:利用桩与土壤的摩擦力来抵抗上部荷载。摩擦桩的质量控制点:以标高为主,贯入度作为参考。打桩之前,务必要事先确定桩的形式,才能选择正确的施工工艺。
打桩顺序也非常重要:若拟建建筑的四周无建筑物时,由中间向四周均匀施打;当四周有建筑物时,为了不影响建筑物及建筑环境,打桩一定要从靠近建筑一侧向外打。
(2)若现场采用湿作业,桩基在采用泥浆护壁钻孔灌注桩施工时,除了施工过程中按照规范规程施工外,如果桩打好后,桩的标高下降,其原因极有可能是清孔不彻底、孔底沉渣厚度过厚,引起桩的标高下降。为了避免此现象发生,施工单位在进行泥浆护壁钻孔灌注桩施工后的标高,需要比原设计标高高出 80 mm~ 100 mm。
2 基坑开挖过程中的质量控制及缺陷处理
(1)桩基施工结束后,在基坑开挖之前,要求施工单位根据设计施工图纸确定好开挖深度;认真详读勘察单位提供的资料,从勘察资料中找到常年地下水位标高;根据开挖深度及常年地下水位,确定地下部分是否需要防水、降水或者防潮。
(2)挖方过程中的质量控制点。基坑开挖应尽量防止对地基土的扰动,严禁超挖、少挖;机械开挖至坑底时,基坑底需预留 20 cm~30 cm 的土以供人工挖掘修整;开挖过程中需控制降水深度,降水需随挖随降且降到开挖面以下 50 cm,如果在开挖降水过程中不能满足这一要求,降水过快或过慢,均将会出现基坑塌方现象。
(3)如果出现超挖质量缺陷,需回填夯实处理。若回填材料选用不当,则本部位地基的承载力与勘察资料提供的原地基承载力不符,会引起基础不均匀沉降,从而对上部结构产生危害;也会造成基础底板出现大量从里到外开裂的质量缺陷。所以,在基槽开挖过程中,对基坑回填质量一定要严控。如果在此过程中,基坑采用三七灰土进行回填,不能有过火石灰混入使用的石灰中。因过火石灰表面为坚硬的壳,里面石灰很难熟化;当其混入灰土后,施工时不会出现任何不良现象,但时间久后,地下水会慢慢通过坚硬的壳进入石灰内部,造成没有熟化的石灰遇水产生热,后发生膨胀现象。其膨胀的力量非常之大,可以将整块混凝土底板顶开,从而造成底板严重裂缝。质量控制措施:基坑回填时为了防止过火石灰出现,施工单位必须将石灰过筛并严格控制其粒径,石灰粒径不能超过 5 mm,土颗粒一般不能超过 10 mm。
(4)基坑开挖结束后,需按相关程序进行验槽。验槽控制要点:首先,工程基坑开挖结束后,由总监组织验槽,由各方责任主体(业主、勘察、设计、监理、施工)参加。验槽中,施工单位需提供以下资料:施工单位需自检合格;并提供施工图纸、测量标高,最重要的是钎探资料。基坑开挖后的钎探工作一定要做好。打钎时选择位置要正确,一般要求在建筑物四个角以及承重构重所在的位置打钎;打钎深度必须按相关规范规定打到位。若打钎中发现某地方出现异常点,落锤总数与其他部位不一样,施工单位必须如实记录钎探资料作为验槽资料上交,会同勘察设计协商解决。
(5)在基坑验槽过程中发现质量问题时的处理原则。钎探过程中出现异常点,施工单位必须与勘察和设计经过协商,将异常点挖开。若发现此处为溶洞且有大量水源,会造成此处地基土软弱。处理的原则是要求处理后的地基要与周围地基的持力相当,受力均匀,沉降均匀。所以应采取正确的处理措施:①若周围地基为岩石,就此部位由水造成地基土浸水软弱,则需回填混凝土处理,不可用三七灰土回填,因石灰为气硬性材料,在有水的地方不适用;②若周围地基为一般的黏性土层,此时应采取级配砂石回填。因此,地基基础开挖过程中遇到此类问题,务必需认真查看图纸及勘察资料,根据相关资料提供的背景条件,选用正确的处理措施。
(6)当验槽过程中,发现 1 m ~4 m 深的软弱土层时,施工单位需采用正确的换填方式:①若槽内为湿陷性黄土,则宜采取三七灰土换填;②若为淤泥及淤泥质土,宜采用砂石换填;③若仅为地基表面软弱,可采用粉煤灰进行换填;④若槽内软弱土层超过 4 m,采用换填方式就相当不经济,此时可根据现场实际情况,采用挤密桩效果较好。在挤密桩孔内灌上砂石、石灰材料等,通过把本位置地基土挤密来提高其承载力。最常用的挤密桩为 CFG 桩(水泥粉煤灰碎石桩),挤密效果最好。
(7)验槽结束后,施工单位要尽快做基础垫层。若地基土暴露的时间过长,回弹变形过大,会引起地基承载力下降,造成整栋建筑施工完成后,整体沉降超出设计值。若在做混凝土垫层之前,基槽被大雨泡槽,坑内严重积水,需立即采取措施处理。
首先,施工单位应立即排出坑内积水。若基坑内为含水率很高的淤泥土且淤泥土不太厚,一般宜采用级配砂石换填,而不能采用灰土换填。若坑内淤泥太厚,最简单有效和最经济的处理措施,是将此处坑内淤泥翻晒晾干,经过晾槽后,就地取本土过筛,再加三份熟化的石灰搅拌在一起,进行夯实处理;也可采用砂石换填,但需清除大量淤泥,消耗大量的劳力及运输设备,成本大大提高,不经济。
3 垫层及防水卷材施工过程中的质量控制及缺陷处理
基坑验槽结束,需马上浇筑混凝土垫层。按技术要求,垫层结束后四周需砌永久性保护墙及临时性保护墙。临时性保护墙仅为了保护卷材,并没有强度要求,以后需要拆除,所以一般用混合砂浆砌筑;而永久性保护墙有强度要求,需采用水泥砂浆砌筑。保护墙砌筑完毕后,下一步作防水处理。大面积防水卷材需用点粘法在找平层上粘好,只需临时贴在保护墙上,同时阳角地方贴上附加层,高与宽的尺寸需控制在 30 cm~50 cm。防水验收质量控制:监理工程师及施工单位质量检查人员需检查铺贴情况及附加层是否按图纸及规范要求施工;搭接长度是否符合相关要求;检查合格后,可做细石混凝土保护层。由于此处防水在地下,受温度变化较小,故不需作隔离层;保护层采用细石混凝土。若图纸要求有强度要求,施工单位施工时需做同条件试块养护;确定试块强度达到设计要求强度后,才可进行下道工序。
4 地下室钢筋混凝土基础的质量控制及缺陷处理
(1)原材料进场时的控制。首先,对钢筋进场质量控制,需对其验明证身,要求厂家需提供合格证及生产批号等,提供钢筋拉伸性能的检测报告:①钢筋实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于 1.25;②钢筋实测屈服强度与屈服强度标准值之比不大于 1.3;③钢筋的最大总伸长率不小于 9%。其次,钢筋进场后需检测重量偏差。钢筋加工过程中需冷拉调直,一级钢伸长率不超过 4%,二级钢伸长率不超过 1%;而在冷拉调直时需进行重量偏差的检验。当采用钢筋焊接与机械连接时,接头需进行力学性能的检测,并按复验要求需对其进行抽样复验。
(2)地下室底板混凝土通常为大体积混凝土。首先,应组织相关人员对混凝土生产厂家进行实地考察,混凝土厂家必须正确选用水泥。其次,因为大体积混凝土除了优先选用低水化热的水泥(矿渣与火山灰水泥)外,还要满足地下基础的防水防渗要求。所以,在浇筑混凝土前,要求厂家提供水泥的安定性、凝结时间、强度及强度等级等资料,检查骨料碱活性。若骨料碱活性较大,则需让厂家提供低碱水泥。因大体积混凝土需要低水化热的水泥,因此还需要求厂家提供 7 d 和 21 d 的水化热的指标。
(3)钢筋施工过程中质量控制。首先,钢筋施工必须严按设计图纸及规范图集施工。当独立柱与基础为双向钢筋时,因基础受到地基反力作用,其底面短边的钢筋应放在长边钢筋的上面,与上部结构板钢筋放置正好相反;若钢筋底板施工中钢筋网较厚,设计要求设置双层钢筋网,则上层钢筋网下面应用角钢制作的撑铁或撑脚支撑;同时需加斜支撑与剪刀撑。否则,会出现钢筋网错位,出现侧向失稳倒塌事故。若基础为双排钢筋,则双排钢筋之间需用短钢筋棍支撑。其次,钢筋施工中保护层厚度也很重要。钢筋的保护层厚度需用同成分的混凝土垫块控制,无垫层时保护层厚度为 70 mm;有垫层时根据设计要求,但不得小于纵向受力钢筋的公称直径。筋绑扎完后,进行验收。
(4)混凝土浇筑过程中的质量控制。一般基础混凝土底板均为低水化热大体积混凝土,为了防止混凝土开裂,需分层浇筑。分层浇筑时,第二层混凝土要在第一层混凝土初凝前完成。若满足不了此要求,施工单位应采取以下措施:按由简到繁、由易到难,先加缓凝剂;缓凝剂进场,需厂家提供相关的合格证明、说明书等,提供加缓凝剂后混凝土的性能检测报告,并且由施工单位按要求对缓凝剂进行复验;若加了缓凝剂还不能在初凝前完成,则需分段施工。在分段施工中,需设置后浇带。后浇带钢筋贯通,待两侧混凝土养护期过 28 d 后,采用比原混凝土高一等级的微膨胀混凝土浇筑,再养护 14 d,有防水要求时不少于 28 d。混凝土浇筑完毕后出现质量缺陷的处理方法。①若混凝土表面出现大量收缩性裂缝,应从两方面找其原因:材料上的原因为,搅拌混凝土时水泥用量过多,引起水化热过大且骨料含泥量过多;工艺上的原因为,混凝土配合比不合适,水胶比过大,水过多,浇筑完成后养护不到位,遭受阳光曝晒,没有进行保湿养护,冬季未进行保温。②若混凝土出现膨胀性裂缝,其原因是由材料不合格引起:水泥安定性不满足要求,游离氧化钙,氧化镁及石膏参量过多,骨料的碱活性较大,未选择低碱水泥,外加剂、水碱含量过高。③在实际施工中,还会出现实体检测时钢筋混凝土的强度不满足要求的质量缺陷,通常是由以下几点引起的:混凝土强度未达到要求;钢筋的保护层厚度不够;钢筋与混凝土之间没有很好的的粘接力。
(5)地基基础混凝土底板施工完毕后必须进行验收:施工方需自检合格,从开挖到防水、钢筋绑扎及浇筑混凝土等所有资料全部齐全,且验收资料中需提供混凝土实体检测报告;再报总监,并提前 3 个工作日报质监站;验收时五方责任主体的相关责任人均需参加,施工单位技术负责人与项目经理必须参加;验收合格后各方签字盖章。验收合格后,方可进行下道工序施工。
5 结 语
万丈高楼平地起,有了坚实的地基基础,才能保证高楼大厦的巍峨耸立。因此,对地基基础的质量控制以及对缺陷的正确的处理,尤其重要。严把地基基础施工质量关,对地基的加固、桩基施工、基坑槽的开挖,以及原材料控制、基础的验收,每个环节均不能掉以轻心。由于地基基础施工具有隐蔽性的特点,所以在施工和质量控制方面都比较复杂。此外,地下工程有很大的不可预见性,也给施工管理带来了一定的施工难度。一旦某个环节出现问题,都会对整个工程的质量及安全造成不可估量的严重后果。因此,地基基础施工过程中的质量控制非常重要。