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摘要:在建筑工程中,要想提高整個工程的施工質量,就必須首先重視建筑工程的基礎性工程的施工質量。因此,應選用合理的施工方法,采取有效的技術措施,并按施工驗收規范和操作規范的要求嚴格認真進行施工,才能確保建筑工程的質量。
關鍵詞:房屋建筑;地基基礎;施工技術;應用
地基和基礎都為隱蔽工程,建筑工程竣工后難以檢查,一旦發生事故,難以補救,甚至造成災難性后果。因此,研究并探討地基基礎工程事故發生的原因,并對地基基礎工程事故采取有效的防治措施是十分重要的課題。
1 影響房屋建筑地基基礎質量的主要因素
(1)地基基礎缺陷的種類及其對建筑物使用、安全、耐久性等方面的影響。
(2)上部結構的整體性、安全度、使用要求等具體情況對地基基礎變形的適應性。
(3)地基基礎變形、結構變形的數值,發展速度和趨勢。
(4)地基基礎缺陷和加固上部結構的可能性和經濟性。
2 確保房屋建筑地基基礎工程施工的合理性
2.1 重視工程勘查的準確性
工程勘察報告要全面反映房屋建筑場地工程地質和水文地質情況,預防地基與基礎的工程事故,首先對場地工程地質和水文地質條件全面正確的了解,要做到這一點關鍵要搞好工程勘查工作,要根據建筑物場地的特點,建筑物情況合理確定工程勘察目的和任務,勘查工作是設計的重要前提,決不能忽視而不做,也不能隨便做而不考慮是否適用。特別是對復雜的、軟弱的地基,更應慎重對待。
此外,在勘查時要重視對鉆孔深度的選擇。由于鉆孔深度必須符合設計要求,如果不符合設計上對壓縮厚度的需要,或者達不到樁所坐落的土層時,那就不可能正確計算出地基的沉降,或樁的正確承載力,也就達不到基礎設計要求。因此必須按設計要求確定合適鉆孔深度。如果由于勘查量不足,鉆孔和探坑布點少,再加上鉆孔深度不夠,以致不能表達出土的不均勻性和層理的不一致性,就有可能引起建筑的翹曲和彎折而出現裂縫,造成危害和浪費。
2.2 提高結構設計的合理性
地基基礎的設計應當根據建筑物的使用要求,結構型式和工地的土質條件,并結合現場具體情況,在適用與經濟的前提下,要保證建筑物的主要承重結構在正常使用過程中不發生裂縫或損壞。
設計人員應慎重對待工程勘查報告提供的地基承載力建議值,嚴格計算基礎的實際土壓力,若對勘查告的建議值有懷疑,可以再做載荷試驗驗證。施工人員在天然地基上建造大中型工程時,應復核設計地基承載力的合理性。一旦發生地基產生較大的沉降或傾斜,必須立即停工,會同勘查、設計和使用單位共同研究。采取必要措施,防止地基和建筑物發生災難性破壞。
3 加強房屋建筑地基基礎工程的施工技術
下面以某住宅工程為例,探討如何做好房屋建筑地基基礎工程的施工質量。該工程為框剪結構,場地內房屋自上而下依次為填土、淤泥、粉質粘土、含泥中粗沙和砂質粘土。
3.1 地基基礎的選型
基礎是建筑物和地基之間的連接體,基礎把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。如果地基的承載力足夠,則基礎的分布方式可與豎向結構的分布方式相同,但由于土質或荷載的原因,需要采用滿鋪的伐形基礎。伐形基礎有地基接觸面廣的優點,但與獨立基礎相比,它的造價要高,基礎的概念都是把集中荷載分散到地基上,使荷載不超過地基的長期承載能力。建筑物如果有幾層以上,基礎土質較好,地下水位較低的粘土,亞粘土、則采用作支承、抗滑,可采用人工挖孔灌注樁。如果地基非常軟弱,建筑物很高的情況下,則需要采用伐形基礎,多數建筑物的豎向結構墻、柱都可以用各自的基礎分別支承在土地基上。
假設地基承載力不足,屬于軟土地基,必須采取措施對軟弱地基進行處理。軟弱地基系由淤泥質土沖填土、雜填土或其它構成的地基,那么在勘查時應查明軟弱土層的均勻性組成,分布范圍和土質泥沙,根據采用的地基處理方案提供相應參數。在初步計算時最好計算房屋結構的大致重量,假設它均勻的分布在全部面積上,從而得到平均的荷載,可以和地基本身的承載力相比較,如果地基的容許承載力大于4 倍的平均荷載值,則用單獨基礎可能比伐形基礎更經濟。如果地基的容許承載力小于2 倍的平均荷載值,那么比建造滿鋪在全部面積上的伐形基礎更經濟,如果介于在二者之間,則用樁基或沉井基礎。
3.2 地基基礎施工技術與措施
當基地土質為淤泥,上層土層又較薄時,應采取避免施工中對淤泥和淤泥土擾動的措施。如果是沖填土、建筑物垃圾廢料,當均勻性和密實度較好時均可利用作為持力層,對于有機質含量較多的生活垃圾和對基礎有侵蝕性的工業度料等雜填土,未經處理不能作為持力層。在選擇地基處理方法時,應綜合工程地質和水文地質條件、建筑物對地基要求,建筑結構類型和基礎型式,周圍環境條件、材料供應情況,施工條件等因素,經過技術經濟指標比較分析后擇優采用。
地基處理時,必須采取有效措施,加強上部結構的剛度和強度,以增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力,對已確定的地基處理方法,進行必要的測試,同時為施工質量提供相關依據。地基處理后,建筑地基變形應滿足現行有關規范要求,并在施工期間進行沉降觀測;如果地基上欠固結土、膨脹土,濕陷性黃土,則選用適當的增強填土和施工工藝。
房屋基礎處理方案應根據工程地質和水文地質條件,建筑物型式與功能要求,荷載大小和分布情況,相鄰建筑基礎情況,施工條件和材料供應以及地區抗震裂度等綜合考慮,選擇合理的基礎型式。
結合該房屋地基的實際情況,地基較差,荷載較大,施工前為增強整體性,減少不均勻沉降,為滿足地基和沉降要求,可以采用樁基或人工處理地基,但人工挖孔樁適用于地下水位較深,而持力層以上無流動性淤泥質土者,因此采取樁基礎作為建筑的基礎比較理想。
方案中我們要著重考慮超長結構帶來的不利影響,當增大結構伸縫間距或者是不設伸縮縫時,必須采取切實可行的措施,要防止結構開裂,在適當增大伸縮最大間隙的各項措施中,在結構施工階段采取防裂措施是通用的減少混凝土收縮不利影響的有效方法,我們一般采用的做法是設置施工后澆帶,另外,當建筑物存在較大的高差,但是結構設計根據實際情況,不設置永久變形縫時,例子中就存在采用施工后澆帶來解決施工階段的差異沉降問題。當地下室結構超長過多,單靠設置后澆帶不足以解決混凝土收縮和溫度變化問題時,可以考慮采用補償收縮混凝土,在適當位置設置膨脹加強帶時,并制定嚴格的技術保障措施,保證混凝土原材料的質量和微膨脹劑的合理準確,結構設計應對地下室結構部位混凝土的限制膨脹率采取措施。
在施工中高層建筑主體與裙房之間是設置永久變形縫,還是在施工階段設沉降后澆帶,應根據場地地基持力層土質情況,基礎形式上部結構布置等條件綜合確定。在采用天然基礎埋深,一般應大于裙房基礎埋深至少2 m,不滿足要求時,應計算高層建筑的隱定性,并與高層建筑的架空層貫通,期間設置了沉降縫,基礎埋深基本相同,沉降縫間采用硬質材料充填,如果處理不好,出現高層建筑層與地下架空層互質問題,建筑投入使用后,發現沉降縫兩側墻開裂,造成滲漏。
近年來,復合地基得到廣泛運用,該地基可以提高地基持力層承載力,有效地控制建筑物的沉隆,以解決高層建筑主體和裙房之間差異沉降問題。不論采用哪種方法,如果采用施工后澆帶而不設置永久變形縫,卻有可能出現裙房與高層建筑物的整體傾斜,因此,如何保證高層建筑物整體使用壽命。除質量安全、材料、工藝要求外,首先要把握基礎施工方案,這是關鍵。
4 結語
綜上所述,地基和基礎是房屋建筑的重要組成部分。基礎是與地基緊密聯系、互相依存的工程結構。不合理的基礎和地基施工的質量問題,往往會導致基礎工程質量缺陷與事故。因此,加強和改進地基與基礎工程的施工質量意義重大。
參考文獻:
[1] GB50202 - 2002,建筑地基基礎施工質量驗收規范[S].
[2] 建筑工程質量事故分析與防治(第三版)[M]. 北京:中國建筑工業出版社,2008.