陳文秀
(山西機械化建設集團有限公司,山西太原 030009)
我國城市化的快速發展促進建筑行業的技術進步,近年來建筑工程量越發龐大,建筑的高度、工程量、整體投資越來越大,這對于建筑工程領域來說既是快速發展的機遇,也是巨大的挑戰。面對難度越來越大的建筑工程施工,如何提高施工技術水平和工程施工質量是建筑企業必須解決的重大問題,而建筑工程基礎作為工程中最核心的組成部分,必須加大技術研發投入,不斷完善施工工藝,并加強施工管理,確保基礎的穩定性和可靠性。
我國幅員遼闊,不同地區的地形地貌特點和地質結構都有很大的差異,比如北方地區存在凍土土質、西部地區沙質土質偏多,東南沿海多雨水地區軟土淤泥土地較多,這些不同類型的地質特點造成基礎施工的多樣化需求,因此在進行建筑基礎設計時不能簡單采用相同的技術手段和設計方案進行,必須根據施工地質結構和自然環境特點選擇適用的施工技術和方案,這就要求基礎設計人員具有很強的專業性和豐富的工程經驗,如果不能妥善應對這種多樣性,很容易產生基礎設計缺陷,對建筑工程施工造成不利危害。
建筑工程基礎施工主要是地下施工,施工過程具有較強的隱蔽性,不容易實現施工過程的管理和監督,而且很多地下基礎設施施工無法通過直接觀測的方式進行施工,很難直接觀察到設施與地面交界處的施工作業面,這導致建筑基礎施工技術難度較大,需要施工人員具有豐富的施工經驗。此外在施工過程中,現場管理和質量監督人員也很難進行有效的質量管控,容易造成質量監督管理缺失的問題,這也是建筑基礎施工需要解決的關鍵困難。
建筑工程基礎處于整個建筑的最底層,一旦基礎施工完成后,大部分基礎構建都埋在地下,如果建筑基礎存在設計缺陷或施工質量問題,想要進行修復將會存在巨大困難,會嚴重影響建筑整體施工進度,嚴重的需要將建筑進出重新返工,這會造成巨大的經濟損失,因此,建筑工程基礎需要一次性施工必須成功,基本難以實現后期的整改和修復,這對于基礎設計的準確性和施工質量管理來說都是需要面臨的難題。
在建筑工程基礎設計和施工前,需要對項目工程所在區域的地質特點和氣候環境進行詳細周密的現場勘探與測量。要重點對土層結構、密度、承載能力和含水量等關鍵參數進行測算,再根據現場實測結果進行基礎施工設計與技術方案選擇工作,特別是對于一些復雜地勢和土質特點復雜的區域需要增大設計裕度,并利用加深樁基鉆孔深度,擴大基礎面積,增加基礎鋼筋等方式提高基礎的穩定性,減少由于土質不均勻造成的基礎結構變形。與此同時,要對工程所處區域和周邊的地下管線、電力電纜、通信線路等設施進行完善的勘查,應與地下設施相關所屬單位進行充分的前期溝通,明確在建筑地基施工中可能造成的影響,并做好預案工作,盡量避免地基施工對周邊設施的不利影響。
地下水是影響建筑工程基礎施工的重要因素,因此在進行基礎設計施工之前要對地下水文進行充分的檢測,并采用合理的控制技術,比如可以利用管井降水、設置基坑排水溝槽等技術手段實現地下水的控制,以減少地下水資源對建筑基礎的不利影響。此外,有些地區由于地下水資源豐富,導致地基土壤松軟或出現淤泥土質,這對于基礎施工都會造成不利影響,因此要明確基礎土壤中的含水量,有針對性地進行防水排水工作,盡量避免由于地下水造成的基礎沉降與形變。
建筑工程地基施工必須要充分考慮建筑整體施工需求,因此在進行地基設計時要盡可能結合房屋結構,形成一體化設計施工技術方案,利用一體化設計能夠實現最優化的基礎施工方案。首先應該明確建筑上層結構特點和地基負載特性,對地基需要承受的各種載荷需要進行嚴謹的計算,并利用仿真軟件模擬建筑上層的載荷,保證計算結果與真實負載相同,在明確了上層結構后在進行基礎施工設計與技術方案選擇。因此,建筑整體結構設計的合理性是進行基礎優化設計的基礎,必須進行完整的一體化設計,才能確保建筑在整體施工過程中不發生基礎沉降傾斜等問題,從而保證建筑的整體施工質量和建筑使用壽命。
建筑基礎作為連接建筑與地面的關鍵結構,需要承載的載荷巨大,不僅受到壓力載荷,還會由于建筑不同的結構特點和風力等其他因素產生側向的拉力載荷,當建筑結構的豎向系統壓力傳遞到地基時,地基本身的承載力非常復雜,加之基礎所在土質結構的各種影響因素,需要對基礎的設計和施工做出科學的選型設計。比如建筑結構基礎土質較為酥松薄弱,且建筑上層結構相對較高,必須采用筏板基礎,使地基的接觸面增大進而提高其穩定性。不同的建筑形式和不同的地質條件對基礎工程的施工技術提出不同的要求,比如像鉆孔灌注樁、預應力混凝土管樁和沉管灌注樁等多種技術方案都可以應用于不同建筑結構的基礎設計施工,而復合地基施工技術也是常用的地基施工方案,一般采用深層攪拌法,可應用于大多數地質條件,但對于淤泥質土來說,應利用復合地基來充分利用原有土體的承載力,但應注意復合地基難以承受高層建筑。根據實際情況,進行不同的基礎施工技術的優化選型設計不僅能夠有效節約工程造價投資,同時也會很大限度地提高建筑工程地基施工效率和質量,確保工程整體的順利實施。
基礎工程建設施工所用到的原材料種類較多,其性能質量是決定建筑基礎整體施工質量的關鍵,常用的材料包括砂石、水泥、鋼筋、絞線等,施工單位要嚴格按照設計采購規范對所需的原料進行質量把控,應采用公開招投標形式確定原材料供應廠家,在施工之前,要多選購的材料進行抽查檢驗和實驗測試工作,確保材料的真實性能指標與標注參數相符合。此外,應該建立完善的現場材料儲存與管理制度,做好防水防潮工作,避免出現潮濕腐蝕、材料變性等問題出現。
在進行建筑基礎施工之前,項目管理人員應該組織基礎設計單位、施工單位和第三方工程監理單位進行完善的技術交底工作,設計人員要對設計圖紙中的關鍵要點和主要施工工藝予以技術澄清,施工作業單位要充分理解和把握設計思路、設計目標和質量要求,盡量避免雙方理解歧義造成的錯誤,通過完善的技術交底工作,能夠有效發現設計中存在的缺陷,并能有針對性地對施工設計方案進行調整,確保設計方和施工方認知的一致性,從而保證基礎施工質量。
在完成了基礎現場勘查、施工設計和技術交底工作后,施工單位可以進入施工階段,其關鍵要點在于土方開挖和基礎支護,具體的施工流程分為以下幾個步驟:首先,施工單位需要清理開挖區內的障礙物,移動開挖區內的地下電纜和地下排水管道;其次,施工單位應根據地質條件,選擇合理的土方開挖方案施工現場,使用施工機械處理施工區的硬土和巖石;再者,在基坑開挖完成后,施工單位應保護成品,如保護測量控制樁,防止挖掘機破壞基坑;最后,應在基坑周圍鋪設排水溝和集水池,使施工場地保持一定的坡度,防止基坑和場地浸水,并根據邊坡條件和土質條件,制定合理的邊坡支護方案,實施有效支護。
綜上所述,建筑工程地基施工是決定工程質量和建筑壽命的關鍵環節,其設計施工難度較大,需要進行詳細縝密的現場勘測與調查,并根據施工環境特點和建筑負載特性選擇科學合理的施工方案,在地基的設計中,必須與建筑整體設計相結合,做好地下水文資源的檢測與控制,做好地基工程施工的優化選型和方案設計工作,并嚴格按照施工工藝做好建筑基礎的支護和土方開挖,通過不斷的技術創新和加強現場施工管理實現建筑工程基礎施工的優化提升。