引言:
基于現代化建筑行業發展背景下,房建工程中的地基處理施工技術類別較多,為現場作業提供有利條件,只需根據地基施工特點詳細分析,具有針對性地選擇施工技術手段與方法,就能保證地基處理施工質量與技術水平,為房建工程后續工作開展奠定良好基礎。在此基礎上,建筑企業也對施工單位資質、信譽、綜合能力等提出更高要求,詳細掌握房建工程地基處理要點,最大化地保證房建工程綜合質量與效益。
1、地基處理施工特點分析
1.1易發性
房建工程地基處理施工的易發性,主要是指各項工作環節中存在的安全隱患、作業風險,導致現場作業及建筑物運營管理階段易發生安全事故。引發此問題的主要原因包括勘察力度待強化,無法真實、全面地掌握現場作業條件,未給施工方案與計劃編制提供參考依據,此環節中就已經存在安全隱患,增加施工作業安全事故發生率。另外,從現場施工方面探析,因施工技術不到位、監管工作成效不理想等,無法為現場作業人員提供安全保障,會因地基處理施工質量不佳,而引發人員傷亡情況,建筑企業在此方面面臨較大的經濟損失,工程綜合效益缺乏基礎保障。對此,還需在處理階段重視安全監督與管理工作,能制定完善的管理體系與機制,有效消除安全隱患及各類風險,才能確保各項工作順利實施。
1.2潛在性
潛在性特點,主要是指房建工程地基處理施工過程中,各項工作間的聯系性、協作性,易在施工過程中因各工序間缺乏銜接而引發安全問題。同時,也呈現出地基處理施工隱蔽性特點,是因部分施工內容只能在現場作業中具體呈現,設計階段、勘察階段等無法及時發現與防控,影響建筑施工技術與進度[1]。對此,施工單位、安監單位等在日常工作中要相互協作、交流,保證各項問題均能及時發現與處理。再加上設計階段對應急措施的編制,具備解決現場突發問題的基礎條件,也能避免施工質量問題發生。
1.3龐雜性
分析我國各地區地質條件不同,為給房建工程措施編制、施工圖紙編制等提供參考依據,還需在工程項目準確階段全面性開展實地勘察工作,主要目的是對現場作業條件全面掌握,能為后續工作開展提供參考依據。但因地質類問題呈多樣化,再加上冰凍、洪澇等不可抗力的自然因素影響,均會增大地基處理施工難度,并對地層結構造成破壞,導致施工現場綜合條件無法滿足項目建設要求,也呈現出房建工程地基處理施工龐雜性特點。對此,需引起建筑企業與施工單位重視,要把工作重心落實在實踐中,通過實地勘察作業,詳細掌握房建工程建設地質條件、自然條件等,成為判斷工程實踐作業的參考條件。
2、地基處理施工技術要點
2.1施工準備
準備工作是各類建筑工程開展施工作業的基礎與前提,需根據工程施工要求與作業標準,能組成專業化的勘察隊伍、施工隊伍、設計隊伍、監管隊伍等,并完成工作內容與職責劃分,確保各項崗位中均具備專業化工作人員[2]。并全面性地開展地質勘察工作,獲取精準數據,增強設計施工圖紙與作業方案嚴謹性,并在此階段就會掌握現場施工難點內容、及時引進臨時設備、考慮作業周圍環境、設計材料及大型設備運輸路線、組建工作隊伍等,均能為后續工作順利開展提供有利條件。
2.2現場作業
現場作業質量及安全管控極為重要,需根據準備階段編制的施工方案與施工圖紙標準作業,能保證作業質量,消除隱患及風險,增強現場作業安全性。其中,在開挖前要明確基礎邊線、土方開挖線具體位置,并引至基坑外,避免對其他地方造成不利影響;開挖時施工人員做好標高測量工作,避免盲目開挖出現超挖情況;留置同養試塊、標養試塊,經監管部門嚴格監督,按規程要求進行養護;依據施工圖紙下料,尤其是對鋼材尺寸規范控制;綁扎前做好清潔工作,確定無雜物、無灰塵、土塊等,彈線(模板水平標高);清潔鋼筋;模板接縫處理,選擇質量佳、韌性好的材料,不易受潮變形、腐朽等;澆筑時間、速度、頻率等控制;使用振搗器排出空氣;有序拔出振搗棒;延續每層振搗時間,避免出現沉落問題。
2.3質量驗收
經各項工作均完成后,質檢隊伍參與施工現場,對進場材料、設備等進行出廠合格證的檢查;樁身的完整性,樁位的偏差度,進樁的垂直度以及充盈系數,均在工程規定的標準范圍內;單樁靜載試驗,建議在沉樁施工作業完成后的15d進行,檢查單樁承載力情況,控制樁尖進入持力層的深度[3];涂刷防腐漆,能對接樁進行相應保護;施工單位作業階段對各道工序內容均進行詳細記錄,統一儲存到工程項目檔案中管理,在質量驗收階段成為重要的參考依據。
此外,混凝土澆筑密度、強度等檢測也極其重要,必須做好裂縫處理工作,并制定防控措施,在準備階段就能完成此項工作,保證各工序及施工質量均符合工程項目建設要求與檢測標準,從而高質量地完成工程項目整體驗收工作,保證項目良好的綜合效益。
3、實例分析
以某房建工程為探究案例,已知該項工程占地面積約71000m2,地基表土層厚3.30-5.10m,主要由房渣土組成,經地基處理后,為建筑物地基持力層,檢測地基承載力≥160KPa,沉降量<80mm。整體地形平坦,地面標高31.77-32.66m,場區原為采砂坑,回填、夯實處理后,已經完成平整,地下水穩定水位標高約為30.11-30.61m。經勘察部門開展實踐作業工作,能對該建筑工程施工地理位置的地層土質分布情況詳細掌握,主要包括三種類型:
人工堆積層,也就是其原房渣土,主要包括一些碎石、磚塊等,厚度3.3-5.10m,強度適中,波速152Us;新近沉積層,是圓礫,包含30%的砂,厚度2.1m,強度較硬,波速266Us,承載力標準值250KPa;沉積層,主要是粉質粘土、粘質粉土,厚度27.51-26.28m,強度中較軟,波速243Us,承載力標準值160KPa。
通過現場勘察到的信息數據分析,能了解到該項工程地基持力層為人工堆積層,經處理后為建筑地基持力層,再加上深度處理穿過人工堆積層,能形成新近沉積層。其中最特殊的是房渣土,含有大量瓦礫、碎石、磚塊等,密實度待均勻處理,在施工中有較大縫隙,還需對其不斷填充、夯實,控制地基承載力及沉降量指標,也是地基處理中的核心內容。對此,該項工程在地基處理階段采用了多項施工技術,均影響著該項工程綜合質量。
4、房建工程中的地基處理施工技術
4.1粉煤灰吹填技術
受科技手段創新因素影響,研發出一種新型技術--粉煤灰吹填技術,廣泛應用在房建工程地基處理作業中,并取得了良好成效。與其他施工技術相比較,此項技術最大優勢就是其透水性較強,投資成本較低,遵循經濟性施工原則,加快材料凝固速度,通過各道工序施工時長控制,能縮短整個工期,適合應用在工程周期較緊張的項目中[4]。
某房建工程就在地基處理階段應用了此項技術,根據設計方案與施工圖紙要點內容分析結果,在施工材料配置階段就能控制各原材料之間的混合比例,考慮現場作業的施工量較大,選擇機械攪拌方式提供充足材料,選擇最短的運輸路徑提高作業效率,在現場施工中控制作業標準性、嚴謹性,使施工材料快速固結,并輔以基樁擠密措施,形成復合地基,使其強度與硬度均符合工程建設要求,突出良好的處理效果。
4.2 DDC灰土擠密技術
此項技術工作原理是借助多種作業手法增強地基承載力,改變地基結構穩定性,如:鉆孔、夯擊、注灰等,均能控制地基處理施工質量,質量驗收達標[5]。同時,此項技術在現場作業中還發揮著較強的消除作用,主要是針對地基濕陷消除,經某項房建工程對此項技術的規范應用,與傳統施工技術成效對比,在地基承載力方面顯著提升了6倍,最適合應用在濕陷性地基處理工作中,符合房建工程建設要求。
4.3碎石樁技術
以碎石樁與強夯結合方法有效處理地基穩固性,但是在施工階段有嚴格要求,必須遵循其作業原則與要求規范施工,設定目標區域,布設碎石樁體,利用起重機進行多次碾壓,也能顯著提升地基牢固性能。在目前大部分房建工程地基處理中有效應用,凸顯較強的實用性。如果針對的是深層密度地基處理,還會與起重機的起吊作業綜合應用,啟動水泵向地基中注入,在振沖作用下保證樁基深度,并選擇碎石材料進行填充,也能增強地基牢固性。
某房建工程就在施工階段應用到此項技術,編制完善的施工方案,并組織專業化施工隊伍,對碎石樁技術實施嚴謹管控,質量與效率均能顯著提升,最大化地滿足項目施工要求,增強地基結構穩固性,符合項目建設要求,為后續工作有序實施提供保障。
4.4旋轉鉆孔灌樁技術
與上述幾種施工技術相比較,旋轉鉆孔灌樁技術最適合應用在石性土壤、粘性土壤為主的地基中,分析房建工程主體結構穩定性與使用安全性,需在地基處理階段提高處理數據精確度,所涉及到的施工范圍較小,但卻能發揮出較強的風化巖效應,在施工階段能控制轉動速度,能控制作業質量與進度,保證各道工序均能有序開展,施工質量有效提升[6]。
4.5預制樁技術
預制樁技術也會對房建工程地基處理施工質量有一定影響,遵循“事先預制”原則做好樁體。再借助沉樁設備夯擊樁體,確保樁體能被打入地基中,按照預制樁類別分析,主要包括混凝土預制樁與鋼樁。
鋼樁:較突出的特點是施工效率高、承載能力強。
混凝土預制樁:空心管樁,通常情況下會采用離心法生產,所呈現出的樁徑類型較多,如:300mm、400mm、500mm等,節長度尺寸類別較多,如:8m、10m、12m等。其中實心方樁斷面呈方形,尺寸為200m*200mm、600m*600mm。
錘擊法也是預制樁施工的主要方法之一,由動力裝置、樁架、樁錘工作組成,可根據房建工程地基處理施工要求,選擇適合的打樁順序,如:以中間為中心,向四周打樁或向兩側對稱打樁,或是從其中一側打樁,向對側單方向打樁,適合的打樁順序也會影響施工質量與效率。
4.6灌注樁技術
第一,泥漿制備。控制各成分配制比例,根據工程地基條件、鉆孔方式進行設計,重點控制泥漿pH值、黏度、比重等數值;第二,鉆機安裝、設備定位(水準儀、鉛垂儀)。鉆頭必須豎直、鉆機水平,鉆進時實時檢測傾斜度,及時修正,控制鉆孔作業質量;第三,制備鋼筋籠。依據地基設計方案,明確鋼筋籠韌性、強度等,沉放階段要定位、加固,避免上浮;第四,混凝土澆筑,建議使用導管灌注,控制混凝土灌注速度及導管拔管速度均勻、持續、穩壓,保證地基施工質量。
5、房建工程中地基處理施工技術應用方法
5.1強夯法
可以與碎石樁技術一同作業,要考慮地基處理實際范圍,在夯實處理過程中保證碎石與地基充分結合,受沖擊力影響粉碎碎石樁體,均勻地鋪設在地基土層上,控制夯擊次數、力度、深度等,一邊夯擊一邊檢測,達到標準值后停止作業,有效增強地基結構穩固性。
5.2 IFCO強制固結法
在此方法應用過程中,最重要的基礎條件就是加壓設備、排水設備,會在加壓及排水系統運作階段,設定真空條件下的固結環境,加壓設備提升固結壓力,解決堵截問題的同時,還能縮短作業時間,提高混凝土固結效率。排水系統則影響著排水通道寬度,進一步提高固結效率,與粉煤灰固結時間相比較更短一些,也是現代化房建工程地基處理施工技術合理應用的主要方法之一。
5.3灰土墊層法
以回填材料為主,控制石灰與濕性土的混合比例,并在含水量最佳條件下及時開展回填夯實工作,整體施工難度較低,強度優良、投資成本能有效控制、便于取材等,適合應用在濕陷黃土層、軟弱土層、雜填土等地基處理工作中,只需控制土層厚度在1-4m即可[7]。
此外,在回填材料選擇上也可以直接使用開挖原土、粘性土等。關于土質材料使用,為保證施工質量,還需提前篩選,主要是根據土粒的粒徑有效處理;石灰使用,先熟化、過篩,能把生石灰篩選掉;控制灰土原材料比例2:8或3:7,如果現場施工情況較復雜,還需有依據性地調整原材料比例,也能影響作業質量。
5.4預壓法
在房建工程作業前就要借助現代化技術對施工現場條件進行模擬,并施加一定荷載,使基坑土體中的水在孔隙中排出,能影響基坑土體密實度,孔隙體積也會逐漸變小,關系到房建工程地基結構穩定性、可靠性。預壓法適合應用在淤泥質土、粘性土、沖填土、淤泥等地基處理施工中,依據現場作業實況,合理選擇堆載預壓法、真空預壓法。
真空預壓法:適合應用在地基深度超過15m的工程項目中,通過增設排水豎井增強地基結構可靠性。而堆載預壓法適合應用在地基軟土層>4m的工程中,分別選擇天然地基堆載預壓法、砂井地基預壓法。根據地基軟土層厚度進行判斷與選擇,如果地基軟土層>4m,建議采用砂井地基預壓法;相反,地基軟土層<4m,則采用天然地基堆載預壓法,是解決房建工程地基沉降、穩定性問題的主要方法之一,通過提前模擬及施加一定荷載,詳細掌握現場作業條件,分析作業階段易發生或存在的問題,提前確定具體的施工方法,才可保證施工技術實施順暢,能為實踐作業提供基礎保障。
5.5化學加固地基法
化學加固地基法能改善地基土的物理性質、力學性質,主要方法包括水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、灌漿法。
水泥土攪拌法:適合處理正常固結的粉土、飽和黃土、粘性土等地基。如果作業區域地下水的腐蝕性,還需在施工作業前開展試驗,保證土質處理效果,突出較強的適用性特點。
高壓噴射注漿法:主要處理黃土、素填土、可塑性粘性土等地基,使用范圍包括壩基工程加固與防水、地鐵、深基坑。
灌漿法:依據氣壓、液壓或電化學原理,借助注漿管把漿液均勻地注入到地層中,能通過填充增強地基土質結構緊密度、地基結構穩定性,并把原松散的土粒膠結成一個整體,有較強防水性能,成為化學穩定性良好的“結石體”。
結語:
結合某房建工程案例展開分析,能了解到地基處理重要性,影響著建筑物使用安全性、結合穩定性,引起建筑企業及施工單位重視,依據技術要點及作業流程,在施工階段選擇粉煤灰吹填技術、DDC灰土擠密技術、碎石樁技術、旋轉鉆孔灌樁技術等,配合強夯法、IFCO強制固結法、灰土墊層法等,既能增強地基結構穩固性,又能滿足工程項目建設要求,在整個施工階段均能把控作業質量,降低施工及管理難度,提升房建工程施工與管理技術水平,確保工程項目效益最大化,為我國現代化建筑行業持續發展起到促進作用。
參考文獻:
[1]莊彬.淺談地基處理技術在房屋建筑工程施工中的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2020,6(04):39-39.
[2]陳志隆.試論房建施工中軟土地基施工技術的處理[J].科學技術創新,2019,68(29):127-128.
[3]曹沖.地基處理施工技術應用于房屋建筑的問題探究[J].四川水泥,2019,42(09):129-129.
[4]王云龍.房建施工中地基基礎施工技術的應用探討[J].住宅與房地產,2019,32(19):157-157.
[5]孫沖.淺談房建施工中地基處理技術應用[J].現代物業(中旬刊),2018,3(11):47-47.
[6]胡斌.試論房建施工中地基處理施工技術[J].建材與裝飾,2018,48(32):37-38.
[7]王忠輝,史宇磊.房建工程中軟土地基的施工處理技術[J].河南建材,2018,3(01):14-15.
作者簡介:
田程,1978年12月出生,男,漢族,湖南省常德市津市,本科學歷,從事工作方向:建筑工程,現職稱:工程師。