張靜
(泰安市建設工程施工圖審查中心 山東泰安 271000)
當前,房地產發展進入一個白熱化的階段,房屋建設在量的方面達到發展的一個新階段,但質的方面還有待進一步發展和提升。房屋建設已經具有相當長的發展歷史,無論是國外或者國內,其建筑技術和建筑設計都具備相當成熟的基礎,雖然國內與國外房屋建筑風格設計各異,但是他們都具備殊途同歸的發展特點,都具備大體上相同的基礎建設特點,對房屋基礎建設要求一向都相當嚴格且要求也相當高。在房屋基礎建設方面,我國從古至今都十分注重房屋基礎打樁技術的發展,對巖石等建筑材料要求也特別復雜,對巖石硬度的要求絕對相當高,多使用密度大的巖石作為房屋基礎建設材料,以實現房屋基礎建設的牢固性設計,使房屋在建設過程中和建設后能夠不至于出現相應的安全隱患,建成后絕大多數建筑物經過相當長的歷史時期都不會出現因基礎不牢而坍塌的現象?,F階段,我國房屋基礎建設發展迅速,新方案和新技術工藝不斷涌現,具有相當廣闊的發展潛力。房屋地基處理的新技術、新方案等,使房屋建筑在基礎領域獲得了多項的發展目標,技術能力也進一步得以增強,從而保證了住宅地基的施工品質。
從20世紀60年代中期開始,我國引進國外先進基礎建筑設計技術和自主研究的房屋先進基礎建設技術,例如,法國的房屋基礎建設中地基的強夯法、20世紀70年代日本通過進一步研究創新的高壓噴射技術,以及我國20世紀90年代的樁地基技術等的應用與發展?,F價段,在技術發展上更上一層樓,實現新技術和傳統技術的進一步綜合發展與創新,合理預算出房屋力學要求和地基承受的力學能力,加強新材料的設計與應用,實現房屋基礎建設技術的快速發展,同時也實現在環保、生態和綠色、安全方面的不斷延伸。
為保證基礎的穩固,建筑物高度越高其基底深度也必然會有所增加,而現代民用建筑高度決定著建筑物地基的深淺。許多現代民用建筑的地基基礎水深都會超過地下水位,甚至比正常地下水位還低,地下水深會給建筑帶來極大的麻煩。但是由于地下水位和基礎施工重點都在地下水,所以怎樣高效止水、排水一直是中國民用建筑基礎施工的技術難題。地下水水位也會對樁承臺建筑產生危害,由于地樁工程設計中往往要求根據實際狀況設定井點,井點雖然可以快速排澇,但在開展樁孔建設過程中卻極易發生井漏問題,致使大量地下水的流入而引發建筑施工安全事故。
建筑樁承臺施工中不僅會受地下水環境影響,凍土分布地基也是影響建筑樁承臺建筑施工質量的常見問題。通常遇到凍土分布地基時采取的方法都是結冰法,即將凍土分布中的水分凝聚成冰,以便使水土壓力下降,使凍土分布基礎成為比較穩定的固結狀態。但是在施工時需要充分考慮建筑周邊的自然環境,不僅要保證建筑基礎凍土分布墻始終結冰,以防止其融化并危害建筑基礎,還要充分考慮凍土分布基礎周邊的地下水資源,以防止因建筑施工而對周圍環境產生的不良影響。
樁承臺建筑施工時,在建筑物基層施工過程中的穩定能力相對較高,所以在民用建筑范疇也獲得了普遍肯定。在施工過程中,建筑基礎穩定能力受樁質的直接影響,也就說樁質問題的有效處理保證了樁承臺的穩定能力。出現質量問題的樁體,隨著使用時間的延長會產生折斷、損壞等現象,進而危害工程的基本安全性、減小基本承重。如果樁承臺發生質量問題,就很難進行修復,極大地威脅著建筑安全。
箱型基礎是最普遍的一個基本形態,大多出現在多層以及中高層建筑人防工程和地下停車庫,其是一個最好的選擇,被施工單位廣泛采用,大量出現在實際施工中。盡管在施工中已經總結了一定的經驗,也有豐富的積累,但由于箱型基層存在的缺點問題也比較多,必須在實際施工中進一步解決。因為箱型基層的溫差大、收縮和外力約束嚴重影響了其工程質量,而這類狀況的發生會造成箱型基層混凝土開裂和漏水,這時箱型基層在實際施工過程中不可避免會出現的問題。箱型基礎使用了大體面積水泥且底層較厚的澆筑方法,先進行了底層混凝土,接著進入到水化熱,這時混凝土內氣溫也會迅速增高,上升至限值,通過計算,在混凝土完工后的3~4d 內,板內氣溫可以到達峰值。由于底板表層水泥凝結與底層內溫度差存在問題,造成了表面裂紋的產生,頂板內部不規則裂紋也大多為收縮現象。
地下室連壁基礎問題大多出現在地下室施工過程中,當采用此類工藝施工時,一般會存在以下問題。第一,施工過程中的漏水問題,由于地下室連墻基礎一般采用鋼筋砼結合,因此在建筑施工中具有一定的優越性,而且外墻較厚整體防水效果也不錯,但在澆筑時,由于無法連續展開使用,要先在某個段區發生斷開接頭,整體建筑圍護結構都是由一張或一張槽段構成,當不同槽段在連片時,往往無法保持銜接的準確,一旦處理不善,就會造成槽段接頭泄漏,這類問題也是在建筑施工中最常見到的,因此必須科學解決,有效防止。第二,鎖口管提拔的困難問題,造成這一類問題的原因大多是操作錯誤,鎖口管起拔時管理不善也會產生該問題,必須科學解決,確保裝置不損壞。
樁承臺施工也是比較常見的施工工藝,但在實際施工時易發生基礎誤差超出了預測值,樁承臺施工時必須進行有效的基礎檢測和施工放線,而在這個過程中就很容易發生基礎偏差或失敗的情形,沉樁工藝技術有誤、鉆機未能達到水準定位或施工現場未能整平或壓實,在進行鉆孔工作時就會造成地基發生不平衡的沉降,一旦遇到鉆孔障礙物,就會使樁承臺發生了偏移,從而影響到建筑品質,并埋下了安全隱患。造成斷樁問題出現的主要原因是對地質調查不完善,不了解現場狀況,施工現場經常有許多意外狀況發生,一旦碰到復雜的地質結構,當預應力管樁高速通過的軟包覆層碰到堅硬巖石阻擋時,就會發生貫入度降低的狀況,機械設備也會忽然停頓,速度降低,高速進入到軟包覆層的時刻,由于管樁外力較小速率快,發生鐵錘沖擊力大受影響,壓力差就會造成樁體破壞,影響施工,甚至造成機械設備損壞。
建筑物的地下室基礎施工中項目建設勘查工作具有其基本職責,包含重要工程建設勘查環境保護和一般建筑施工環境保護兩點內涵,其中重要建筑環境保護勘查工作是指認真仔細地對施工現場周圍的建筑、交通、河流、供熱、電力、煤氣等管道系統等進行合理定位,并為建筑施工順利進行提供保證,環境的影響保持在可管理范圍內。地質情況的勘查工作十分復雜,涉及建設施工現場的巖土地貌情況,對地貌條件進行勘查,力求充分掌握建設施工現場的地貌情況,并在此基礎上,選用綜合評估方式,來評估地基和現場的運動穩定性,并且對各類負面地質影響和特殊巖石的預防、地基基礎類型、埋深、地面管理、基坑施工開挖條件和支護方法的選擇等加以研究,并闡明有關意見,以便于為下一步的建筑工程方案設計與實際工程建設提供詳細準確的信息。土方施工計劃是大規模的建筑地下室基本建設開展的第一個階段,制訂其預案,一方面必須充分考慮當地的地質情況及其周邊的自然環境,另一方面必須根據建筑的實際特點來安排。
由于建筑施工的需要,很多建筑都必須采用分層施工的方法完成,也就是邊挖掘邊保護。作為地下基礎設施的重要支撐體系,支撐體系有著十分關鍵的意義。選擇支撐構件的過程中,往往需要根據具體的建筑條件和周圍環境的沉降標準進行。現階段,建筑業界將較為流行的支撐構件分為橫向和混凝土灌樁柱2個類別,與其他施工技術有所區別。這種系統一方面具備了支護功能,另一方面在地下基本澆筑之后,更有利于地基的防水,并且還可以保證周圍墻體的穩固。所以,這樣的系統主要包括支護和止水系統。一般情況下,將保護與支持系統在整個建筑項目設計和施工環節中整體統一展開并統稱為支撐系統,而且在建設時,還需要組織系統全面的保護措施,以盡量減小地下基礎建設對周圍環境條件的影響。
地基與基礎施工之前必須做好對施工現場的勘查工作,對工地周邊環境進行正確的認識,并根據實際的建筑區域地質情況、地勢條件和地質要求選定施工方法與最適宜的施工技術。建筑物地基施工質量會直接對施工整體安全及穩定性產生危害,所以地基承載能力的提高是民用建筑物地基施工的關鍵,這就必須注重建筑物地基的加固。
在軟土基礎施工中,根據軟土質或依照實際需求可選用換土基礎墊層的方法進行或通過利用新增加的砂土代替軟弱土質,進而增加基層承載力。并且砂石還能防止土壤在此受潮,從而降低了地面下沉的發生率,也因此使基層變得更加穩固,土壤承載力也有所增強。同時,換土回填法還可高效處理軟土,從而減少凍土分布基礎的形成。該方法也是地基與基礎加固中最常見的方法之一,通過把水分從基礎的土層中清除出去,進而對土質原有松散狀況加以改善。土層中的水分降低后,土壤也必然會固結,進而實現了強化土壤的目的,在地基中一般設有排水體,如砂井以及排水管帶等。并對分級對礎施加壓力,以確認基層強度,并根據試驗結果修正施工措施。當基層在受到施工監督后會逐步排盡土壤中的水分,含水量逐漸降低時,基層便會出現膠結、地基下沉。沉降后基層強度又會有所增強,該方法的操作步驟相對簡單,在松軟土壤的基層加固中適應性也較強,如泥沙質基、黏性土基等,所以在地基與基礎工程建設中都獲得了較普遍的運用。
碾壓夯實方法一般使用較大型的建筑物施工機械設備,并采用碾壓、扎實的方法對基層強度加以提高。碾壓扎實的過程中土層被很大程度壓實,可以有效增強建筑物基礎的強度、穩定性。壓路機和推土機均為實現對基層碾壓夯實施工的重要設備,經過幾次碾壓可以顯著提高基層夯實施工效率,進而增強地基工程的穩定性。由于壓路機和推土機均是重要的施工機具,施工體積也相對大,施工效率較高,因此夯實施工碾壓法也是地基基礎夯實施工中較為簡單的方法之一。
化學加固法是指運用物理或化學方法,提高土質的黏性,以便于實現固定的目的,通常運用化學灌漿法和噴漿工程的方法,對建筑物地基結構進行固定處理。化學灌漿法主要是將泥漿直接滲入泥土之中,化工泥漿則通常采用水玻璃和堿液,以有效地排出泥土當中的空氣,促進土質的凝固,從而達到凝固的目的。也因為化工泥漿的效應,對凝固的土壤結構產生了更強的承載能力,從而可以更有效地阻止地下水的滲入,起到阻止下沉的功效。為保證建筑物地基的穩定性,通常把水泥體和化工泥漿凝結為柱形體。
噴漿施工法加固措施則和灌漿法的功效一樣,都具備了防水、防止土地滲漏的功能,從而達到對建筑物地基結構的有效保護。由于噴漿法的資源耗費量很大,必須利用大量的淤泥,因此一般使用在人工填土基中。
常見的在樁基礎施工中,所使用的樁有沉管灌注樁、鋼筋預制樁和鉆孔灌注樁3 類。其中比較普遍的是鋼筋預制樁,這由于鋼筋預制樁的建造相對簡單且成本比較低廉,在節約環保的效果上也較好,因此在現場建筑施工中鋼筋預制樁的應用也較為普遍。振動式沉樁中使用最多的是沉管灌注樁,利用振動器的震動效果,從而產生樁體。但是由于這種建造方法所產生的噪音很大,所以在市區建筑施工中比較不適合采用這種樁體。而且根據其成樁的穩定性,也比較適合于城市復雜土質建筑施工中。鉆孔灌注樁的穩定性比較高,由于這種建筑施工方法主要是采用機械鉆進方式,在孔內通過澆灌泥漿形成的樁體完整性好,所以其承載力也比較高,在城市道路施工中也使用得比較多。
為有效滿足城鎮化建設進程,民用建筑也開始朝著高層建筑的方向發展,盡管大型高層建筑已經適應了廣大人民群眾對住宅環境的要求,但對于穩定性、生命安全的要求也在日益提高。因此,要求對建筑地基基礎施工技術和樁承臺澆筑技藝從嚴把控,并不斷創新、完善,提升基本施工水平,以此有效提高民用建筑的安全性,肩負起保障人民的生命財產安全的責任。