建筑工程地基施工管理对策

时间:2022-07-21 10:46:59

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建筑工程地基施工管理对策

一、建筑工程地基施工概述

1.建筑地基分类及特点

房屋建筑的地基根据不同的划分原则,有很多种分类。根据地基承载构件的类型,根据基础的固定深度,可以分为浅基础和深基础。基坑的深度大于5m的,或者基坑的深度与基坑水平最窄处尺寸(宽度)之比大于4的,归为深基础。反之,基坑深度小于5m且基坑深度与宽度之比小于4的,归为浅基础。一般的9层以下的低层民用房屋,通常采用浅基础,常用的是其中的连续基础,包括:箱型基础、筏板基础和条形基础。对于高层建筑,要采用深基础,深基础一般有:桩基础、沉井与沉箱基础以及地下连续墙基础等几种。桩基础是将支撑桩深入固定于深层土甚至岩层之中,其上为地基承台。常见的桩基础有挖孔桩与灌注桩两种。挖孔桩也称为预制桩,一般在工厂或施工现场地表预制,采用机械或者人工进行挖掘桩孔,然后埋入预制桩。灌注桩是挖出基槽后放入钢筋网柱或者沉降管,现场浇注混凝土桩。当前在高层及超高层建筑地基施工中还常用湿喷桩,也属于灌注桩的一种。湿喷桩是利用钻孔设备钻出深度超过10米的桩孔,然后将砂浆高压喷入其中,与孔内的基土进行强力搅拌,最终直接固化成桩体,成桩效率较高,不过要视土质情况采用。沉井与沉箱基础,是以混凝土井筒或箱状构件沉入基底后浇注而成。另外一种较为常用的地下连续墙是在基底开挖连续的深槽,在其中放入钢筋网架,现场浇注形成连续的地下混凝土墙状构件体作为地基支撑。

2.建筑工程地基土处理技术概述

地基处理以土层的性质可以分为粘性土处理、砂性土处理、饱和土处理以及非饱和土处理等。地基土处理技术包括几种类型:

(1)换土垫层法,主要是针对不均匀与承载力太弱的土体,整层地挖除旧土,填入承载力、抗渗力强的土体;

(2)振密法,该方法包括重锤夯实法、表层压实法、强夯法、砂桩、土桩法等;

(3)排水固结法,包括注浆法、推载预压法、真空预压法、推载真空联合法等五种;

(4)加筋法,包括加筋土、土工聚合物、土层锚杆和土钉等,常常在基坑施工中用于稳固侧壁土层;

(5)冷热处理法,其中包括烧结法和冻结法两种。另外还有其他多种土层处理技术,在施工中,要全面地熟悉各种地基处理技术,并根据工程实际情况,合理选取地基处理方案。

3.城市中心地区建筑地基施工管理难点

(1)施工场地管理。城市中心区域,施工场地往往狭小,工程材料入场后,进行存放时,有防盗、防腐、易运输等要求,往往很难兼顾。因此,在狭小的场所进行施工,要合理规划好材料的入场批次。不仅如此,在土方作业时,土方的运输与堆放,也是一个较大的问题,不易过远,以便于后期回填。同时施工过程中的防排水也不能只留意降水、地表水和普通地下水,还要留意地下的市政给排水管道。

(2)对周边环境及建筑的影响。由于周边建筑密集,施工过程中一定要做好文明施工与周边建筑沉降监测。尤其是高层建筑施工,进行深基坑挖掘,很有可能导致基坑周边土层位移,使得基坑周围近距离建筑产生地基不均匀沉降,甚至出现房屋裂缝。另外,施工噪音、施工扬尘,会很大程度地妨碍周边居民的生活工作,要合理安排班次,避免休息时段大噪音施工。对于土方运输的通道要合理安排,避开高人流路口。

二、常见的建筑工程地基施工质量问题及对策

1.常见的地基施工质量问题

地基施工结束后,最常见的质量问题是基础不均匀沉降与底板渗水等问题,这些地基施工质量问题通常是由于以下的一些纰漏导致的:

(1)基桩垂直度超差。基桩与基井等构件垂直度超差常见于预制桩基础、沉井的施工之中。预制桩和预制井筒构件埋入开挖孔坑内之后,挤压孔坑底土,最终坑底土压实之后承载力与其重力平衡,这个过程容易发生倾斜。同时,孔坑底如果有硬质碎石等杂物,则也会使预制桩倾斜。

(2)回填土方土质不同。开挖基坑的原场地土,正常情况下要在施工后回填。但是,城市建筑密集区域由于场地问题,回填土有时无法全部在周边堆放,运输后回填时,有些采用了其他场地的土方,而将孔隙率、承载力不同的土体填入,导致承载力局部不均。还有一些是挖出的土方在堆放过程中,没有做好排水,含水量过高却直接回填。

(3)底板、承台防渗混凝土厚度太低或者质量不佳。地基底板或承台要采用防渗混凝土,其厚度要根据施工所在场地平均地下水位与地下水压力来设计施工。但是,对于新供应商,必要时要对其供应的用于这些关键构筑体的混凝土进行取样检测,其承载强度等级、防渗能力等,一旦不符合要求,补救十分困难。

(4)支护与支撑结构尺寸与位置超差。当前,越来越多地将支护与永久性的地下结构结合为一体施工,因此支护在基坑工程结束后,并没有简单地被回填土掩埋,而是作为地下承载结构的一部分。因此,这部分支护在基坑施工过程中的位置与尺寸的变化的监控十分重要。比如将排桩支护作为地下连续墙的一部分,并用于地下室外墙。那么其防水就一定要满足永久性结构的要求。

2.地基加固施工技术

为了提高地基施工质量,防范上述的部分质量问题,常对地基土进行加固处理,最常见的是采用地基土处理的振密技术的强夯法与固结技术的注浆法对地基提前进行加固。强夯法在土方作业后期,基坑挖掘作业时进行,并且随着基桩埋设或浇筑之后土方回填过程中,逐层进行。其目的是为了增加土层的密实度以提高承载能力,并提高土层孔隙水压,防止渗水流化。在基坑挖至底部后,将场地平整。如果是雨季,要在标高上预留300mm土层,待天晴后,挖去湿土,再填土强夯。可以先选点进行试夯,确定场地土质是否有不同的性质,再确定各个夯点。夯打时,从周围开始进行,圈紧式向中央收拢。土方回填过程中,要将原挖掘出的同质土回填,根据土质每隔一定标高,就夯实一层,直至到达底板标高,封底。注浆法是在基底土钻孔,然后注入硅化浆进行加固。进行注浆加固,应进行钻孔试注,尤其是对土质情况不够熟悉的场地。先在小范围进行注浆,观察其效果,然后确定要加固的区域,钻孔的直径、深度、注浆压力等工艺参数。注浆加固一般钻孔深度至少要超过1m,以防止浆液上冒。或者在注浆加固后,在表层再填一层自然土,进行夯固,那就一定要留意基地标高的控制。

三、结语

随着城市内建筑密度的加大,新旧建筑群交错,施工场地零散分布,建筑地基及基坑土方施工受到周边环境越来越多的制约。与此同时,越来越多的建筑向着高层、超高层发展的同时,也开始更多地构筑地下建筑。大层数的地下建筑对地基及基坑施工也提出了新的要求。随着PKPM等仿真辅助设计的普及以及仿真设计与计算结果越来越贴合实际,将有更多的新兴的施工设计方案与施工工艺被开发出来,因此,施工管理人员要持续学习,掌握不同类型土质上多种类型的地基施工的技术要点与加固手段和措施,才能更好地进行建筑地基工程的施工管理。

作者:陈克庸 单位:湖北省工程咨询公司