摘要:工程建設(shè)和施工中,地基基礎(chǔ)建設(shè)有著舉足輕重的地位,地基基礎(chǔ)建設(shè)質(zhì)量的高低將會(huì)直接影響到建筑工程的根基,所以其施工質(zhì)量的難題也會(huì)關(guān)系到整個(gè)工程質(zhì)量的好壞。本文就對(duì)高層建筑中地基處理技術(shù)進(jìn)行了分析,進(jìn)而提出了地基處理施工技術(shù)質(zhì)量控制措施,為工程建設(shè)中選用適宜的施工方法奠定了基礎(chǔ)。
1.引言
隨著當(dāng)今城市建設(shè)的快速發(fā)展,高層建筑拔地而起,高層建筑物的沉降比普通建筑物的要求更高,建筑負(fù)荷全都由地層來(lái)承擔(dān),影響建筑物負(fù)荷的那部分地層被稱(chēng)之為地基,向地基傳遞負(fù)荷的下部結(jié)構(gòu)被稱(chēng)為基礎(chǔ)。軟土地質(zhì)差異性較大,有很多不可預(yù)測(cè)性,具有強(qiáng)度低,壓縮性大,參透性小等特征,因此施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)地基施工的各個(gè)細(xì)節(jié),并在地基處理過(guò)程中加強(qiáng)新工藝新產(chǎn)品的應(yīng)用,確保地基基礎(chǔ)的牢固和穩(wěn)定,為建筑物工程施工質(zhì)量創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)保障。
2.高層建筑地基處理技術(shù)
2.1夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基成套技術(shù)。夯實(shí)水泥土樁足通過(guò)人工或機(jī)械成孔,采用相對(duì)來(lái)說(shuō)比較單一的土質(zhì)材料,與水泥按一定的比例摻和,在孔外充分拌和均勻而形成的水泥土上,分多層向孔內(nèi)回填還需強(qiáng)力夯實(shí)。從而形成均勻的水泥土樁。與CFG樁類(lèi)似,先往基礎(chǔ)和樁頂之間設(shè)置一定厚度的褥墊層,使樁、樁間土和褥墊層共同形成復(fù)合地基。因?yàn)楹粚?shí)中形成的高密度以及水泥土本身的強(qiáng)度,與攪拌水泥土樁比較而言,夯實(shí)水泥土樁樁體擁有比較高的強(qiáng)度。夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基有如下特點(diǎn):樁身強(qiáng)度比較均勻、施工速度比較快、不會(huì)受場(chǎng)地的影響、造價(jià)較低、無(wú)污染。結(jié)合施工的具體情況,夯實(shí)水泥土樁成孔亦可采用機(jī)械成孔(擠土、不擠土)或人工成孔,混合料夯填亦可選用人工夯填和機(jī)械夯填。該方法應(yīng)用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性十等地基。處理深度不宜超過(guò)10m。
2.2高層建筑地基的注漿加固技術(shù)。注漿加固是用壓送設(shè)備將具有充填和膠結(jié)性能的漿液材料注入被加固的地層中,使土顆粒的間隙、土層的界面或巖層的裂隙內(nèi),使其擴(kuò)散、膠凝或固化,以增加地層強(qiáng)度、降低地層滲透性、防止地層變形和進(jìn)行托換的地基處理技術(shù)。按照流動(dòng)漿液體與土體的相互作用方式,一般可分為滲透注漿、壓密注漿和劈裂注漿三種。在實(shí)際注漿中,注漿體往往是以多種運(yùn)動(dòng)方式作用于土體的。按照注漿工藝,可分為單管注漿(花管注漿)、套管注漿(塑料袖閥管注漿)、布袋注漿和埋管注漿四種。在高層建筑地基加固中,通常采用花管注漿和埋管注漿兩種,前者用的較為普遍,后者則用于人工挖孔樁。樁端附近軟弱地基土層的加固,在采用花管注漿法進(jìn)行加固處理時(shí),有時(shí)還用微型鋼管混凝土樁與注漿法聯(lián)合進(jìn)行加固,以達(dá)到提高地基承載力、減少地基變形和改善地基的不均勻性的目的。
2.3高層建筑地基的深層水泥攪拌樁技術(shù)。水泥攪拌樁是通過(guò)特制的攪拌軸的輪葉,從地面開(kāi)始破壞攪拌至需要深度,打開(kāi)閥門(mén)將水泥漿或水泥粉由攪拌頭注入土體,用攪拌頭強(qiáng)制攪拌均勻使水泥等固化劑與原土充分混合發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)后形成強(qiáng)度大、壓縮性小的樁體,樁體和樁周土共同承擔(dān)外部荷載形成復(fù)合地基。它可分為深層攪拌法和粉體噴攪法。水泥土的抗壓強(qiáng)度除了與被加固土體的性質(zhì)有關(guān)外,還與水泥的標(biāo)號(hào)、摻合量、齡期及外加劑等有密切的關(guān)系。水泥標(biāo)號(hào)愈大強(qiáng)度增加愈大,水泥標(biāo)號(hào)增加10號(hào),強(qiáng)度可提高30%。因此實(shí)際中盡量采用高標(biāo)號(hào)的水泥。水泥的摻入比愈大,水泥土的強(qiáng)度逐漸增加,當(dāng)摻入比小于5%時(shí),對(duì)水泥土的強(qiáng)度影響不大,因此摻入比必須大于5%,一般的摻入比采用10%-15%;水泥土的強(qiáng)度隨著養(yǎng)護(hù)齡期的增大而增大,超過(guò)90d后,強(qiáng)度的增長(zhǎng)才開(kāi)始穩(wěn)定,一般采用90d的齡期作為標(biāo)準(zhǔn);外加劑如木鈣、三乙醇胺和石膏等,對(duì)加固土起早強(qiáng)、緩凝、減水和節(jié)省水泥的作用,但必須避免污染環(huán)境。
2.4高層建筑地基的高壓旋噴法。它是利用鉆機(jī)把帶有噴嘴的注漿管鉆至土層的預(yù)定位置后,以高壓設(shè)備使?jié){液在20-40MPa的高壓流從噴嘴中噴射出,沖擊破壞土體,同時(shí)鉆桿旋轉(zhuǎn)以一定程度漸漸向上提升,將漿液與土粒強(qiáng)制攪拌混合,漿液凝固后,在土中形成一個(gè)固結(jié)體,以加固地基,提高地基的抗剪強(qiáng)度,改善土的變形性質(zhì)。高壓噴射注漿法的基本工藝類(lèi)型有:單管法、二重管法、三重管法和多重管法等四種方法,目前高層建筑地基加固中一般采用單管法,樁徑一般可達(dá)500mm左右。施工工序?yàn)?測(cè)量放孔→機(jī)具就位→引孔→插入旋噴管→低壓注清水→旋噴注漿→拔管→沖洗→修整樁頭。它在地下水位以上作業(yè)。在高層建筑地基加固中高壓旋噴通常用于:地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值和變形模量要求較高的地基土加固;卵石層中的軟弱夾層(細(xì)砂、中砂、粗砂、砂夾卵礫石、礫石等透鏡體或似層狀?yuàn)A層,特別是厚度較大的砂層)加固。
3.地基處理施工技術(shù)控制措施
3.1提高施工人員技術(shù)水平。地基處理得當(dāng)與否與現(xiàn)場(chǎng)施工人員的技術(shù)水準(zhǔn)息息相關(guān),地基處理項(xiàng)目的成敗關(guān)鍵在質(zhì)量,而質(zhì)量是需要人來(lái)完成的。施工相關(guān)人員如果未認(rèn)真進(jìn)行地質(zhì)勘察,提供地質(zhì)資料、數(shù)據(jù)有誤,地質(zhì)勘察時(shí),鉆孔間距太大,不能全面反映地基的實(shí)際情況,如當(dāng)基巖地面起伏變化較大時(shí),軟土層厚薄相差亦甚大;地質(zhì)勘察鉆孔深度不夠,沒(méi)有查清地下軟土層、滑坡、墓穴、孔洞等地層構(gòu)造地質(zhì)勘察報(bào)告不詳細(xì)、不準(zhǔn)確等,均會(huì)導(dǎo)致采用錯(cuò)誤的基礎(chǔ)方案,造成地基不均勻沉降、失穩(wěn),使上部結(jié)構(gòu)及墻體開(kāi)裂、破壞、倒塌,都是誘發(fā)質(zhì)量問(wèn)題的隱患。因此施工人員一定程度上決定了工程質(zhì)量,因此必須要求現(xiàn)場(chǎng)施工人員的質(zhì)量意識(shí)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技術(shù)技能、個(gè)人素質(zhì)也應(yīng)與項(xiàng)目的質(zhì)量要求相匹配。要嚴(yán)格考核用人狀況,制定科學(xué)的分配方式,使施工處理良性的循環(huán)狀態(tài),達(dá)到施工項(xiàng)目質(zhì)量的穩(wěn)定性。
3.2嚴(yán)把現(xiàn)場(chǎng)施工材料控制。做好地基處理必須加強(qiáng)施工材料的質(zhì)量控制,只有確保材料的質(zhì)量才能為地基處理做好基礎(chǔ),因此應(yīng)嚴(yán)格控制材料關(guān):①大宗材料應(yīng)按公司合格供方名錄進(jìn)行采購(gòu),對(duì)于合格供方名錄不包括的材料商,應(yīng)由公司對(duì)供方進(jìn)行合格供方評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)合格后納入公司合格供方名錄,方可進(jìn)行采購(gòu)。一般零星的和特殊材料項(xiàng)目經(jīng)理部自行評(píng)審,合格后采購(gòu)。選擇優(yōu)良供貨商,確保最新、最好的材料。②合理分配進(jìn)貨貨源時(shí)間,確保施工現(xiàn)場(chǎng)的連續(xù)性,而又不能堆積大量材料,減少保管費(fèi)用和資源浪費(fèi)。材料的進(jìn)場(chǎng)時(shí)間、順序、數(shù)量、型號(hào)等要與施工進(jìn)度相協(xié)調(diào),保證材料及時(shí)、準(zhǔn)確也是保證工程質(zhì)量的重要方面。③在施工過(guò)程中,合理組織材料使用,各類(lèi)材料應(yīng)合理堆放、隔離、搬運(yùn)和保管,以確保其適用性,及時(shí)性,完整性。
3.3地基水泥灌樁的質(zhì)量控制。高層建筑地基多采用水泥灌樁技術(shù)進(jìn)行地基基礎(chǔ)的加固施工,鉆孔灌樁技術(shù)中每個(gè)施工步驟都對(duì)地基的施工質(zhì)量有著決定性的影響。鉆孔和水泥灌樁是工程質(zhì)量的關(guān)鍵;┕r(shí)混凝土配合比,應(yīng)在施工前選擇取料場(chǎng)對(duì)原材料進(jìn)行檢測(cè)合格后,分人工挖孔樁和鉆孔樁進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),一般情況下,鉆孔樁水下混凝土的坍落度比人工挖孔樁混凝土坍落度要大,但無(wú)論何種混凝土都應(yīng)滿(mǎn)足施工工藝的具體要求。施工前對(duì)鉆孔機(jī)器進(jìn)行周密的檢查,確保底座和頂端的平穩(wěn),避免施工過(guò)程中因底座的移位和下陷影響了灌樁的質(zhì)量;炷凉嘧⑶皯(yīng)仔細(xì)對(duì)孔底進(jìn)行檢查,檢查孔底有無(wú)積水和沉渣。灌注高度應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行控制,以利混凝土充分振搗;二是地下水量較大,采用海綿、毛氈無(wú)法吸干凈時(shí),可以考慮按鉆孔樁進(jìn)行水下混凝土灌注。當(dāng)鉆機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)高度后,需對(duì)孔徑的大小,鉆孔的深度和垂直度進(jìn)行詳細(xì)的檢查,達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后請(qǐng)監(jiān)理工程師對(duì)鉆孔進(jìn)行合格性檢驗(yàn),完成鉆孔工作。地基水下混凝土灌注應(yīng)仔細(xì)對(duì)每盤(pán)混凝土下料量和導(dǎo)管拔管高度進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算。否則極易出現(xiàn)導(dǎo)管拔出混凝土上面以造成斷基,應(yīng)將混凝土灌注超出基頂設(shè)計(jì)標(biāo)高至少0.8米,以保證基頂?shù)幕炷临|(zhì)量。
4.結(jié)語(yǔ)
地基處理方法應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施,由于適用范圍有一定的局限性,應(yīng)根據(jù)工程施工狀況,對(duì)地基處理方法進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及適用性進(jìn)行比較,選擇最合適的施工方案,確保地基處理的質(zhì)量,才能保障建筑物的安全穩(wěn)定。
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