邵光可
(中鐵城建集團第一工程有限公司,山西 太原 030024)
地基基礎,是指一種承載壓力的結構,任何建筑物由于重力影響,都會形成豎向的壓力,這種壓力作用于地表,就會發(fā)生沉降。為能夠給予建筑物一個穩(wěn)定安全的基礎平臺,就要在底部構建支撐結構,這種結構就是地基。地基基礎可以說是建筑物安全穩(wěn)定性的最重要因素之一,就像大樹的根系一樣,使建筑物能夠屹立不倒。在現(xiàn)代建筑中,工程的規(guī)模越來越大型化,特別是在一線城市中,高層和超高層建筑已經(jīng)成為趨勢,這種建筑的豎向作用力非常大,對于地基基礎的要求也十分之高。所以在地基基礎施工過程中,要對技術的運用做到精益求精,以便保證建筑的安全性。
樁基礎,是指為了承載來自不同方向的作用力而在施工過程中建設的設施,它是由承臺和基樁的連接共同形成的,由于其具有十分強大的抗壓能力和穩(wěn)定性能,所以稱為建筑樁,特別是高層建筑中不可或缺的一部分,樁基礎分為不同的類型,比如根據(jù)受力不同可以分為端承樁和摩擦樁,根據(jù)施工方式不同可分為灌注樁和預制樁。在現(xiàn)代工程建筑體系中,樁基礎施工有了很大的發(fā)展和改進,技術趨于成熟化。
1)塌方是地基建設中最為常見也是破壞性最大的問題,這一現(xiàn)象的出現(xiàn),是因為對于施工現(xiàn)場地質了解不夠充分,沒有做好保護措施造成的,它不僅會拖慢整個工程的進度,而且對于周邊建筑也會產(chǎn)生影響,還會發(fā)生嚴重的安全事故。
2)由于對外部環(huán)境因素的忽視,對于地基沒有采取相應的保護鞏固措施,使得質量受到影響。比如在雨季施工,如果沒有運用防水技術,大量的降雨會使得地基積水,軟化土質,容易發(fā)生垮塌。
3)施工的不規(guī)范和技術運用不到位也是地基基礎建設中十分普遍的現(xiàn)象,就實際情況來看,很多工程中,設計和施工銜接不當,具體操作出現(xiàn)偏差都和施工不當有很大的關系,嚴重影響著工程質量。
1)在地基建設中,一些較軟土層因為其自身的特性,內部間隙較大,容易出現(xiàn)沉降,不利于地基穩(wěn)定。對于這一問題,可以通過具有高度穩(wěn)定性和強度的建筑材料對軟土層進行替換,比如合適規(guī)格的混凝土,在具體的替換中,要采用分層填土技術,即在對一層軟土進行替換,澆筑了混凝土后,要經(jīng)過一定的間歇才能進行下一層的替換澆筑,以便將裂縫和氣孔量降到最低,加大承載力度。
2)為了讓地基土層的密度更高,降低土壤中的間隙,從而實現(xiàn)沉降的控制,必須要對基土進行壓實,增加其穩(wěn)定性。目前在地基施工中,最為常見的兩種壓實方法分別是機械沖擊碾壓技術和振動夯實技術。這兩種方法要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況和前期施工方案來確定。
3)要使土壤穩(wěn)定性和強度增加,更為簡單和實用的方法就是排除土壤中的水分,這是目前地基施工中十分普遍使用的方法,具體技術是運用土壤固化劑對土壤進行固結。另外,可以通過化學技術對土層實施加固,比如可以向土層加入堿液或丙烯酸銨等化學物質,通過改變土層結構來實現(xiàn)加固。
首先,在樁基施工中,在設計時要根據(jù)實際情況來確定樁的長度和型號,以便確保樁基能夠滿足建筑的承載要求,但是在實踐過程中,一方面設計人員在制定方案時沒有根據(jù)前期調查數(shù)據(jù)和建筑綜合情況來進行精確計算和設計,另一方面由于具體操作的不規(guī)范性,使得實際和設計出現(xiàn)偏差,影響了整體質量。在施工方案的選擇上,由于對地質特點,承載需求和地面沉降的調查上工作不夠細致,往往到了具體施工階段,才發(fā)現(xiàn)實際情況和方案出現(xiàn)沖突。
1)在樁基礎施工中最為傳統(tǒng)但是運用最廣泛的是CFG 樁復合地基技術。這種技術是將碎石、煤灰和水泥進行混合,形成樁基。雖然這一技術產(chǎn)生于20 世紀80年代,但是在地基穩(wěn)固中的作用十分突出,而且成本低,操作簡單,在工程施工中被普遍使用。
2)靜力技術。這種技術的原理主要是通過使用外力壓降樁柱使其沉降,從而增大地基的載荷力度、增強地基的堅硬度的一種方式。這種方法雖然耗時大、效率低,但它卻有非常好的穩(wěn)固性與效果性,而且成本低。所以在一般的不限時建筑建設中,這種方法應用極為廣泛。這種方法由于采用的是靜力沉降的方式,所以一般用在土質較軟、易于沉降的軟土區(qū)域。
3)沉管技術。這種技術是指在施工的過程中,使用特殊的機械(比如重錘)對樁柱進行強力的沖擊,以便讓樁柱更深的埋入到土層中,當樁柱達到一定深度要求后,再向柱內空心處澆筑混凝土,從而實現(xiàn)對于地基的固定。沉管技術多運用在土質較為松軟的地域,而在具有硬質巖層的地方(比如花崗巖層)并不適用,具有一定的限制性,另一方面,這種技術的成本較低,具體操作也比較簡單,工序和設備要求也不高,所以在外部條件成熟的工程中還是被較多的使用。但是這種技術也有自身的缺陷,比如施工噪聲大,影響周圍居民休息,對人力的要求較高,而且周期較長等等,所以還是要視實際情況進行選擇使用,在人口密度較大的市區(qū)不宜使用,對于工期較緊的工程也不宜使用。
4)振動沉樁施工技術是在樁的頂部固定振動器,使樁通過振動效果和自身重力的綜合作用,自動下沉至地基土層。這種施工技術簡單易于操作,打樁效果也較好,有效地降低了勞動強度,提高了施工的效率,降低了施工的成本。也是目前施工過程中運用較廣的一門技術。
該工程是高層建筑,在該工程的樁基建設中,土層為較軟土質,并且地下水系復雜,經(jīng)過分析后,確定以下樁基建設方案,首先根據(jù)建筑樓層的高度將工程分為2 個區(qū)域,第一區(qū)域的主體建筑為20 層,高60 m,第二區(qū)域為3 層裙樓框架,高度在15 m,根據(jù)現(xiàn)場的檢測,由于現(xiàn)場在城市郊區(qū),居住人口較少,工期較長,可以運用人工挖孔和沉管技術進行打樁。將樁的長度確定在30 m~50 m。在進行打樁時,先進行輕的擊打,以便減小誤差,擊錘落距保持在0.5 m~0.9 m 之間,在樁柱入土3 m~5 m 后再進行重擊。表1 是工程樁基計算的詳細數(shù)據(jù)。
表1 工程樁基計算的詳細數(shù)據(jù)表
可以看出,作為建筑中十分關鍵的部分,地基和樁基礎對施工技術的要求非常嚴格,如果對于節(jié)點的處理沒有到位,會產(chǎn)生各種質量問題,給建筑帶來安全隱患。所以,在施工過程中,一定要科學的運用先進的施工技術,同時要加強管理,建立健全相關的制度,培養(yǎng)施工人員的安全意識和質量意識,全面性的保障地基基礎和樁基礎的順利完成。
[1]王如華,祝家華,張 星.工業(yè)廠房地基基礎與樁基礎土建施工技術探討[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2010(1) :131.
[2]許惟陽.高重建筑物地基與基礎樁基礎[A].中國土木工程學會第四屆土力學及基礎工程學術會議論文選集[C].1983:13.
[3]李廣信,張在明,沈小克,等.巖土工程篇[A].工程建設技術發(fā)展研究報告[C].2006:48.
[4]杜 文,王 勉.談建筑基礎設計[J].山西建筑,2012,38(24) :88-90.