樁梁托換技術(shù)在地基基礎(chǔ)加固中的運(yùn)用

胡敏歆 郴州職業(yè)技術(shù)學(xué)院

1 引言

樁梁托換技術(shù)在地基基礎(chǔ)加固中的應(yīng)用能提升施工項(xiàng)目的整體水平和施工質(zhì)量，優(yōu)化加固效果的基礎(chǔ)上，提升建筑工程的綜合質(zhì)量效果，為工程可靠性管理奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 工程案例

本文以某住宅小區(qū)加固工程為例，主要是對(duì)#1和#6居民住宅樓進(jìn)行加固，整體施工項(xiàng)目為磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。見(jiàn)圖1、圖2。

之所以要進(jìn)行加固處理，主要是因?yàn)闃I(yè)主提供了項(xiàng)目的沉降觀測(cè)結(jié)果以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析數(shù)據(jù)，了解到建筑變形縫蓋板存在開(kāi)裂的問(wèn)題，地面不僅出現(xiàn)散水，還存在墻體脫落的現(xiàn)象，正是因?yàn)槌霈F(xiàn)了不均勻性的沉降問(wèn)題，使得建筑物整體出現(xiàn)了輕微的傾斜問(wèn)題，施工部門(mén)在對(duì)沉降情況進(jìn)行集中測(cè)定后發(fā)現(xiàn)，施工項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)沉降較為突出。#1主要的沉降集中在東部，西部沉降程度稍微輕一些，個(gè)別部位的觀測(cè)點(diǎn)沉降程度較大。而對(duì)于#6，則主要是東南位置沉降較為突出，西北部沉降較小，和整體建筑結(jié)構(gòu)的填土厚度規(guī)律正好契合?；诖?，施工部門(mén)決定結(jié)合實(shí)際情況對(duì)施工項(xiàng)目進(jìn)行地基加固處理，有效避免結(jié)構(gòu)受力增大后導(dǎo)致更加嚴(yán)重的后果[1]。

值得一提的是，在場(chǎng)地地基加固方案選擇的過(guò)程中，結(jié)合注漿加固地基、錨桿靜壓樁托換加固、墻下布挖孔樁托換方案等進(jìn)行最終判定，決定利用樁梁托換技術(shù)對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行集中加固，有效提高整體項(xiàng)目的綜合質(zhì)量。

3 樁梁托換技術(shù)在地基基礎(chǔ)加固中的運(yùn)用

將樁梁托換技術(shù)應(yīng)用在地基基礎(chǔ)加固項(xiàng)目中，要發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用流程的作用，就要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化工程監(jiān)管，確保能集中減少沉降問(wèn)題對(duì)建筑工程項(xiàng)目安全和可靠性應(yīng)用造成的影響。依據(jù)房屋的實(shí)際情況判定具體施工水平和具體操作要求，結(jié)合沉降控制結(jié)構(gòu)和加固過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，要對(duì)托換樁應(yīng)力參數(shù)進(jìn)行分析和判定，保證相應(yīng)技術(shù)應(yīng)用后續(xù)工作都能落實(shí)到位。

3.1 加固方案設(shè)計(jì)

圖1 #1樓平面圖

圖2 #6樓平面圖

3.1.1 托換樁的設(shè)計(jì)

結(jié)合本文案例工程項(xiàng)目的具體情況可知，正是因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不均勻的沉降問(wèn)題因此要對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行集中加固，在加固工作開(kāi)始前分析地基土本身已經(jīng)受到了一定力的作用，而在加固操作結(jié)束后，托換地基持續(xù)性發(fā)生不均勻性沉降，就要將部分荷載從地基轉(zhuǎn)移到樁梁托換系統(tǒng)中，若是處理后地基不再發(fā)生相應(yīng)的沉降問(wèn)題，則后添加的部分將不會(huì)受到外力作用。基于此，要對(duì)托換樁進(jìn)行集中的設(shè)計(jì)和分析處理，確保其能為安全施工的全面開(kāi)展奠定基礎(chǔ)，維持后續(xù)加固工作的實(shí)效性水平，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要著重關(guān)注的就是樁身的豎向承載力參數(shù)。因?yàn)楣こ添?xiàng)目應(yīng)用樁梁托換技術(shù)主要利用的是挖孔灌注樁，依據(jù)實(shí)際工程情況選擇二次加載的情況下對(duì)結(jié)構(gòu)模型展開(kāi)深度的模擬分析，樁長(zhǎng)為12m、樁徑為800mm，整體混凝土強(qiáng)度等級(jí)選定為C30，因此，整體樁結(jié)構(gòu)分擔(dān)荷載參數(shù)為34.7%、土分的荷載分擔(dān)數(shù)值為65.2%。依據(jù)工程項(xiàng)目PKPM軟件就能計(jì)算出每一根樁結(jié)構(gòu)的承載力，為430kN[2]。

3.1.2 托換梁的設(shè)計(jì)

在結(jié)合施工項(xiàng)目整體情況和施工要點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)分析后，就要落實(shí)具體的施工方案和管控體系，樁結(jié)構(gòu)分擔(dān)的荷載百分?jǐn)?shù)為34.7%，就能結(jié)合相應(yīng)數(shù)值判定挑梁結(jié)構(gòu)的彎矩設(shè)計(jì)數(shù)值和剪力設(shè)計(jì)數(shù)值，有效提升相應(yīng)參數(shù)判定工作的綜合水平，為后續(xù)施工項(xiàng)目綜合質(zhì)量監(jiān)管控制工作的全面進(jìn)步創(chuàng)設(shè)良好的平臺(tái)。

一方面，保護(hù)層厚度設(shè)置在40mm左右，選取6根直徑在20mm的鋼筋進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置，有混凝土規(guī)范就能了解到截面允許的最大剪應(yīng)力要控制在0.25βcfc。

另一方面，依據(jù)混凝土規(guī)范要求也能判定混凝土結(jié)構(gòu)中箍筋的配筋要求，最小配筋率為0.001，最小箍筋面積為80mm2，因此，箍筋選取的結(jié)構(gòu)為4肢筋，對(duì)應(yīng)的直徑為8mm。

3.1.3 托換后墻體承載力分析

在應(yīng)用樁梁托換技術(shù)的過(guò)程中，要結(jié)合承載力要求進(jìn)行相應(yīng)分析，并且要發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)盡量避免托換操作結(jié)束后土體的繼續(xù)沉降，因此，墻體挑托的過(guò)程要結(jié)合墻體整體質(zhì)量和應(yīng)用效果予以綜合判定，完善墻體承載力驗(yàn)算分析的時(shí)效性，并且結(jié)合驗(yàn)算要求和控制要點(diǎn)展開(kāi)深度處理，整合墻體結(jié)構(gòu)綜合分析模式的同時(shí)，提升相應(yīng)基礎(chǔ)管理的實(shí)效性。

第一，對(duì)基礎(chǔ)尺寸完成確定分析，結(jié)合砌體規(guī)范要求和參數(shù)體系進(jìn)行判定，墻梁結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨度要結(jié)合相應(yīng)參數(shù)予以處理，其中，ln為凈跨度參數(shù)、lc為兩座專家中心線之間的實(shí)際距離，結(jié)合墻體高度h進(jìn)行整體分析模式的判定，確定最終尺寸。

第二，要對(duì)托梁承載力進(jìn)行集中驗(yàn)算，有效結(jié)合施工階段托梁荷載中托梁自重恒荷載、本層樓蓋施工荷載以及墻體自重等信息予以復(fù)核和校對(duì)，一定程度上保證材料強(qiáng)度能滿足具體的設(shè)計(jì)要求，也為后續(xù)受彎驗(yàn)算和受剪承載力驗(yàn)算工作的落實(shí)奠定基礎(chǔ)，保證相應(yīng)參數(shù)都能滿足砌體規(guī)范要求，為優(yōu)化荷載設(shè)計(jì)值奠定基礎(chǔ)。

第三，要對(duì)墻體受剪承載力展開(kāi)校對(duì)和分析，有效結(jié)合墻體試用階段支座截面進(jìn)行剪力參數(shù)的設(shè)計(jì)，并且依據(jù)砌體規(guī)范對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)參數(shù)予以處理，只有V＜V max才能保證墻體抗剪承載力符合參數(shù)要求。

3.2 托換施工工藝設(shè)計(jì)

為了進(jìn)一步提升樁梁托換技術(shù)的應(yīng)用效果，就要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用要點(diǎn)和規(guī)律完善相應(yīng)施工方案的判定和處理機(jī)制，保證應(yīng)用管理水平和工程項(xiàng)目加固效果都能滿足預(yù)期要求，發(fā)揮樁梁托換技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，整合實(shí)際加固處理方案的操作模式，提升建筑工程項(xiàng)目整體建筑質(zhì)量水平的可靠性居住條件。

除此之外，要結(jié)合施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模型的建立，保證相應(yīng)內(nèi)容都能發(fā)揮其實(shí)際價(jià)值，利用有限元軟件進(jìn)行模型的判定，確保能對(duì)工程項(xiàng)目中的不同單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，尤其是樁結(jié)構(gòu)、土體結(jié)構(gòu)、條形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等，要利用大應(yīng)變、大變形以及塑性能力分析等項(xiàng)目進(jìn)行綜合判定，集中提高平動(dòng)自由度分析的合理性，有效優(yōu)化施工項(xiàng)目的綜合水平。

3.2.1 施工要點(diǎn)

將樁梁托換技術(shù)應(yīng)用在地基基礎(chǔ)加固項(xiàng)目中，要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況有更加明確的認(rèn)知，從而判定具體施工方案和應(yīng)用要點(diǎn)，從根本上保證施工項(xiàng)目開(kāi)始前能制定有效且完整的組織設(shè)計(jì)方案，確保能按照標(biāo)準(zhǔn)化工序有效開(kāi)展相應(yīng)作業(yè)。具體流程如下：

人工挖孔處理→鋼筋籠設(shè)置處理→澆筑托換樁混凝土→挖出托換梁的具體位置→鋼筋籠放置處理→澆筑托換梁結(jié)構(gòu)混凝土→修復(fù)和裝飾。

3.2.2 具體施工步驟

第一，人工挖孔處理。在地基基礎(chǔ)加固項(xiàng)目中應(yīng)用樁梁托換技術(shù)的過(guò)程中，要結(jié)合施工方案和施工要點(diǎn)完成人工挖孔的處理工作，確保相應(yīng)工序的完整性和有效性。在落實(shí)挖孔處理工作前，要結(jié)合施工項(xiàng)目的周?chē)闆r進(jìn)行挖孔試驗(yàn)操作，結(jié)合相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行地質(zhì)條件、水文條件等基礎(chǔ)因素的復(fù)驗(yàn)處理，確保能對(duì)施工工藝選擇過(guò)程予以集中監(jiān)督，有效提升施工工藝體系運(yùn)行的綜合質(zhì)量，減少不良操作造成的影響。

第二，鋼筋籠設(shè)置處理。在實(shí)際施工項(xiàng)目應(yīng)用管理的過(guò)程中，鋼筋籠的設(shè)置較為關(guān)鍵，要結(jié)合實(shí)際施工要點(diǎn)進(jìn)行鋼筋籠的制作和吊裝控制，一般在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行加工成形處理，有效結(jié)合實(shí)際施工要求和管控模式保證對(duì)應(yīng)施工管理要點(diǎn)的完整程度，提升具體操作工序的綜合水平和應(yīng)用價(jià)值，維護(hù)地基基礎(chǔ)加固項(xiàng)目中應(yīng)用樁梁托換技術(shù)的整體水平。進(jìn)場(chǎng)前鋼筋要進(jìn)行集中的復(fù)檢和焊接試驗(yàn)，保證試驗(yàn)結(jié)果滿足相應(yīng)預(yù)期后才能投入施工，選取的是通長(zhǎng)鋼筋，并且借助閃光對(duì)焊接頭，保證相應(yīng)處理工序和操作流程的完整性，一定程度上實(shí)現(xiàn)一次性加工成形，維持相應(yīng)操作流程的完整性。

第三，澆筑托換樁混凝土。在挖至一定深度參數(shù)后，就要配備一定數(shù)量的低壓照明設(shè)備，有效保證深度能達(dá)到井口6m的位置，確保能配備相應(yīng)的送風(fēng)裝置，有效提升相應(yīng)控制工作的時(shí)效性。

第四，挖出托換梁的具體位置。在托換梁施工操作過(guò)程中，其具體的方式和托換樁施工項(xiàng)目較為相似，要在條形基礎(chǔ)上進(jìn)行挖土處理，保證相應(yīng)操作都能按照工序完成，并且要在樁頂預(yù)留對(duì)應(yīng)的鋼筋結(jié)構(gòu)，完成托換梁鋼筋的綁扎控制效果，真正實(shí)現(xiàn)澆筑成型的目標(biāo)，優(yōu)化施工項(xiàng)目的整體水平。

第五，修復(fù)和裝飾。在結(jié)合施工方案進(jìn)行全面監(jiān)管和應(yīng)用處理后，就要整合施工要點(diǎn)和施工流程，保證施工質(zhì)量的完善效果能滿足預(yù)期，且能在二次加載的基礎(chǔ)上維持樁土荷載參數(shù)。施工部門(mén)要結(jié)合施工情況和施工要點(diǎn)對(duì)周?chē)M(jìn)行修復(fù)和集中處理，提升加固施工操作的綜合水平，發(fā)揮工序的優(yōu)勢(shì)，有效針對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析，確保在地基基礎(chǔ)加固項(xiàng)目中應(yīng)用樁梁托換技術(shù)的過(guò)程中能發(fā)揮技術(shù)要點(diǎn)和作用，提升整體施工項(xiàng)目的綜合質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

在介紹樁梁托換技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合地基基礎(chǔ)加固項(xiàng)目的要求，落實(shí)更加優(yōu)化的施工處理方案，提升施工管理控制效果和綜合質(zhì)量，能有效維持項(xiàng)目的基本水平。施工部門(mén)要按照施工要求和工序標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)更加完整的施工方案，確保能結(jié)合對(duì)應(yīng)操作中的問(wèn)題，著重維護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)，為建筑工程監(jiān)管項(xiàng)目整體水平的優(yōu)化提供保障，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和管理效益的共贏。