付 斌
(中國水利水電第八工程局有限公司,湖南 長沙 410000)
由于建筑工程數(shù)量的不斷增加,對于巖土工程施工工藝提出了更高的要求,在巖土地區(qū),如果工程地基與基礎處理不當,會對工程的整體建設質量產生特別大的影響。為了提高巖土地區(qū)地基與基礎施工質量,保證工程項目建設的有序進行,本文重點探討巖土地區(qū)地基與基礎處理要點。
通常來說,巖土工程主要包括地基和樁基礎、地下連續(xù)墻等內容,這些工程項目施工在地表之下,施工結束之后,作業(yè)人員可以利用巖土體將其有效掩埋,由于巖土工程施工具有技術隱蔽性,一旦施工出現(xiàn)問題,施工人員很難及時發(fā)現(xiàn),對工程項目的總體效益影響較大[1]。為了減少此問題的出現(xiàn),在巖土工程施工環(huán)節(jié),施工單位需要采取先進的監(jiān)測方法,全面掌握工程建設進度情況,從而保證巖土工程施工的安全性。
伴隨工程建設的逐漸推進,工程項目四周的巖土體,其物理力學性質會發(fā)生較大的變化,現(xiàn)階段,巖土體物理力學參數(shù)的主要獲取途徑是前期勘察,但是,由于巖土工程勘察需要布設較多鉆孔,勘察技術具有局限性,無法精確地判斷出勘察地區(qū)巖土體物理力學性質。針對容易出現(xiàn)變形的巖土體,勘察人員可以采取原位測試方法,結合巖土體的物理力學性質,對既有的項目設計方案進行調整[2]。
在巖土地區(qū)地基與基礎處理環(huán)節(jié),因為地理環(huán)境特別復雜,施工單位可以采取預壓方法進行施工,具體包含下列內容:在巖土地區(qū)施工場地施加相應的靜荷載,可以覆蓋土層或者砂層;針對地基進行有效壓實,由于軟土地基的壓縮性比較高,而且抗剪強度特別低,故施工人員可以施加動荷載,保證地基的承載力與壓實度得到明顯提升。
一般來講,巖土工程地基處理采用真空預壓施工方法比較多,所謂振動預壓施工方法,主要是利用大氣壓力,將其視為預壓荷載,通過在需要加固軟土地基表層鋪設透水砂層,然后覆蓋不透氣塑料薄膜,做好密封工作,和外界大氣有效隔絕,在砂墊層內部設置滲水通道,利用真空泵進行有效的抽氣,保證透水材料真空度,巖土內部的孔隙水與空氣全部吸出,強化巖土體的固結效果,示意圖如圖1所示。
圖1 真空預壓施工示意圖
通過合理運用真空預壓處理方法,可以保證地基巖土體中的孔隙水快速排出,顯著縮短土體的固結時間,強化地基加固質量。在軟土地基與岸邊等穩(wěn)定性要求特別高的巖土工程中,此種施工方法應用較多。
強夯處理技術作為巖土地區(qū)地基處理的主要技術之一,此項施工技術的施工原理特別簡單,在重力作用下,利用夯錘對地基夯實,保證巖土地區(qū)地基穩(wěn)定性與承載能力得到雙重提升。在應用此項處理技術時,施工人員選擇8~10 t的夯錘進行夯擊,夯錘的下落高度不宜超過20 m。夯錘在下落時,和地基接觸后將自身的動能轉化成地基土的勢動能,地基受到特別大的沖擊力,使得巖土地區(qū)地基土層孔隙得到有效壓縮,增強土體抗壓強度。
若巖土工程對地基的承載能力要求特別高,而且地基內部有軟弱層,施工單位可以采取砂石墊層施工技術進行施工[3]。在具體的施工過程當中,作業(yè)人員需要將地基軟弱位置有效清除,然后做好夯實處理工作,并在地基內部填入適量的砂石材料,顯著提升地基承載能力。巖土地區(qū)砂石墊層施工質量標準規(guī)范要求如表1所示。
表1 巖土地區(qū)砂石墊層施工質量標準規(guī)范要求
高壓噴射注漿處理技術操作流程簡單,主要是將注漿管埋設在指定位置,在高壓設備作用之下,漿液會形成高壓射流,射流在噴嘴噴射出來后,對巖土體進行破壞,土體和漿液充分攪拌,漿液凝固之后,在土體內部形成固結體,該固結體和巖土體形成復合地基,保證巖土工程地基承載力得到顯著提升。
在應用高壓噴射注漿處理技術的過程當中,要求施工人員提前設置好噴射壓力,待噴射量穩(wěn)定之后,方可緩慢地提升注漿管高度,如果機械設備出現(xiàn)故障,要立即停止運行,避免樁體出現(xiàn)中斷現(xiàn)象,作業(yè)人員需要有效排除故障,并做好相應的復核工作。在實際施工之前,作業(yè)人員需要有效檢查外加劑與水泥的質量,包括樁位與壓力表靈敏度,保證高壓噴射設備的各項性能滿足規(guī)定要求。施工完畢后的28 d后,檢驗人員要進行承載力檢測工作,重點檢測樁體施工強度與承載力,保證樁體均勻性。作業(yè)人員要科學控制水泥攪拌時間,如果采用高速攪拌機進行攪拌,攪拌時間不能夠少于60 s,如果采用普通攪拌機進行攪拌,攪拌時間不能夠少于180 s。
在巖土工程當中,樁基礎施工技術科分為兩類,分別是灌注樁與預制樁,兩種不同類型的樁基礎施工要點如下。
第一,鉆孔灌注樁施工技術。作業(yè)人員使用螺旋鉆機和潛水鉆機,在地基土當中形成穩(wěn)定性的樁孔,并將鋼筋籠放入到樁孔當中,澆筑適量的混凝土。
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第二,預應力混凝土管樁施工技術。此種地基處理技術具備成本低、工期較短的優(yōu)勢。預應力混凝土管樁施工環(huán)節(jié),采用靜壓法較多[4]。
2.6.1 項目概況
某高層建筑為剪力墻結構,層數(shù)為18層,包含地下室1層,地上結構共17層,基礎荷載大約是310 kPa。
2.6.2 工程地基處理方案
針對此工程項目施工場地,進行有效的地質勘察得知,此區(qū)域地質比較平坦,地下水主要是孔隙水,埋深在11.5 m左右,主要來自大氣降水。結合勘察數(shù)據(jù),施工單位制定完善的地基處理方案:該建筑地基施工采取水泥粉煤灰碎石樁,有效提升地基承載能力。
在應用水泥粉煤灰碎石樁施工工藝時,施工作業(yè)人員重點注意以下問題。
(1)保證樁機就位準確性,在就位之前,需要對樁軸線進行校對,校對正確無誤之后,才能夠進行施工,樁機就位要保持平整、穩(wěn)定,沉管和地面處于垂直狀態(tài),垂直偏差不宜超過1%。
(2)沉管施工注意事項,在沉管環(huán)節(jié),作業(yè)人員要妥善調整樁機,防止出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象,并準確記錄下電流變化情況,工作電流處于75~80 A之間[5]。
(3)在停振下料結束后,需要將振動器關閉,并在管內部灌注適量粉煤灰混凝土,粉煤灰混凝土要認真按照配合比進行充分拌和,攪拌時間不宜少于90 s。
(4)拔管過程當中,作業(yè)人員可以采用振動拔管方法,在振動拔管環(huán)節(jié),由于樁內部的充盈系數(shù)比較大,要求作業(yè)人員繼續(xù)向沉管內部投料,保證連續(xù)灌注,緩慢、均勻地提升。此建筑工程地基處理應用CFG樁加固前后巖土體物理力學指標如表2所示。
表2 建筑工程地基處理應用CFG樁加固前后巖土體物理力學指標對比
綜上,通過對巖土地區(qū)地基與基礎處理要點進行妥善分析,如預壓處理技術要點、強夯處理技術要點、砂石墊層處理技術要點、高壓噴射注漿處理技術要點、樁基礎處理技術要點等,并結合具體的工程實例,提出CFG樁加固處理要點,可以保證巖土地區(qū)地基與基礎處理質量得到顯著提升。