文/程彩霞、劉敏 湖北城市建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北武漢 430205
近年來(lái),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平不斷提升,促進(jìn)了房屋建設(shè)的需求不斷增加,在此背景下,地基基礎(chǔ)工程備受關(guān)注,其對(duì)于建筑工程的安全性和穩(wěn)定性具有重要意義。因此需要相關(guān)人員加大力度進(jìn)行研究,特別是結(jié)構(gòu)加固技術(shù)以及地基加固技術(shù)能夠在一定程度上決定土木工程建設(shè)效果,需要制定適宜的措施對(duì)其進(jìn)行落實(shí),使其發(fā)揮最大化作用。
在建筑施工中,地基工程是開(kāi)展后續(xù)施工的基礎(chǔ)。房屋建筑地基通常可分為人工型及天然型。對(duì)于天然型地基,常選擇在地質(zhì)條件優(yōu)越處;而在地質(zhì)條件不穩(wěn)定的地區(qū),則需要借助人工地基,并通過(guò)機(jī)械和人工措施對(duì)地基進(jìn)行有效加固,從而在減少巖層含水量的同時(shí),提高地基載荷能力,保障地基的穩(wěn)固性[1]。由于我國(guó)地形地貌比較復(fù)雜,各種地貌特征使得地基工程缺少施工技術(shù)應(yīng)用的一般范式,增加了地基工程的復(fù)雜性,因此在施工過(guò)程中需要借助對(duì)地形地貌的分析,有針對(duì)性地選擇恰當(dāng)?shù)墓こ碳夹g(shù)。
在施工的過(guò)程中,如果地基質(zhì)量無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),容易導(dǎo)致建設(shè)的房屋無(wú)法滿足耐久性要求,并且地基容易出現(xiàn)物理?yè)p害,結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形現(xiàn)象,這對(duì)于房屋的整體穩(wěn)定性具有較大的影響。因此,在施工前期,相關(guān)施工人員需要分析施工地的主要?dú)夂?、環(huán)境及地質(zhì)狀況,從而制訂基礎(chǔ)加固措施,并對(duì)異常氣候和相關(guān)自然災(zāi)害做出科學(xué)預(yù)案,進(jìn)而保障居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。
在開(kāi)展土木工程施工過(guò)程中,對(duì)于地下基礎(chǔ)工程如何施工很難由施工單位直接決定。這主要是因?yàn)榈叵陆Y(jié)構(gòu)以及地表結(jié)構(gòu)是未知的,如果在施工過(guò)程中存在安全隱患,無(wú)法在第一時(shí)間察覺(jué)。只有在進(jìn)行應(yīng)用之后,才能夠顯現(xiàn)出問(wèn)題,這不但會(huì)降低工程質(zhì)量,還會(huì)對(duì)于施工人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生不同程度威脅。因此,必須要對(duì)于土木工程建設(shè)中結(jié)構(gòu)加固以及地基加固技術(shù)予以充分關(guān)注[1]。土木工程結(jié)構(gòu)與地基加固技術(shù)作用具體可以表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):
土木工程應(yīng)用壽命是對(duì)于土木工程質(zhì)量進(jìn)行分析的重要依據(jù)。土木工程的功能以及質(zhì)量效果能夠在一定程度上決定土木工程應(yīng)用壽命,如果質(zhì)量不符合要求,功能出現(xiàn)問(wèn)題,很可能會(huì)導(dǎo)致土木工程壽命縮短,出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)虧損,造成不必要的資源消耗。而對(duì)于結(jié)構(gòu)以及地基加固技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,能夠降低不利因素對(duì)于工程造成的破壞。
土木工程是否抗震是進(jìn)行土木工程建設(shè)過(guò)程中較為關(guān)鍵的內(nèi)容。借助于結(jié)構(gòu)加固以及地基加固技術(shù),能夠從當(dāng)?shù)噩F(xiàn)實(shí)情況出發(fā)設(shè)計(jì)土木工程應(yīng)該具有的抗震能力,使其具有良好的抗震效果。
一般情況下,土木工程耐久性會(huì)被主觀以及客觀因素所制約。主觀因素主要是指施工人員在操作過(guò)程中并不按照規(guī)定進(jìn)行,沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行維修保護(hù)??陀^環(huán)境主要是指無(wú)法控制的環(huán)境因素對(duì)于土木工程造成的影響。比如說(shuō),環(huán)境侵蝕會(huì)對(duì)于土木工程的正常應(yīng)用造成阻礙,不斷無(wú)法提升工程質(zhì)量,還會(huì)導(dǎo)致人們的正常生活無(wú)法順利開(kāi)展。在這一情況下,應(yīng)該加大力度對(duì)于結(jié)構(gòu)加固技術(shù)以及地基加固技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,只有如此,才能夠降低問(wèn)題出現(xiàn)概率。
地基基礎(chǔ)建設(shè)過(guò)程中,若施工方案不科學(xué),則會(huì)導(dǎo)致建設(shè)活動(dòng)無(wú)法順利進(jìn)行,乃至讓地基存在安全風(fēng)險(xiǎn)。地基基礎(chǔ)建設(shè)期間的影響要素具有典型的多發(fā)性特征。鑒于此,在編制施工計(jì)劃的時(shí)候應(yīng)當(dāng)整體考量可能存有的缺陷,確保施工方案的恰當(dāng)、適合。
國(guó)內(nèi)不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境也不同,在部分地區(qū)地質(zhì)表現(xiàn)為混合形態(tài)。一些地區(qū)地震發(fā)生概率高,導(dǎo)致地基基礎(chǔ)項(xiàng)目建設(shè)的困難程度增大。在地基基礎(chǔ)項(xiàng)目建設(shè)中體現(xiàn)出繁雜性特征,為此一定要進(jìn)行全方位勘察,以確保建設(shè)質(zhì)量和施工活動(dòng)順利開(kāi)展。
地基基礎(chǔ)項(xiàng)目施工過(guò)程繁雜,并且不同工序間需要合理銜接。然而因?yàn)榈鼗A(chǔ)項(xiàng)目施工表現(xiàn)出突出的隱蔽性,導(dǎo)致施工質(zhì)量檢驗(yàn)存在一些困難。為此,在施工實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)施工所有流程的質(zhì)量監(jiān)督管理力度,尤其是隱蔽性較強(qiáng)的項(xiàng)目,應(yīng)當(dāng)在質(zhì)檢達(dá)標(biāo)之后再進(jìn)行后續(xù)的流程。
第一,應(yīng)對(duì)房建工程整體規(guī)模和樓層空間分布情況進(jìn)行研究,確定地基規(guī)模和基礎(chǔ)施工模式,保證地基基礎(chǔ)施工與房建工程整體建設(shè)要求之間的關(guān)聯(lián)性,避免房建工程地基基礎(chǔ)施工受到不合理因素的干擾,借此保障地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量和房建工程整體建設(shè)力度。第二,需要強(qiáng)化合理技術(shù)在房建工程地基基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用力度,通過(guò)合理技術(shù)保證各個(gè)施工環(huán)節(jié)的連貫性,縮短房建工程地基基礎(chǔ)施工周期,使得地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到保障。按照具體施工流程對(duì)應(yīng)用在其中的技術(shù)進(jìn)行有效處理,解決地基基礎(chǔ)施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中受到的限制,從而滿足房建工程實(shí)際建設(shè)要求。第三,房建工程地基基礎(chǔ)項(xiàng)目混亂復(fù)雜,稍有不慎就會(huì)影響施工質(zhì)量和安全效果。為此,應(yīng)在房建工程地基基礎(chǔ)施工過(guò)程中進(jìn)行有效監(jiān)督,了解地基基礎(chǔ)施工中各項(xiàng)問(wèn)題的表現(xiàn)形式和基礎(chǔ)誘因,方便及時(shí)有效地處理地基基礎(chǔ)施工問(wèn)題,從而控制房建工程地基基礎(chǔ)施工受到不合理因素的影響。第四,具體施工時(shí)應(yīng)從房建工程現(xiàn)實(shí)建設(shè)要求入手,強(qiáng)化施工人員與管理人員之間的合作力度,方便對(duì)地基基礎(chǔ)施工展開(kāi)有效管理,及時(shí)解決房建工程地基基礎(chǔ)施工因?yàn)槿藶橐蛩馗蓴_而出現(xiàn)的問(wèn)題。
工程地質(zhì)勘察過(guò)程中沒(méi)有正確判斷地層類別、巖性特征、水文地質(zhì)等情況,導(dǎo)致巖土工程勘察報(bào)告不準(zhǔn)確,設(shè)計(jì)、施工建議不合理,誤導(dǎo)工程設(shè)計(jì)及施工。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有充分考慮土質(zhì)的壓縮性,沒(méi)有合理設(shè)置沉降縫,基礎(chǔ)剛度或整體剛度設(shè)計(jì)不足,都將導(dǎo)致地基基礎(chǔ)的不均勻沉降量增大,影響上層建筑或構(gòu)筑物的穩(wěn)定性。
施工環(huán)節(jié),砌體結(jié)構(gòu)砂漿不具備較高的強(qiáng)度,組砌方式不合理,灰縫不飽滿,拉結(jié)筋不按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置,墻體留槎違反規(guī)范要求等因素。
將鋼筋混凝土運(yùn)用到土木工程施工之中,能夠提升工程承重能力,使工程更加的安全穩(wěn)固。在開(kāi)展土木工程施工時(shí),不同類型鋼筋混凝土區(qū)別顯著,承重能力也存在較大差異。如果在開(kāi)展土木工程設(shè)計(jì)過(guò)程中,并沒(méi)有意識(shí)到不同類型鋼筋混凝土的差異,在開(kāi)展設(shè)計(jì)和施工的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,無(wú)法確保土木工程施工質(zhì)量。
因此,在對(duì)于結(jié)構(gòu)加固以及地基加固技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí),必須要將鋼筋混凝土作為關(guān)注重點(diǎn),運(yùn)用行之有效的設(shè)計(jì)手段,根據(jù)現(xiàn)實(shí)選擇適宜的鋼筋混凝土。此外,在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作時(shí),應(yīng)該認(rèn)識(shí)到鋼筋和混凝土不同占比能夠產(chǎn)生的影響,從而提升鋼筋混凝土承載能力。在這個(gè)過(guò)程中還應(yīng)該分析不同外界條件對(duì)于土木工程內(nèi)部構(gòu)造造成的影響,并將工程整體受力能力作為立足點(diǎn),考慮鋼筋混凝土的受力特征以及材料特點(diǎn),有針對(duì)性的選擇設(shè)計(jì)方式。只有將鋼筋質(zhì)量控制在一定范圍內(nèi),才能夠使工程處在穩(wěn)定狀態(tài)下、安全程度較高,為后續(xù)施工的順利開(kāi)展提供保障。
為保證房建工程施工現(xiàn)場(chǎng)地基開(kāi)挖點(diǎn)的精準(zhǔn)性和開(kāi)挖深度的合理性,應(yīng)按照房建工程建設(shè)情況確定現(xiàn)場(chǎng)地基開(kāi)挖圖紙,嚴(yán)格遵循相應(yīng)圖紙確定地基開(kāi)挖位置,嚴(yán)防地基開(kāi)挖受到阻礙。為將各項(xiàng)技術(shù)在地基開(kāi)挖中的作用表現(xiàn)出來(lái),需要使用運(yùn)行可靠的挖掘機(jī),并按照前期規(guī)劃的圖紙自上而下地進(jìn)行地基開(kāi)挖施工。結(jié)合房建工程整體施工要求,對(duì)地基開(kāi)挖深度進(jìn)行有效控制。就目前來(lái)看,地基開(kāi)挖時(shí)通常采用土方開(kāi)挖施工技術(shù),保證房建工程施工現(xiàn)場(chǎng)地基土方開(kāi)挖量的合理性和實(shí)際控制效果,并利用合理措施對(duì)地基開(kāi)挖孔洞進(jìn)行加固處理,避免房建工程地基開(kāi)挖以及具體施工時(shí)出現(xiàn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)塌陷和質(zhì)量水平低下等問(wèn)題。完成地基開(kāi)挖之后也需要結(jié)合房建工程實(shí)際狀況對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)區(qū)域的土質(zhì)狀態(tài)和土層密實(shí)程度進(jìn)行有效分析,借此確定符合房建工程建設(shè)要求的地基開(kāi)挖深度和坡度指標(biāo),嚴(yán)格按照相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行地基開(kāi)挖,從而保障地基基礎(chǔ)施工效果和房建工程建設(shè)質(zhì)量。
粉噴樁是用改制的螺旋鉆機(jī),將鉆桿鉆至設(shè)計(jì)要求的土層深度,鉆頭到達(dá)下部持力層后,用壓縮空氣將水泥粉或生石灰粉經(jīng)鉆桿內(nèi)孔輸送至鉆頭上特制的噴嘴,隨同鉆頭旋轉(zhuǎn)向四周土體噴射,同時(shí)鉆桿以一定的速度提升。鉆頭上的葉片將其四周一定范圍內(nèi)的土體自下而上不斷切割,使之疏松,并與水泥或生石灰粉攪拌混合膠結(jié),硬化后即可形成一定直徑的強(qiáng)度高于原土層的固結(jié)體。水泥加固軟土是基于水泥與加固土的物理化學(xué)反應(yīng),水泥顆粒表面礦物很快與土體中的水發(fā)生水解和水化反應(yīng),生成氫氧化鈣、水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣、水化鐵酸鈣等。水泥的各種水化物生成后,有的自身繼續(xù)硬化,形成水泥石骨架;有的與周圍具有一定活性的黏土顆粒發(fā)生反應(yīng),形成水泥土的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),封閉各土團(tuán)之間的孔隙,形成堅(jiān)硬的聯(lián)結(jié)體,并相互連接形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提高土體強(qiáng)度,從而達(dá)到良好的軟基加固效果。
選擇基礎(chǔ)方案時(shí),要綜合考慮各項(xiàng)因素,例如基礎(chǔ)與建筑物的剛度及強(qiáng)度應(yīng)相互適應(yīng),對(duì)于同一建筑物而言,需要選擇相同的基礎(chǔ)形式,同時(shí)還要選擇相同的埋深,擁有相同的持力層,為實(shí)現(xiàn)對(duì)地基沉降的良好調(diào)整,需要對(duì)基底壓力做出改變,通過(guò)計(jì)算有意識(shí)的改變基礎(chǔ)底面積大小,從而確保地基的均勻沉降。
(1)增大截面法。擴(kuò)大基礎(chǔ)底面是一種常用的提高地基基礎(chǔ)承載力的方法。這種方法施工簡(jiǎn)單,費(fèi)用較低,適用于柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)等淺基礎(chǔ)類型,由于設(shè)計(jì)考慮不周、施工不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е鲁休d力不足,或因建筑物使用功能的改變、增層等原因需要增加荷載,而原持力層較好的工程,通過(guò)擴(kuò)大底板面積,降低地基壓應(yīng)力達(dá)到滿足地基承載力和變形的要求。
(2)改變基礎(chǔ)類型法。從柱下獨(dú)立基礎(chǔ)到條形基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ),基礎(chǔ)的剛度依次增大,抵抗不均勻沉降的能力逐漸提高,基礎(chǔ)可以承擔(dān)的荷載也依次增大。利用這一特性,可以通過(guò)改變基礎(chǔ)的類型來(lái)達(dá)到加固基礎(chǔ)的目的。對(duì)于承載力不足或變形較大的缺陷柱下獨(dú)立基礎(chǔ),可通過(guò)利用增加連系粱的方法,使之變成條形基礎(chǔ)。這樣不僅大大提高了基礎(chǔ)的剛度,而且也相當(dāng)于大幅增加了基礎(chǔ)的底面積,使基礎(chǔ)可以承受較大荷載,滿足地基承載力和變形的要求。如407 隊(duì)供熱泵房工程中,供熱泵房選址位置地下淤泥較深,設(shè)計(jì)中考慮采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ),獨(dú)立基礎(chǔ)之間采用增加連系梁,以增加基礎(chǔ)的整體剛度。
由于施工環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜,需要全面勘察施工地點(diǎn),獲取當(dāng)?shù)厝娴牡刭|(zhì)和水文信息,進(jìn)而提交科學(xué)的勘察報(bào)告。
首先,在報(bào)告的基礎(chǔ)上,需要借助相關(guān)參數(shù)和建筑設(shè)計(jì)需要,科學(xué)計(jì)算相關(guān)地基載荷,如果地基無(wú)法承載相關(guān)載荷,就需要將此地基視為軟土地基,同時(shí)采取措施及時(shí)處理。此種地基通常由淤泥質(zhì)土、雜填土、濕陷性黃土組成,而主要的組分需要通過(guò)深入勘察和研究加以確定。在這種情況下,需要結(jié)合預(yù)期建筑面積計(jì)算相關(guān)建筑的平均載荷,如計(jì)算結(jié)果顯示載荷大于平均承載量的4 倍,就要結(jié)合相關(guān)經(jīng)濟(jì)原則,采取獨(dú)立地基;若最大承載量不足平均承載量的2 倍,就要將地基全部面積鋪設(shè)于閥形基礎(chǔ)上。
其次,在勘察的過(guò)程中,若發(fā)現(xiàn)整體施工前地基出現(xiàn)了相關(guān)問(wèn)題,可以及時(shí)采取補(bǔ)救措施,這有助于降低安全事故的發(fā)生率,而在具體的實(shí)施過(guò)程中,相關(guān)的勘察人員需要采取階段式的措施來(lái)完成相關(guān)工作[5]。一是研究地基構(gòu)造的相關(guān)節(jié)點(diǎn),并做好詳細(xì)的記錄;二是結(jié)合國(guó)內(nèi)外的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和理論基礎(chǔ),搭建滿足地基建設(shè)需要的模型,在此基礎(chǔ)上不斷結(jié)合相關(guān)建筑的主要特點(diǎn)和具有差異性的勘察方案,在項(xiàng)目完成后針對(duì)性地做好檢驗(yàn)工作,并對(duì)所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行記錄,不斷加強(qiáng)和相關(guān)施工人員之間的溝通,強(qiáng)化信息交接工作處理和及時(shí)反饋。
最后,就施工現(xiàn)場(chǎng)而言,在勘察過(guò)程中,勘察人員要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行測(cè)試、鉆探和抽檢,對(duì)這些環(huán)節(jié)要進(jìn)行嚴(yán)格管理,從而減小誤差。
借助于化學(xué)添加劑以及土壤組分,可以使地基土發(fā)生反應(yīng),成為一個(gè)整體,縮短土體間隙的距離,增強(qiáng)土體的關(guān)聯(lián)性。這一措施能夠較為有效的提升原軟基強(qiáng)度以及荷載能力,實(shí)現(xiàn)加固地基這一目標(biāo)。通過(guò)加料手段的區(qū)別,可以將其劃分成為深層攪拌法以及注漿法。深層攪拌法能夠使水泥深入到其他建筑材料之中,保障均勻性,并對(duì)于基層內(nèi)部混合物展開(kāi)處理,使混合物在較短時(shí)間滲透,有效增強(qiáng)了地基承載力,加固效果較為突出。這一方式通常在有機(jī)質(zhì)含量較高土壤中進(jìn)行運(yùn)用。注漿法一般是借助于注漿設(shè)備進(jìn)行工作,使化學(xué)藥劑融入土壤縫隙之中。
(1)處理松土坑。在挖掘到基槽底部時(shí)如果發(fā)現(xiàn)淤泥和松軟土質(zhì),則應(yīng)當(dāng)將其完全清除,使原本的土層裸露在外,然后在地基中回填天然建材。如果基槽底部出現(xiàn)積水或者地下水位超過(guò)限制標(biāo)準(zhǔn)的情況,則應(yīng)該在防潮部位用鋼筋磚轉(zhuǎn)圈梁,防止發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象,進(jìn)一步優(yōu)化地基基礎(chǔ)施工。
(2)處理土井和磚井。當(dāng)開(kāi)展基槽施工時(shí)如果遇到土井和磚井,則應(yīng)當(dāng)選擇類似于井底土質(zhì)的材料進(jìn)行回填,完成壓實(shí)操作之后將井磚拆除,在底部回填灰土和素混凝土,然后夯實(shí)。除此之外,還可回填壓縮泥土,并檢測(cè)其密實(shí)度,如果結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)穩(wěn)定性,則需要將磚塊拆除到與基槽底部相距1 m 的位置,并回填適量灰土。
(3)加固地基。在高層建筑地基基礎(chǔ)施工中可采用多樣化模式,通常需要以現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件和實(shí)際施工情況等為依據(jù),選擇合適的加固方式。針對(duì)灰土墊層的方式而言,主要材料為黏土、石灰等,按照固定比例將各種材料攪拌均勻,并逐層鋪設(shè)于基槽內(nèi)部,然后完成夯實(shí)操作。另外,當(dāng)采用碎石或砂石墊層的方式時(shí),可選用人工碎石與卵石,做好分層鋪設(shè),能夠有效應(yīng)用于水位較高且挖掘較深的基槽中。
綜上所述,為保證房建工程中地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量,應(yīng)按照房建工程整體建設(shè)情況以及各項(xiàng)要求對(duì)地基基礎(chǔ)施工進(jìn)行有效控制,并擴(kuò)展各項(xiàng)施工技術(shù)在地基基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用范圍,需要不斷探索相關(guān)建筑基礎(chǔ)工作,加強(qiáng)研究相關(guān)的技術(shù)和創(chuàng)新實(shí)踐措施,進(jìn)而有效研發(fā)新技術(shù),不斷為建筑施工質(zhì)量的提高夯實(shí)基礎(chǔ)。