黃巖峰
(福建 漳州 363000)
房屋建筑地基基礎(chǔ)加固工程施工
黃巖峰
(福建 漳州 363000)
地基基礎(chǔ)工程是整個建筑工程的基礎(chǔ)性工程,也是核心工程,然而由于地基基礎(chǔ)工程存在隱蔽性、復(fù)雜性等特點(diǎn),使得施工人員難以對地基基礎(chǔ)的地質(zhì)分布及力學(xué)條件有一個全面的認(rèn)識,即使對于同一個施工場地,其土質(zhì)分布也不均勻。在內(nèi)部以及外部的諸多因素作用下,房屋建筑地基基礎(chǔ)往往存在不同程度的缺陷。地基基礎(chǔ)部分存在的缺陷在很大程度上會影響該建筑房屋的經(jīng)濟(jì)價值與使用價值,出于對建筑物應(yīng)達(dá)使用年限的要求以及行業(yè)安全規(guī)范的考慮,對房屋建筑地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固施工勢在必行。目前,主流的建筑地基基礎(chǔ)加固方法有注漿加固基礎(chǔ)法以及靜力壓樁法,本文將對這兩種典型施工方法分別做簡要介紹,同時也將闡述地基基礎(chǔ)加固施工的流程。
基礎(chǔ)加固;注漿加固基礎(chǔ)法;靜力壓樁加固法
近年來,我國城市化進(jìn)程的加速與城市建設(shè)用地緊張之間的矛盾迫使開發(fā)商要更多的選取土地環(huán)境復(fù)雜或土質(zhì)承載力較差的土地作為建筑用地。這一基本事實(shí)就導(dǎo)致了因?qū)Φ鼗A(chǔ)地質(zhì)條件分析不明確或地基基礎(chǔ)承載力天然不足等原因造成的地基基礎(chǔ)缺陷。另外,很多情況下,由于一味追求施工速度而導(dǎo)致的施工過程不規(guī)范、施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo),建筑物磨損老化,地基基礎(chǔ)層面土質(zhì)結(jié)構(gòu)因地下水活動而改變,及自燃災(zāi)害侵蝕等多種問題,均使得建筑既有地基基礎(chǔ)出現(xiàn)開裂松弛等現(xiàn)象。據(jù)2014年有關(guān)部門發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,在國內(nèi)15個二線以上城市中,于2008~2013年間新建成的建筑中,1年內(nèi)出現(xiàn)建筑不均與沉降、地基基礎(chǔ)開裂的約占總體的35%,而2年內(nèi)的則占總體的60%左右。可見,地基基礎(chǔ)往往因各種內(nèi)部或外部的原因出現(xiàn)問題,而對地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固是非常必要的二次工程,也是延長建筑使用壽命,保證使用者生命財產(chǎn)安全的必然選擇。
基礎(chǔ)與地基的加固工程屬于在已有結(jié)構(gòu)下的地下工程,其無論是在施工難度、施工工期或是在工程造價預(yù)算方面都比新建建筑要求更高,此外施工還可能涉及停產(chǎn)或居民動遷等外部性問題。因此,在實(shí)施建筑地基基礎(chǔ)加固前要做好充分的前期準(zhǔn)備工作。首先,應(yīng)先對地基和基礎(chǔ)的情況進(jìn)行鑒定,充分掌握目前情況下地基基礎(chǔ)的基本情況。對地基基礎(chǔ)情況鑒定時應(yīng)把握以下幾個原則:①節(jié)約成本,即應(yīng)充分挖掘原有地基潛力,對于原有地基保持較好、損耗程度不大的應(yīng)選取低成本的施工方法進(jìn)行施工;②重新核算地基載荷,建筑落成后可能由于原有地基基礎(chǔ)土層結(jié)構(gòu)改變或者建筑上層結(jié)構(gòu)的調(diào)整而導(dǎo)致地基載荷與原有測算出現(xiàn)偏差,選取具體施工方法時應(yīng)充分考慮載荷的偏差大??;③檢測與施工同時進(jìn)行,不斷對具體施工方案做出微調(diào)。此外,應(yīng)在施工期間對進(jìn)行地基基礎(chǔ)加固的建筑進(jìn)行沉降檢測,對于沉降有嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的建筑,應(yīng)在整個施工結(jié)束后的一段時間內(nèi)持續(xù)的讀取沉降數(shù)據(jù),直至沉降穩(wěn)定為止,同時也應(yīng)把施工對臨近建筑物以及地下管線的影響考慮進(jìn)來,處理好施工可能產(chǎn)生的外部性問題。
在目前的建筑房屋地基基礎(chǔ)加固施工應(yīng)用中,注漿加固基礎(chǔ)法被普遍認(rèn)為是一種施工成本低、施工工期較短而又較為有效的修補(bǔ)地基基礎(chǔ)缺陷的方法。它的施工機(jī)理是利用一定的液壓,將實(shí)現(xiàn)按一定比例調(diào)配好水泥和化學(xué)漿通過雙液管注入要改造的地基基礎(chǔ)之中,并使之迅速凝固,從而起到對原有軟土進(jìn)行割裂、擴(kuò)散擠壓的效果。并且化學(xué)漿與地下土質(zhì)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)使得注入漿液能夠在軟土中形成脈狀充填,進(jìn)一步使軟土產(chǎn)生壓縮和脫水固結(jié),最終達(dá)到在既有地基基礎(chǔ)上的加固目的。
2.1一般注漿加固基礎(chǔ)法
使用注漿加固基礎(chǔ)法首先應(yīng)根據(jù)地基基礎(chǔ)土層實(shí)際情況配置原漿液,而原漿液的種類就決定了整個注漿加固施工的難度、成本以及加固效果。對于一般注漿加固法,注漿的漿液可用水泥漿以及調(diào)配好的化學(xué)漿,水泥漿的水灰比一般為一比一,化學(xué)漿一般采用環(huán)氧樹脂等漿材。設(shè)計施工的具體方法是:①在基礎(chǔ)存在裂縫的柱位處鉆孔,鉆孔數(shù)一般不少于4對,孔距一般在1m以上;②選取適合型號的雙液注漿管,注管與水平面的傾角不少于30°;③注意調(diào)節(jié)液壓,在這個環(huán)節(jié)中要特別注意以流利動以及低壓慢灌的原則,一般注漿壓力可取0.1~0.3MPa,具體情況視注漿深度以及土層壓力而定。
其施工的一般流程為:工藝流程制漿→成孔下管→液壓注漿→割裂、擠壓與填充→固結(jié),如果注漿固結(jié)后,建筑物停止沉降或趨于穩(wěn)定,則加固工程達(dá)到預(yù)期目的。
2.2壓力灌漿硅化法
壓力灌漿硅化法是注漿加固法中的一種,適用于粉質(zhì)土和有一定滲透系數(shù)的粘質(zhì)土,其特殊性是因其采用以硅酸鈉為主要成分的高性能化學(xué)漿液取代一般的水泥和有機(jī)成分作為注漿液。由于施工成本相對較高,所以這種加固方法一般僅用于重要部位的加固施工。當(dāng)這種漿液與地下土質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,會產(chǎn)生粘附性極強(qiáng)的硅膠,從而把其附近的土質(zhì)粘連起來,有效地增大地基強(qiáng)度,同時減少其壓縮性和透水性。特別要注意的是,硅化法不適用于為瀝青、油脂等石油化合物所浸透過的土壤,同時由于硅酸鈉本身具有弱酸性,這種方法也不適用于堿性土壤。由于硅化法的施工成本較大,一般在進(jìn)行具體施工前要對地基基礎(chǔ)土壤取樣,做好相應(yīng)的硅化實(shí)驗(yàn)。
3.1靜力壓樁加固法
靜力壓樁地基基礎(chǔ)加固施工的工作機(jī)理是:利用建筑物原有承重柱重力作為反作用力,通過一套專業(yè)的液壓設(shè)備,把預(yù)制樁分節(jié)壓入出現(xiàn)沉降的軟土層中,樁上預(yù)先安裝有壓力表,當(dāng)承載壓力達(dá)到載荷設(shè)計并基本滿足工程樁長要求時則終樁,經(jīng)過注混凝土后承臺與基礎(chǔ)連為一體,從而將上部結(jié)構(gòu)的載荷通過樁體直接傳遞到堅硬土層,最終達(dá)到從根本上解決地基基礎(chǔ)缺陷問題的目的。
3.2施工工藝
①標(biāo)出樁孔位置,電鉆成孔,此時壓樁孔宜下大上小,以利于基礎(chǔ)承受樁的沖切;②插入根樁,與基礎(chǔ)錨鎖合,安裝靜壓反力架;③利用液壓儀器向壓樁孔中插入第一節(jié)樁,之后再入壓第二節(jié),上下樁駁接用預(yù)埋角鐵焊接;④樁身材料視樁所受壓力大小而定,一般常見為混凝土強(qiáng)度為C30。⑤當(dāng)達(dá)到設(shè)計要求的深度與壓樁力(設(shè)計荷載的1.5倍),拆去千斤頂與反力架;⑥將樁頭截短,鑿毛。對壓樁孔也鑿毛并清除孔內(nèi)雜物,澆筑C30微膨脹早強(qiáng)混凝土將其封死;⑦必要時可在原基礎(chǔ)上增設(shè)基礎(chǔ)梁;⑧務(wù)必注意防止樁在卸載后回彈造成人員傷亡,可參照坑式靜壓樁的施工方式,使樁在不拆卸載條件下封樁并與基礎(chǔ)融為一體。
目前,對既有地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固的施工方法有很多,具體采用哪種施工方法不僅要因地制宜而且還要分析周邊環(huán)境因素,同時也要綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本、環(huán)境污染等問題。只有做好地基基礎(chǔ)加固施工前的分析和測算才能更好的掌握具體的情況,制定出最優(yōu)的施工方案,使得地基基礎(chǔ)加固能夠真正起到防止建筑物出現(xiàn)不均勻沉降以及樓梯傾斜等問題,從而切實(shí)保障建筑施工工程質(zhì)量以及使用者的生命財產(chǎn)安全,保證我國城市化進(jìn)程與市場化進(jìn)程的協(xié)調(diào)一致、互利互惠。
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TU472
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1673-0038(2015)34-0059-02
2015-7-28