鄒運(yùn)彬
(福建省東泉建筑工程有限公司)
山區(qū)建筑施工中樁基礎(chǔ)外露相關(guān)問(wèn)題的探討
鄒運(yùn)彬
(福建省東泉建筑工程有限公司)
國(guó)家城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn),同時(shí)也為山區(qū)建筑施工發(fā)展提供了積極的動(dòng)力,山區(qū)建筑中的安全性及質(zhì)量都是住戶一直很關(guān)心的問(wèn)題。本文首先針對(duì)山區(qū)高層建筑施工樁基礎(chǔ)施工準(zhǔn)備工作,對(duì)于準(zhǔn)備工作,重點(diǎn)介紹山區(qū)高層建筑施工樁基礎(chǔ)技術(shù),然后通過(guò)山區(qū)建筑施工中樁基礎(chǔ)外露相關(guān)問(wèn)題分析一個(gè)實(shí)例,并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行深入探討,希望對(duì)相關(guān)人員有指導(dǎo)作用。
山區(qū)建筑;樁基礎(chǔ);外露;問(wèn)題
經(jīng)常遇到山區(qū)建筑所在地形復(fù)雜、高低錯(cuò)落的情況,處理方式各異,在不斷的創(chuàng)新與發(fā)展中也是顯露出高新技術(shù)的應(yīng)用,山區(qū)建筑施工情況復(fù)雜故對(duì)施工要求也較高,如果在施工中要求不規(guī)范,勢(shì)必會(huì)在山區(qū)建筑中帶來(lái)一些潛在的危險(xiǎn),在山區(qū),由于在大多數(shù)情況下都具有巖土石層分布復(fù)雜、邊坡情況復(fù)雜、邊坡后側(cè)土質(zhì)情況復(fù)雜、持力層承載力土質(zhì)變化大等的關(guān)鍵性因素,大規(guī)模的高層建筑業(yè)慢慢地有市區(qū)偏往郊外發(fā)展,在山區(qū)建筑施工過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)主體樁基礎(chǔ)暴露時(shí)間過(guò)久,基礎(chǔ)回填時(shí)間較為緩慢,在實(shí)際中潛在的帶來(lái)了再安全性方面的隱患。所以在山區(qū)建筑施工中加強(qiáng)對(duì)樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的規(guī)范,為保證山區(qū)建筑施工質(zhì)量提供有效依據(jù)。
1.1對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘測(cè)
在每項(xiàng)建筑施工項(xiàng)目開(kāi)始時(shí),對(duì)建筑施工單位來(lái)說(shuō),有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境、條件和施工現(xiàn)場(chǎng)做一個(gè)實(shí)地勘測(cè),盡可能的獲取有關(guān)于建筑在各項(xiàng)施工工程中的詳細(xì)資料,運(yùn)用合理的方法對(duì)資料進(jìn)行分析,為在山區(qū)的建筑施工及樁基礎(chǔ)施工等內(nèi)容提供一個(gè)可供參考的依據(jù),保證施工前有一個(gè)良好的規(guī)劃。在施工實(shí)地勘測(cè)時(shí)需要勘測(cè)的內(nèi)容主要有:建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的周圍建筑物,環(huán)境,施工條件,了解周圍建筑的結(jié)構(gòu),位置,特性等。在環(huán)境勘測(cè)時(shí),主要看的是山區(qū)的地形,地質(zhì),地貌,施工條件,及可能需要處理的環(huán)境等,有時(shí)山區(qū)建筑地形復(fù)雜,地貌變化大,高層建筑跨躍地形高差過(guò)大,地形復(fù)雜,基礎(chǔ)的持力土層有變化過(guò)大,施工難度大結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜且影響安全,經(jīng)濟(jì)成本過(guò)高,甚至有可能要修改建筑設(shè)計(jì)方案。另外,由于是山區(qū),也需要多高層建筑施工場(chǎng)所的管道,線路,水管等問(wèn)題進(jìn)行考察,這些重要因素在很大程度上影響著施工進(jìn)程。
1.2施工前準(zhǔn)備工作
對(duì)建筑基礎(chǔ)成樁前,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清潔及去除有礙于施工活動(dòng)的障礙物時(shí)必須要做的,比如先前遺留的地基,建筑物,尤其是在山區(qū)可能存有遺留的樹(shù)根等,需要保證施工現(xiàn)場(chǎng)有良好的平整性。在山區(qū)建筑施工的對(duì)施工的要求較高,特別是對(duì)樁基礎(chǔ)的施工,需要保證施工現(xiàn)場(chǎng)的平整性有良好的保障,同時(shí)也對(duì)樁基礎(chǔ)的平整性和垂直度等提供保證。建筑中樁基礎(chǔ)按成樁工藝分為灌注樁與預(yù)制樁兩種,按承載的性質(zhì)分為端承樁與摩擦樁,各種樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)也是不同,需要綜合選用樁基礎(chǔ)的類型,合理的施工,同時(shí)對(duì)施工條件進(jìn)行有效的控制,也從另外一方面保證施工的進(jìn)度和在施工進(jìn)程中的施工效率。
1.3施工過(guò)程中的施工技術(shù)
在每項(xiàng)施工開(kāi)始前,需要面對(duì)各種樁基礎(chǔ)的成樁方法,施工技術(shù)要求,施工中所用到的設(shè)備及施工順序進(jìn)行合理的編制,并且按照樁基礎(chǔ)的特性,合理安排施工工作,主要有設(shè)備使用,勞動(dòng)力分配,工程的施工進(jìn)度等。除此之外,在保障高層建筑樁基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行,在每次正式進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工前,需要進(jìn)行試樁工作,也通過(guò)對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行分析,對(duì)施工工藝、施工方法等工作進(jìn)行確定,讓樁基礎(chǔ)的施工達(dá)到最優(yōu)化,樁的質(zhì)量能有良好的保障。
1.4建筑的放線工作
在對(duì)山區(qū)建筑進(jìn)行施工中,由于現(xiàn)場(chǎng)地形比較復(fù)雜,現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常高低錯(cuò)落,放樣的難度比較大,經(jīng)常誤差比較大,故放線工作是極其重要一步。通過(guò)放線可以對(duì)各個(gè)軸線進(jìn)行檢查,施工單位的自身檢查、監(jiān)理人員的核對(duì),保證對(duì)施工場(chǎng)中的各個(gè)控制點(diǎn)都在施工中受影響減少到最小,在對(duì)各項(xiàng)山區(qū)建筑基礎(chǔ)建設(shè)檢查完成后,需要進(jìn)行定樁施工,依舊施工的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工,從而對(duì)樁的準(zhǔn)確定位,在對(duì)樁施工完成時(shí),對(duì)樁基礎(chǔ)復(fù)查工作時(shí)必須要做的,保證不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。同時(shí),施工時(shí)也是需要對(duì)各項(xiàng)施工工序,施工設(shè)備的使用都嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行,另外,對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)也需要進(jìn)行保護(hù),保證在樁基礎(chǔ)在施工中不會(huì)出現(xiàn)破壞。
山區(qū)建筑施工中按樁的成樁方法分為非擠土樁,如干作業(yè)法鉆(挖)孔灌注樁、泥漿護(hù)壁法鉆(挖)孔灌注樁,套管護(hù)壁法鉆(挖)孔灌注樁;部分?jǐn)D土樁如沖孔灌注樁、鉆孔擠擴(kuò)灌注樁、攪拌勁芯樁、預(yù)鉆孔打入(靜壓)預(yù)制樁、打入(靜壓)式敞口鋼管樁、敞口預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁和H型鋼樁;擠土樁如沉管灌注樁、沉管夯(擠)擴(kuò)灌注樁、打入(靜壓)預(yù)制樁、閉口預(yù)應(yīng)力混凝土空心樁和閉口鋼管樁。以下主要講最常用的混凝土預(yù)制樁和混凝土灌注樁:
2.1混凝土預(yù)制樁
混凝土預(yù)制樁主要有方樁,管樁兩種。施工方法上大多數(shù)情況下都是采用錘擊法,沉樁法,及靜壓法。與此同時(shí),施工過(guò)程中很容易出現(xiàn)土壤相互擠壓作用,在防止出現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象時(shí),要合理的采用有效的措施(如可能用跳孔成孔、采用靜壓法成樁)。同樣,在高層建筑施工過(guò)程中其他各項(xiàng)施工中,也或多或少的出現(xiàn)一些問(wèn)題,需要專業(yè)的人員及時(shí)處理,這樣才能夠保證混凝土樁基礎(chǔ)建設(shè)施工有序的進(jìn)行。
2.2混凝土灌注樁
灌注樁為建筑中的一種基礎(chǔ)形式,每次的施工時(shí),一般采用的是沉管成孔和干作業(yè)成孔,每個(gè)樁孔都在放完鋼筋籠之后再進(jìn)行混凝土澆筑,然后再硬化過(guò)程中完成樁基的澆筑工作。一般常常選用振動(dòng)法和沖擊法進(jìn)行作業(yè),也難免會(huì)出現(xiàn)噪音大和振動(dòng)現(xiàn)象,這也是在施工中需要進(jìn)行規(guī)范的工作,避免出現(xiàn)環(huán)境問(wèn)題。機(jī)械作用的基礎(chǔ)施工主要在于機(jī)械鉆孔及人工挖孔,遇到粘土土質(zhì)等較簡(jiǎn)單的土層且深度小于10m時(shí)可采用人工挖孔樁基礎(chǔ),10m以上要經(jīng)專家論證,且要有送排風(fēng)裝置。機(jī)械鉆孔主要在沙土,粉土等土質(zhì)上使用,同時(shí)需要地下水位以下則要先進(jìn)行降水工作。
另外,在基礎(chǔ)施工中必須對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)所用的混凝土均勻性,塌實(shí)度進(jìn)行有效的審查,如果某些使用條件不合格,不合格的,需要在實(shí)際澆筑中進(jìn)行二次攪拌,對(duì)各項(xiàng)性能重新檢測(cè)。如果二次攪拌后依然不達(dá)標(biāo),則不能將這些混凝土運(yùn)用到樁基礎(chǔ)建設(shè)中,否則山區(qū)建筑施工會(huì)埋下安全隱患,導(dǎo)致建筑施工質(zhì)量及安全性。
除此之外,建筑的基礎(chǔ)施工必須要對(duì)澆筑材料及設(shè)備進(jìn)行合理檢查,對(duì)樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量進(jìn)行確定,對(duì)混凝土澆筑中所實(shí)施的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)、施工方案進(jìn)行嚴(yán)格審核,特別要指出的就是混凝土配比,攪拌是否均勻。只有這樣才能夠把保障混凝土質(zhì)量,澆筑質(zhì)量達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)。在山區(qū)由于地質(zhì)情況復(fù)雜,選用灌注樁的情況比較多,由于灌注樁對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖情況比較清楚,對(duì)山區(qū)高低錯(cuò)落情況比較好處理,也更不容易因外露產(chǎn)生安全問(wèn)題。以下也主要是針對(duì)灌注樁做法做一分析。
3.1建筑介紹
圖1
這個(gè)工程為山區(qū)建筑的一個(gè)例子,下方2~4層為商業(yè)建筑,后側(cè)小區(qū)為18~24層高層建筑,由于高層位置與商業(yè)地面的高差較大,如何銜接問(wèn)題是要考慮的一個(gè)主要問(wèn)題,住宅的入口往道路的高處繞回來(lái),東側(cè)沿街兩幢由于下方直接為商業(yè)建筑,故只能連體后側(cè)做邊坡與后面道路脫開(kāi),入戶處做連廊與住宅連接,西北角那幢為8#樓,8#樓由于現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)高差變化較大,故只能做在高差處建造(如圖2~3)。
3.2實(shí)際邊坡處基礎(chǔ)施工的處理情況探討
圖2 總平面示意圖
圖3 A-A剖面圖
依據(jù)施工基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的總體規(guī)劃,從下方商業(yè)建筑開(kāi)始施工,從8#樓1~3軸柱先施工,再?gòu)?軸往6軸方向施工,以盡量避免位置更高的基礎(chǔ)先行施工再施工位置較低的基礎(chǔ)時(shí)基礎(chǔ)容易由于土方崩塌而外露,且在開(kāi)挖邊坡時(shí)盡量按照1:0.75~1:1.2高寬比考慮,這樣可以讓基礎(chǔ)高差變化得更均勻些,對(duì)整體基礎(chǔ)的損壞更小些,對(duì)基礎(chǔ)的受力更有利些。在最早的施工方案中,A-A剖面是按1:1坡度開(kāi)挖形成邊坡面后,設(shè)計(jì)上再考慮慢慢放臺(tái)階的,但實(shí)際上卻是不可行的,由于A-A剖面位置邊坡主要是以中風(fēng)化粉砂巖為主,若是放臺(tái)階開(kāi)挖,一方面由于柱位較密,開(kāi)挖時(shí)相互影響,故首先不能使用開(kāi)炸方式開(kāi)挖,由于開(kāi)炸會(huì)破壞原土體結(jié)構(gòu),只能采用炮頭風(fēng)鎬開(kāi)挖。還有另一方面由于8#樓斜面山形只是局部部外凸,若放臺(tái)階挖很明顯整個(gè)凸出部位的土體被破壞得比較嚴(yán)重,土體巖巖結(jié)構(gòu)完整性就削弱很多,對(duì)地震及風(fēng)荷載等水平力作用下的抗滑力與巖石的穩(wěn)定性就會(huì)降低很多,影響結(jié)構(gòu)的安全性,或從①點(diǎn)處直接放坡斜至⑤點(diǎn)處,柱從結(jié)構(gòu)豎向剛度來(lái)說(shuō)也較為薄弱,或考慮到這些方面,還是采用了圖3A-A剖面的做法。
本工程中,④、⑤、⑥柱下采用樁基礎(chǔ),由于③軸為柱下獨(dú)立柱基,④軸位置由于橫向柱間距較密,實(shí)際開(kāi)挖中A段邊坡有些部分由于巖土崩塌造成土壁凹凸不平,造成④軸柱基外側(cè)土層較薄很可能外露,故此處也要求④軸柱下樁基礎(chǔ)埋深應(yīng)做至下方地坪以下埋至深度。⑤、⑥軸柱下樁基按埋深高差與距離比0.5~1(根據(jù)土質(zhì)的類型確定),樁基基底往上慢慢提高。在此處還要考慮樁很可能要外露出地面,這樣就必須保證樁的強(qiáng)度和剛度,由于邊坡上的樁可能外露,此部分樁由于受力情況跟柱類似,故建議設(shè)計(jì)方結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)人員把樁按柱結(jié)構(gòu)專業(yè)重新建模進(jìn)行核算,還有另一方面還可對(duì)④、⑤軸位置的樁做成分段擋墻支護(hù)或采用鋼筋混凝土錨桿或錨鎖,以使孔樁受到邊坡土體的往外推力更小些。為減少孔樁開(kāi)挖對(duì)邊坡的削弱,在此施工時(shí)還可采用跳孔開(kāi)挖且灌注孔樁后,再挖剩余的孔這樣減輕對(duì)巖體或土體的整體性破壞。此外孔樁施工完成后,還要對(duì)原狀邊坡進(jìn)行邊坡設(shè)計(jì)加固,以保護(hù)減輕樁基礎(chǔ)受土體的向外推力。
以上實(shí)例為高層建筑情況,若為多層,可考慮邊坡住置柱基采用獨(dú)立柱基,這時(shí)注意獨(dú)基外邊距邊坡應(yīng)留有一定的距離,以防止獨(dú)基向外滑移,這個(gè)距離應(yīng)由專業(yè)的巖土設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)土方巖土滑裂計(jì)算確定。現(xiàn)場(chǎng)有以下幾種情況:①土層有可能較復(fù)雜、土層種類深度變化較大;②還有地形高低起伏變化較大;③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)取樣土體差異較大,這些實(shí)際情況對(duì)計(jì)算的準(zhǔn)確性也造成很大的難度,故實(shí)際工作中也只能在施工和設(shè)計(jì)中具體把握安全與經(jīng)濟(jì)性的尺度。
總之,在山區(qū)地基基礎(chǔ)的施工中,應(yīng)注意山區(qū)地形地貌對(duì)基礎(chǔ)開(kāi)挖的影響:①確定基礎(chǔ)選型及基礎(chǔ)的設(shè)計(jì);②基礎(chǔ)高差的處理;③地基外露情況的處理及引起的相關(guān)結(jié)構(gòu)梁柱的加強(qiáng);④再根據(jù)實(shí)際情況定開(kāi)挖和施工的順序;⑤山區(qū)基礎(chǔ)的準(zhǔn)確放樣與復(fù)核;⑥基礎(chǔ)開(kāi)挖時(shí)注意的事項(xiàng)還有,如地下水位、土質(zhì)變化的異常、邊坡的坡度與土層的情況;⑦基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度與養(yǎng)護(hù)情況。這些對(duì)山區(qū)基礎(chǔ)都有可能有比較大的影響,施工時(shí)應(yīng)特別注意。
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1673-0038(2015)29-0099-03
2015-6-29