房屋建筑工程中地基处理施工技术的探讨

2022-03-03 17:55田程
中国房地产业·中旬 2022年1期
关键词:工程作业质量

引言:

基于现代化建筑行业发展背景下,房建工程中的地基处理施工技术类别较多,为现场作业提供有利条件,只需根据地基施工特点详细分析,具有针对性地选择施工技术手段与方法,就能保证地基处理施工质量与技术水平,为房建工程后续工作开展奠定良好基础。在此基础上,建筑企业也对施工单位资质、信誉、综合能力等提出更高要求,详细掌握房建工程地基处理要点,最大化地保证房建工程综合质量与效益。

1、地基处理施工特点分析

1.1易发性

房建工程地基处理施工的易发性,主要是指各项工作环节中存在的安全隐患、作业风险,导致现场作业及建筑物运营管理阶段易发生安全事故。引发此问题的主要原因包括勘察力度待强化,无法真实、全面地掌握现场作业条件,未给施工方案与计划编制提供参考依据,此环节中就已经存在安全隐患,增加施工作业安全事故发生率。另外,从现场施工方面探析,因施工技术不到位、监管工作成效不理想等,无法为现场作业人员提供安全保障,会因地基处理施工质量不佳,而引发人员伤亡情况,建筑企业在此方面面临较大的经济损失,工程综合效益缺乏基础保障。对此,还需在处理阶段重视安全监督与管理工作,能制定完善的管理体系与机制,有效消除安全隐患及各类风险,才能确保各项工作顺利实施。

1.2潜在性

潜在性特点,主要是指房建工程地基处理施工过程中,各项工作间的联系性、协作性,易在施工过程中因各工序间缺乏衔接而引发安全问题。同时,也呈现出地基处理施工隐蔽性特点,是因部分施工内容只能在现场作业中具体呈现,设计阶段、勘察阶段等无法及时发现与防控,影响建筑施工技术与进度[1]。对此,施工单位、安监单位等在日常工作中要相互协作、交流,保证各项问题均能及时发现与处理。再加上设计阶段对应急措施的编制,具备解决现场突发问题的基础条件,也能避免施工质量问题发生。

1.3庞杂性

分析我国各地区地质条件不同,为给房建工程措施编制、施工图纸编制等提供参考依据,还需在工程项目准确阶段全面性开展实地勘察工作,主要目的是对现场作业条件全面掌握,能為后续工作开展提供参考依据。但因地质类问题呈多样化,再加上冰冻、洪涝等不可抗力的自然因素影响,均会增大地基处理施工难度,并对地层结构造成破坏,导致施工现场综合条件无法满足项目建设要求,也呈现出房建工程地基处理施工庞杂性特点。对此,需引起建筑企业与施工单位重视,要把工作重心落实在实践中,通过实地勘察作业,详细掌握房建工程建设地质条件、自然条件等,成为判断工程实践作业的参考条件。

2、地基处理施工技术要点

2.1施工准备

准备工作是各类建筑工程开展施工作业的基础与前提,需根据工程施工要求与作业标准,能组成专业化的勘察队伍、施工队伍、设计队伍、监管队伍等,并完成工作内容与职责划分,确保各项岗位中均具备专业化工作人员[2]。并全面性地开展地质勘察工作,获取精准数据,增强设计施工图纸与作业方案严谨性,并在此阶段就会掌握现场施工难点内容、及时引进临时设备、考虑作业周围环境、设计材料及大型设备运输路线、组建工作队伍等,均能为后续工作顺利开展提供有利条件。

2.2现场作业

现场作业质量及安全管控极为重要,需根据准备阶段编制的施工方案与施工图纸标准作业,能保证作业质量,消除隐患及风险,增强现场作业安全性。其中,在开挖前要明确基础边线、土方开挖线具体位置,并引至基坑外,避免对其他地方造成不利影响;开挖时施工人员做好标高测量工作,避免盲目开挖出现超挖情况;留置同养试块、标养试块,经监管部门严格监督,按规程要求进行养护;依据施工图纸下料,尤其是对钢材尺寸规范控制;绑扎前做好清洁工作,确定无杂物、无灰尘、土块等,弹线(模板水平标高);清洁钢筋;模板接缝处理,选择质量佳、韧性好的材料,不易受潮变形、腐朽等;浇筑时间、速度、频率等控制;使用振捣器排出空气;有序拔出振捣棒;延续每层振捣时间,避免出现沉落问题。

2.3质量验收

经各项工作均完成后,质检队伍参与施工现场,对进场材料、设备等进行出厂合格证的检查;桩身的完整性,桩位的偏差度,进桩的垂直度以及充盈系数,均在工程规定的标准范围内;单桩静载试验,建议在沉桩施工作业完成后的15d进行,检查单桩承载力情况,控制桩尖进入持力层的深度[3];涂刷防腐漆,能对接桩进行相应保护;施工单位作业阶段对各道工序内容均进行详细记录,统一储存到工程项目档案中管理,在质量验收阶段成为重要的参考依据。

此外,混凝土浇筑密度、强度等检测也极其重要,必须做好裂缝处理工作,并制定防控措施,在准备阶段就能完成此项工作,保证各工序及施工质量均符合工程项目建设要求与检测标准,从而高质量地完成工程项目整体验收工作,保证项目良好的综合效益。

3、实例分析

以某房建工程为探究案例,已知该项工程占地面积约71000m2,地基表土层厚3.30-5.10m,主要由房渣土组成,经地基处理后,为建筑物地基持力层,检测地基承载力≥160KPa,沉降量<80mm。整体地形平坦,地面标高31.77-32.66m,场区原为采砂坑,回填、夯实处理后,已经完成平整,地下水稳定水位标高约为30.11-30.61m。经勘察部门开展实践作业工作,能对该建筑工程施工地理位置的地层土质分布情况详细掌握,主要包括三种类型:

人工堆积层,也就是其原房渣土,主要包括一些碎石、砖块等,厚度3.3-5.10m,强度适中,波速152Us;新近沉积层,是圆砾,包含30%的砂,厚度2.1m,强度较硬,波速266Us,承载力标准值250KPa;沉积层,主要是粉质粘土、粘质粉土,厚度27.51-26.28m,强度中较软,波速243Us,承载力标准值160KPa。

通过现场勘察到的信息数据分析,能了解到该项工程地基持力层为人工堆积层,经处理后为建筑地基持力层,再加上深度处理穿过人工堆积层,能形成新近沉积层。其中最特殊的是房渣土,含有大量瓦砾、碎石、砖块等,密实度待均匀处理,在施工中有较大缝隙,还需对其不断填充、夯实,控制地基承载力及沉降量指标,也是地基处理中的核心内容。对此,该项工程在地基处理阶段采用了多项施工技术,均影响着该项工程综合质量。

4、房建工程中的地基处理施工技术

4.1粉煤灰吹填技术

受科技手段创新因素影响,研发出一种新型技术--粉煤灰吹填技术,广泛应用在房建工程地基处理作业中,并取得了良好成效。与其他施工技术相比较,此项技术最大优势就是其透水性较强,投资成本较低,遵循经济性施工原则,加快材料凝固速度,通过各道工序施工时长控制,能缩短整个工期,适合应用在工程周期较紧张的项目中[4]。

某房建工程就在地基处理阶段应用了此项技术,根据设计方案与施工图纸要点内容分析结果,在施工材料配置阶段就能控制各原材料之间的混合比例,考虑现场作业的施工量较大,选择机械搅拌方式提供充足材料,选择最短的运输路径提高作业效率,在现场施工中控制作业标准性、严谨性,使施工材料快速固结,并辅以基桩挤密措施,形成复合地基,使其强度与硬度均符合工程建设要求,突出良好的处理效果。

4.2 DDC灰土挤密技术

此项技术工作原理是借助多种作业手法增强地基承载力,改变地基结构稳定性,如:钻孔、夯击、注灰等,均能控制地基处理施工质量,质量验收达标[5]。同时,此项技术在现场作业中还发挥着较强的消除作用,主要是针对地基湿陷消除,经某项房建工程对此项技术的规范应用,与传统施工技术成效对比,在地基承载力方面显著提升了6倍,最适合应用在湿陷性地基处理工作中,符合房建工程建设要求。

4.3碎石桩技术

以碎石桩与强夯结合方法有效处理地基稳固性,但是在施工阶段有严格要求,必须遵循其作业原则与要求规范施工,设定目标区域,布设碎石桩体,利用起重机进行多次碾压,也能显著提升地基牢固性能。在目前大部分房建工程地基处理中有效应用,凸显较强的实用性。如果针对的是深层密度地基处理,还会与起重机的起吊作业综合应用,启动水泵向地基中注入,在振冲作用下保证桩基深度,并选择碎石材料进行填充,也能增强地基牢固性。

某房建工程就在施工阶段应用到此项技术,编制完善的施工方案,并组织专业化施工队伍,对碎石桩技术实施严谨管控,质量与效率均能显著提升,最大化地满足项目施工要求,增强地基结构稳固性,符合项目建设要求,为后续工作有序实施提供保障。

4.4旋转钻孔灌桩技术

与上述几种施工技术相比较,旋转钻孔灌桩技术最适合应用在石性土壤、粘性土壤为主的地基中,分析房建工程主体结构稳定性与使用安全性,需在地基处理阶段提高处理数据精确度,所涉及到的施工范围较小,但却能发挥出较强的风化岩效应,在施工阶段能控制转动速度,能控制作业质量与进度,保证各道工序均能有序开展,施工质量有效提升[6]。

4.5预制桩技术

预制桩技术也会对房建工程地基处理施工质量有一定影响,遵循“事先预制”原则做好桩体。再借助沉桩设备夯击桩体,确保桩体能被打入地基中,按照预制桩类别分析,主要包括混凝土预制桩与钢桩。

钢桩:较突出的特点是施工效率高、承载能力强。

混凝土预制桩:空心管桩,通常情况下会采用离心法生产,所呈现出的桩径类型较多,如:300mm、400mm、500mm等,节长度尺寸类别较多,如:8m、10m、12m等。其中实心方桩断面呈方形,尺寸为200m*200mm、600m*600mm。

锤击法也是预制桩施工的主要方法之一,由动力装置、桩架、桩锤工作组成,可根据房建工程地基处理施工要求,选择适合的打桩顺序,如:以中间为中心,向四周打桩或向两侧对称打桩,或是从其中一侧打桩,向对侧单方向打桩,适合的打桩顺序也会影响施工质量与效率。

4.6灌注桩技术

第一,泥浆制备。控制各成分配制比例,根据工程地基条件、钻孔方式进行设计,重点控制泥浆pH值、黏度、比重等数值;第二,钻机安装、设备定位(水准仪、铅垂仪)。钻头必须竖直、钻机水平,钻进时实时检测倾斜度,及时修正,控制钻孔作业质量;第三,制备钢筋笼。依据地基设计方案,明确钢筋笼韧性、强度等,沉放阶段要定位、加固,避免上浮;第四,混凝土浇筑,建议使用导管灌注,控制混凝土灌注速度及导管拔管速度均匀、持续、稳压,保证地基施工质量。

5、房建工程中地基处理施工技术应用方法

5.1强夯法

可以与碎石桩技术一同作业,要考虑地基处理实际范围,在夯实处理过程中保证碎石与地基充分结合,受冲击力影响粉碎碎石桩体,均匀地铺设在地基土层上,控制夯击次数、力度、深度等,一边夯击一边检测,达到标准值后停止作业,有效增强地基结构稳固性。

5.2 IFCO强制固结法

在此方法应用过程中,最重要的基础条件就是加压设备、排水设备,会在加压及排水系统运作阶段,设定真空条件下的固结环境,加压设备提升固结压力,解决堵截问题的同时,还能縮短作业时间,提高混凝土固结效率。排水系统则影响着排水通道宽度,进一步提高固结效率,与粉煤灰固结时间相比较更短一些,也是现代化房建工程地基处理施工技术合理应用的主要方法之一。

5.3灰土垫层法

以回填材料为主,控制石灰与湿性土的混合比例,并在含水量最佳条件下及时开展回填夯实工作,整体施工难度较低,强度优良、投资成本能有效控制、便于取材等,适合应用在湿陷黄土层、软弱土层、杂填土等地基处理工作中,只需控制土层厚度在1-4m即可[7]。

此外,在回填材料选择上也可以直接使用开挖原土、粘性土等。关于土质材料使用,为保证施工质量,还需提前筛选,主要是根据土粒的粒径有效处理;石灰使用,先熟化、过筛,能把生石灰筛选掉;控制灰土原材料比例2:8或3:7,如果现场施工情况较复杂,还需有依据性地调整原材料比例,也能影响作业质量。

5.4预压法

在房建工程作业前就要借助现代化技术对施工现场条件进行模拟,并施加一定荷载,使基坑土体中的水在孔隙中排出,能影响基坑土体密实度,孔隙体积也会逐渐变小,关系到房建工程地基结构稳定性、可靠性。预压法适合应用在淤泥质土、粘性土、冲填土、淤泥等地基处理施工中,依据现场作业实况,合理选择堆载预压法、真空预压法。

真空预压法:适合应用在地基深度超过15m的工程项目中,通过增设排水竖井增强地基结构可靠性。而堆载预压法适合应用在地基软土层>4m的工程中,分别选择天然地基堆载预压法、砂井地基预压法。根據地基软土层厚度进行判断与选择,如果地基软土层>4m,建议采用砂井地基预压法;相反,地基软土层<4m,则采用天然地基堆载预压法,是解决房建工程地基沉降、稳定性问题的主要方法之一,通过提前模拟及施加一定荷载,详细掌握现场作业条件,分析作业阶段易发生或存在的问题,提前确定具体的施工方法,才可保证施工技术实施顺畅,能为实践作业提供基础保障。

5.5化学加固地基法

化学加固地基法能改善地基土的物理性质、力学性质,主要方法包括水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、灌浆法。

水泥土搅拌法:适合处理正常固结的粉土、饱和黄土、粘性土等地基。如果作业区域地下水的腐蚀性,还需在施工作业前开展试验,保证土质处理效果,突出较强的适用性特点。

高压喷射注浆法:主要处理黄土、素填土、可塑性粘性土等地基,使用范围包括坝基工程加固与防水、地铁、深基坑。

灌浆法:依据气压、液压或电化学原理,借助注浆管把浆液均匀地注入到地层中,能通过填充增强地基土质结构紧密度、地基结构稳定性,并把原松散的土粒胶结成一个整体,有较强防水性能,成为化学稳定性良好的“结石体”。

结语:

结合某房建工程案例展开分析,能了解到地基处理重要性,影响着建筑物使用安全性、结合稳定性,引起建筑企业及施工单位重视,依据技术要点及作业流程,在施工阶段选择粉煤灰吹填技术、DDC灰土挤密技术、碎石桩技术、旋转钻孔灌桩技术等,配合强夯法、IFCO强制固结法、灰土垫层法等,既能增强地基结构稳固性,又能满足工程项目建设要求,在整个施工阶段均能把控作业质量,降低施工及管理难度,提升房建工程施工与管理技术水平,确保工程项目效益最大化,为我国现代化建筑行业持续发展起到促进作用。

参考文献:

[1]庄彬.浅谈地基处理技术在房屋建筑工程施工中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2020,6(04):39-39.

[2]陈志隆.试论房建施工中软土地基施工技术的处理[J].科学技术创新,2019,68(29):127-128.

[3]曹冲.地基处理施工技术应用于房屋建筑的问题探究[J].四川水泥,2019,42(09):129-129.

[4]王云龙.房建施工中地基基础施工技术的应用探讨[J].住宅与房地产,2019,32(19):157-157.

[5]孙冲.浅谈房建施工中地基处理技术应用[J].现代物业(中旬刊),2018,3(11):47-47.

[6]胡斌.试论房建施工中地基处理施工技术[J].建材与装饰,2018,48(32):37-38.

[7]王忠辉,史宇磊.房建工程中软土地基的施工处理技术[J].河南建材,2018,3(01):14-15.

作者简介:

田程,1978年12月出生,男,汉族,湖南省常德市津市,本科学历,从事工作方向:建筑工程,现职称:工程师。

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