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民用建筑施工中基础施工技术分析

2022-09-22张静

科技创新导报 2022年17期
关键词:房屋建筑施工基础

张静

(泰安市建设工程施工图审查中心 山东泰安 271000)

1 探讨房屋基础施工技术发展现状

当前,房地产发展进入一个白热化的阶段,房屋建设在量的方面达到发展的一个新阶段,但质的方面还有待进一步发展和提升。房屋建设已经具有相当长的发展历史,无论是国外或者国内,其建筑技术和建筑设计都具备相当成熟的基础,虽然国内与国外房屋建筑风格设计各异,但是他们都具备殊途同归的发展特点,都具备大体上相同的基础建设特点,对房屋基础建设要求一向都相当严格且要求也相当高。在房屋基础建设方面,我国从古至今都十分注重房屋基础打桩技术的发展,对岩石等建筑材料要求也特别复杂,对岩石硬度的要求绝对相当高,多使用密度大的岩石作为房屋基础建设材料,以实现房屋基础建设的牢固性设计,使房屋在建设过程中和建设后能够不至于出现相应的安全隐患,建成后绝大多数建筑物经过相当长的历史时期都不会出现因基础不牢而坍塌的现象。现阶段,我国房屋基础建设发展迅速,新方案和新技术工艺不断涌现,具有相当广阔的发展潜力。房屋地基处理的新技术、新方案等,使房屋建筑在基础领域获得了多项的发展目标,技术能力也进一步得以增强,从而保证了住宅地基的施工品质。

从20世纪60年代中期开始,我国引进国外先进基础建筑设计技术和自主研究的房屋先进基础建设技术,例如,法国的房屋基础建设中地基的强夯法、20世纪70年代日本通过进一步研究创新的高压喷射技术,以及我国20世纪90年代的桩地基技术等的应用与发展。现价段,在技术发展上更上一层楼,实现新技术和传统技术的进一步综合发展与创新,合理预算出房屋力学要求和地基承受的力学能力,加强新材料的设计与应用,实现房屋基础建设技术的快速发展,同时也实现在环保、生态和绿色、安全方面的不断延伸。

2 民用建设基础施工中的技术难点

2.1 地下水对基础的影响

为保证基础的稳固,建筑物高度越高其基底深度也必然会有所增加,而现代民用建筑高度决定着建筑物地基的深浅。许多现代民用建筑的地基基础水深都会超过地下水位,甚至比正常地下水位还低,地下水深会给建筑带来极大的麻烦。但是由于地下水位和基础施工重点都在地下水,所以怎样高效止水、排水一直是中国民用建筑基础施工的技术难题。地下水水位也会对桩承台建筑产生危害,由于地桩工程设计中往往要求根据实际状况设定井点,井点虽然可以快速排涝,但在开展桩孔建设过程中却极易发生井漏问题,致使大量地下水的流入而引发建筑施工安全事故。

2.2 冻土地基施工技术难点

建筑桩承台施工中不仅会受地下水环境影响,冻土分布地基也是影响建筑桩承台建筑施工质量的常见问题。通常遇到冻土分布地基时采取的方法都是结冰法,即将冻土分布中的水分凝聚成冰,以便使水土压力下降,使冻土分布基础成为比较稳定的固结状态。但是在施工时需要充分考虑建筑周边的自然环境,不仅要保证建筑基础冻土分布墙始终结冰,以防止其融化并危害建筑基础,还要充分考虑冻土分布基础周边的地下水资源,以防止因建筑施工而对周围环境产生的不良影响。

2.3 桩质量保障

桩承台建筑施工时,在建筑物基层施工过程中的稳定能力相对较高,所以在民用建筑范畴也获得了普遍肯定。在施工过程中,建筑基础稳定能力受桩质的直接影响,也就说桩质问题的有效处理保证了桩承台的稳定能力。出现质量问题的桩体,随着使用时间的延长会产生折断、损坏等现象,进而危害工程的基本安全性、减小基本承重。如果桩承台发生质量问题,就很难进行修复,极大地威胁着建筑安全。

2.4 箱型基础施工常见问题

箱型基础是最普遍的一个基本形态,大多出现在多层以及中高层建筑人防工程和地下停车库,其是一个最好的选择,被施工单位广泛采用,大量出现在实际施工中。尽管在施工中已经总结了一定的经验,也有丰富的积累,但由于箱型基层存在的缺点问题也比较多,必须在实际施工中进一步解决。因为箱型基层的温差大、收缩和外力约束严重影响了其工程质量,而这类状况的发生会造成箱型基层混凝土开裂和漏水,这时箱型基层在实际施工过程中不可避免会出现的问题。箱型基础使用了大体面积水泥且底层较厚的浇筑方法,先进行了底层混凝土,接着进入到水化热,这时混凝土内气温也会迅速增高,上升至限值,通过计算,在混凝土完工后的3~4d 内,板内气温可以到达峰值。由于底板表层水泥凝结与底层内温度差存在问题,造成了表面裂纹的产生,顶板内部不规则裂纹也大多为收缩现象。

2.5 地下连续墙基础施工常见问题

地下室连壁基础问题大多出现在地下室施工过程中,当采用此类工艺施工时,一般会存在以下问题。第一,施工过程中的漏水问题,由于地下室连墙基础一般采用钢筋砼结合,因此在建筑施工中具有一定的优越性,而且外墙较厚整体防水效果也不错,但在浇筑时,由于无法连续展开使用,要先在某个段区发生断开接头,整体建筑围护结构都是由一张或一张槽段构成,当不同槽段在连片时,往往无法保持衔接的准确,一旦处理不善,就会造成槽段接头泄漏,这类问题也是在建筑施工中最常见到的,因此必须科学解决,有效防止。第二,锁口管提拔的困难问题,造成这一类问题的原因大多是操作错误,锁口管起拔时管理不善也会产生该问题,必须科学解决,确保装置不损坏。

2.6 桩基础施工常见问题

桩承台施工也是比较常见的施工工艺,但在实际施工时易发生基础误差超出了预测值,桩承台施工时必须进行有效的基础检测和施工放线,而在这个过程中就很容易发生基础偏差或失败的情形,沉桩工艺技术有误、钻机未能达到水准定位或施工现场未能整平或压实,在进行钻孔工作时就会造成地基发生不平衡的沉降,一旦遇到钻孔障碍物,就会使桩承台发生了偏移,从而影响到建筑品质,并埋下了安全隐患。造成断桩问题出现的主要原因是对地质调查不完善,不了解现场状况,施工现场经常有许多意外状况发生,一旦碰到复杂的地质结构,当预应力管桩高速通过的软包覆层碰到坚硬岩石阻挡时,就会发生贯入度降低的状况,机械设备也会忽然停顿,速度降低,高速进入到软包覆层的时刻,由于管桩外力较小速率快,发生铁锤冲击力大受影响,压力差就会造成桩体破坏,影响施工,甚至造成机械设备损坏。

3 民用建筑地下基础施工技术要点分析

建筑物的地下室基础施工中项目建设勘查工作具有其基本职责,包含重要工程建设勘查环境保护和一般建筑施工环境保护两点内涵,其中重要建筑环境保护勘查工作是指认真仔细地对施工现场周围的建筑、交通、河流、供热、电力、煤气等管道系统等进行合理定位,并为建筑施工顺利进行提供保证,环境的影响保持在可管理范围内。地质情况的勘查工作十分复杂,涉及建设施工现场的岩土地貌情况,对地貌条件进行勘查,力求充分掌握建设施工现场的地貌情况,并在此基础上,选用综合评估方式,来评估地基和现场的运动稳定性,并且对各类负面地质影响和特殊岩石的预防、地基基础类型、埋深、地面管理、基坑施工开挖条件和支护方法的选择等加以研究,并阐明有关意见,以便于为下一步的建筑工程方案设计与实际工程建设提供详细准确的信息。土方施工计划是大规模的建筑地下室基本建设开展的第一个阶段,制订其预案,一方面必须充分考虑当地的地质情况及其周边的自然环境,另一方面必须根据建筑的实际特点来安排。

由于建筑施工的需要,很多建筑都必须采用分层施工的方法完成,也就是边挖掘边保护。作为地下基础设施的重要支撑体系,支撑体系有着十分关键的意义。选择支撑构件的过程中,往往需要根据具体的建筑条件和周围环境的沉降标准进行。现阶段,建筑业界将较为流行的支撑构件分为横向和混凝土灌桩柱2个类别,与其他施工技术有所区别。这种系统一方面具备了支护功能,另一方面在地下基本浇筑之后,更有利于地基的防水,并且还可以保证周围墙体的稳固。所以,这样的系统主要包括支护和止水系统。一般情况下,将保护与支持系统在整个建筑项目设计和施工环节中整体统一展开并统称为支撑系统,而且在建设时,还需要组织系统全面的保护措施,以尽量减小地下基础建设对周围环境条件的影响。

4 地基基础施工技术

地基与基础施工之前必须做好对施工现场的勘查工作,对工地周边环境进行正确的认识,并根据实际的建筑区域地质情况、地势条件和地质要求选定施工方法与最适宜的施工技术。建筑物地基施工质量会直接对施工整体安全及稳定性产生危害,所以地基承载能力的提高是民用建筑物地基施工的关键,这就必须注重建筑物地基的加固。

在软土基础施工中,根据软土质或依照实际需求可选用换土基础垫层的方法进行或通过利用新增加的砂土代替软弱土质,进而增加基层承载力。并且砂石还能防止土壤在此受潮,从而降低了地面下沉的发生率,也因此使基层变得更加稳固,土壤承载力也有所增强。同时,换土回填法还可高效处理软土,从而减少冻土分布基础的形成。该方法也是地基与基础加固中最常见的方法之一,通过把水分从基础的土层中清除出去,进而对土质原有松散状况加以改善。土层中的水分降低后,土壤也必然会固结,进而实现了强化土壤的目的,在地基中一般设有排水体,如砂井以及排水管带等。并对分级对础施加压力,以确认基层强度,并根据试验结果修正施工措施。当基层在受到施工监督后会逐步排尽土壤中的水分,含水量逐渐降低时,基层便会出现胶结、地基下沉。沉降后基层强度又会有所增强,该方法的操作步骤相对简单,在松软土壤的基层加固中适应性也较强,如泥沙质基、黏性土基等,所以在地基与基础工程建设中都获得了较普遍的运用。

碾压夯实方法一般使用较大型的建筑物施工机械设备,并采用碾压、扎实的方法对基层强度加以提高。碾压扎实的过程中土层被很大程度压实,可以有效增强建筑物基础的强度、稳定性。压路机和推土机均为实现对基层碾压夯实施工的重要设备,经过几次碾压可以显著提高基层夯实施工效率,进而增强地基工程的稳定性。由于压路机和推土机均是重要的施工机具,施工体积也相对大,施工效率较高,因此夯实施工碾压法也是地基基础夯实施工中较为简单的方法之一。

化学加固法是指运用物理或化学方法,提高土质的黏性,以便于实现固定的目的,通常运用化学灌浆法和喷浆工程的方法,对建筑物地基结构进行固定处理。化学灌浆法主要是将泥浆直接渗入泥土之中,化工泥浆则通常采用水玻璃和碱液,以有效地排出泥土当中的空气,促进土质的凝固,从而达到凝固的目的。也因为化工泥浆的效应,对凝固的土壤结构产生了更强的承载能力,从而可以更有效地阻止地下水的渗入,起到阻止下沉的功效。为保证建筑物地基的稳定性,通常把水泥体和化工泥浆凝结为柱形体。

喷浆施工法加固措施则和灌浆法的功效一样,都具备了防水、防止土地渗漏的功能,从而达到对建筑物地基结构的有效保护。由于喷浆法的资源耗费量很大,必须利用大量的淤泥,因此一般使用在人工填土基中。

5 桩基础施工技术

常见的在桩基础施工中,所使用的桩有沉管灌注桩、钢筋预制桩和钻孔灌注桩3 类。其中比较普遍的是钢筋预制桩,这由于钢筋预制桩的建造相对简单且成本比较低廉,在节约环保的效果上也较好,因此在现场建筑施工中钢筋预制桩的应用也较为普遍。振动式沉桩中使用最多的是沉管灌注桩,利用振动器的震动效果,从而产生桩体。但是由于这种建造方法所产生的噪音很大,所以在市区建筑施工中比较不适合采用这种桩体。而且根据其成桩的稳定性,也比较适合于城市复杂土质建筑施工中。钻孔灌注桩的稳定性比较高,由于这种建筑施工方法主要是采用机械钻进方式,在孔内通过浇灌泥浆形成的桩体完整性好,所以其承载力也比较高,在城市道路施工中也使用得比较多。

6 结语

为有效满足城镇化建设进程,民用建筑也开始朝着高层建筑的方向发展,尽管大型高层建筑已经适应了广大人民群众对住宅环境的要求,但对于稳定性、生命安全的要求也在日益提高。因此,要求对建筑地基基础施工技术和桩承台浇筑技艺从严把控,并不断创新、完善,提升基本施工水平,以此有效提高民用建筑的安全性,肩负起保障人民的生命财产安全的责任。

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