探讨建筑的抗浮设计及其施工技术

2019-10-21史亮

科学导报·科学工程与电力 2019年27期

史亮

【摘要】如今随着社会的不断发展以及城市化的飞快建设，使我国建筑领域越来越壮大。对于建筑的设计和施工技术方面来说，一旦建筑的抗浮设计及其施工技术不合理，便会导致地下室的底板发生隆起，甚至开裂，进而造成建筑发生倾斜，给人们的生命安全造成隐患，所以对其展开深入的探究是非常有必要的。因此，本文就对建筑的抗浮设计及其施工技术展开了深入的研究，以增强建筑的抗浮性能。

【关键词】建筑工程;抗浮设计;施工技术

如今随着社会的快速进步，使得城市用地越来越少，由此便导致更多的建筑倾向于对地下的开发与拓展。目前建筑的地下空间既能够用来做地下车库，又能够用来做地下商场，不过正因为如此，才使得人们越来越关注建筑的抗浮设计与施工技术方面，这不仅会影响到建筑地下空间的使用情况，而且还会影响建筑的质量，所以必须给予高度重视。

一、建筑的抗浮失效

（一）分类

通常我们可把建筑的抗浮失效问题分成整体抗浮失效和局部抗浮失效这两类。第一，整体抗浮失效。此问题是由于建筑物本身的重力无法有效地克服地下水的浮力，从而便造成了建筑发生整体上浮和倾斜等情况，通常整体抗浮失效和建筑的地下结构刚度有着很大的关联。要是建筑的地下结构刚度极小，则很有可能导致建筑发生上浮或倾斜的情况;要是建筑的地下刚度极大，则由于浮力的影响极可能发生建筑整体上浮的情况。第二，局部抗浮失效。此问题主要是由于水的浮力无法抵抗建筑的整体重量，不过建筑的某些局部重量却要比水的浮力小的多，这便造成了抗浮力不均的情况出现，对此极可能导致建筑地下室发生裂缝，进而造成部分结构上浮的情况出现。

（二）条件

通常要是建筑四周水的浮力比建筑本身的要重，则很可能造成建筑发生浮起的现象，并且水量的多少还会影响到地下建筑的上浮速率以及上浮程度。因此，水位对建筑的上浮情况有着直接的影响。一般水位会受建筑四周土质、地形以及地貌等多种因素的影响，同时如果建筑的周围环境和上层滞水发生了改变也会使建筑的水位发生变化，这时要是对水位进行确定就会变得十分困难，既需要对勘察报告进行详细的确认，又需要在首节管道破出前调零工作管，同时在井壁上安装支撑的设施。

（三）泥浆制备及注浆

在配制泥浆的过程中，必须考虑它的支承力与摩擦力，这样才能有效的配置出效果良好的泥浆，以保证泥浆的支承力与摩擦力符合相关的规定。通常还要对膨润土泥浆与储浆箱里的泥浆展开均匀的搅拌工作，再把膨润土泥浆压入进去，然后按照静止土压力及水头压力，对压浆的压力实施有效地调整与改善。进行顶进的施工程序时，应考虑地面形变及地下水位发生变化等情况，把压力与压浆量保持在合理的范围当中。同时为不发生回浆，应装上单向阀来控制泥浆的流出，即便停泵了，也要使泥浆套的压力处于平稳。不过，为了有效地避免输送管压力发生损失，应安装中继压浆泵，这样才能达到长距离顶管施工的需要。

（四）管节止转与管位偏差的校正

在进行顶进的施工时，机头极易因为旋转而使转角变大，所以为避免此现象的发生，便把翼板水平的焊在了机头前方筒的两边，来降低刀盘和螺旋机的变化。还可以在机头的两边焊上铁支架，以达到加压的目的，来阻止机头发生旋转。此外，在顶进的施工当中，还应对管位偏差情况实施检测，一旦发生偏差便及时校正，把偏差保持在规定的范围当中，以确保施工的准确性和稳定性。

（五）通风

在长距离顶管的给排水施工当中，缺氧是其至关重要的一个问题，此问题会极大范围的影响施工的进度，此问题和施工通风不好有很大的关系。因为在施工的过程中所用的材料有很多都具有有害性，这就给施工人员的安全、健康带来了很大影响，所以就需要对通风设施进行改善和调整，应大量采用鼓风式和抽风式的通风口，使空气流通，减少烟尘，改善施工的环境，使施工安全、有序的开展下去。

二、抗浮施工技术

如果建筑的浮力大于零时，则应进行抗浮施工，此时由于地下水的影响，便会产生一定的浮力。如果浮力较小时，则可采用排水明沟、集水井与潜水泵相结合的形式，来排出基坑当中的水，以减少浮力。如果土质的浮力较大时，则应在安装后浇带，将底板下面的块石垫层当作倒滤层，在其里面放入轻型的井点立管来降水。按照坑底的土壤不同，可将井点立管插到底板垫层之中的粉土层;还可把滤管埋于块石垫层里。浇筑混凝土时，应在井点立管上焊环形钢板止水环来降水，直到地下室的顶板与覆土完，再切断井点立管，同时将管顶的加盖板焊死。如果无法安装后浇带，则应在底板的合适位置安装一些深井点来降水，挖到设计的标高时，再焊上环形止水环，浇到底板的混凝土里，余外的方法同上。

三、建筑上浮以后的解决方法

当地下室出现上浮情况时，首先应该马上提高压重并降低水位，以减少水的浮力，使上浮情况消失。其次应该检查地下室上浮有没有导致建筑遭到损坏，损坏的情况如何，能否修理。通常解决地下室上浮的方法有四个，分别为：加载、抽水、解压和洗砂。

（一）加载

此方法是为了迅速增加地下室的重量，来降低水浮力与地下室侧墙、土壤之间的摩擦力，使卡在土里的地下室能够沉回至原来的位置。不过，加載有时无法实现良好的效果，虽增加的重量可加大水浮力与侧墙土壤之间的摩擦力，但积累在底板和基地土间的泥砂会抑制地下室沉降，如果持续加载会导致泥砂更加密实，难以沉降。

（二）抽水

通常地下室上浮是由于水位较高导致的，所以就可在现场开启原来的抽水井或者再打造抽水井来降水压。不过，由于地下室上浮以后经常会卡在地层当中，如果只是减少地下水位，是无法令地下室沉降的，应该结合加载、洗砂等来展开。

（三）解压

有些上浮情况会由于地层的限制而无法抽水，这时便可以通过解压的方法来除去地下水，要是效果不佳，还可结合加载、洗砂等方法进行。另外，要是上浮的地下室外边有充足的空间，便可把四周塌陷的部分挖掉，这样就能减小地下室侧墙的摩擦力，使地下室更容易沉降。

（四）洗砂

如果抽水、解压、加载均无法实现，就可以采取洗砂的方法。此方法有两种，1.通过高压水扰动地下室侧墙的土壤。2.通过高压水经洗砂孔冲散和洗出基础底板下的淤泥砂。

四、总结

通过上述内容我们可知：在建筑中应用抗浮设计，不仅能够增强建筑的质量，延长使用寿命，而且还能降低建筑的成本，使施工快速完成。总之，建筑的抗浮设计既完善了我国的市政给排水系统，又给居民带来了便利，所以对其设计及施工技术进行探究是非常有必要的。