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摘 要:地基质量优劣直接影响了建筑物的安全性能和功能发挥,并且地基(桩基)在现代建筑施工中所面临的现场环境更复杂、条件更苛刻,地基事故轻则造成建筑倾斜、裂缝,重则导致坍塌,导致严重的人身和财产危害。基于此,本文中结合案例分析的方式展开人工地基检测研究,着重分析安全点及事故处理的相关内容,并提出安全隐患的有效预防措施。
关键词:人工地基;桩基;安全点检测;事故处理
调查显示,地基事故发生与地质环境的关系较为密切,如膨胀土、软土、湿陷性黄土等地质环境中,建筑地基(尤其是高层建筑)出现安全风险的机率较高,而从人工地基检测层面分析,主要涉及勘探精确不足、地质勘察不周密、施工质量缺陷等。
1、人工地基(桩基)检测的重要性分析
近代以来,人类社会经济逐渐呈现出一体化的形态,世界各个国家和地区的频繁交流带动了“快速城市化”进程,城市人口不断膨胀、土地资源相对稀缺,在这种情况下为了解决城市空间的容纳不足问题,越来越多的高层建筑开始出现,客观上对建筑产业提出了更大的挑战。一方面挑战来源于建筑技术,高层建筑或多功能建筑在设计、施工和使用的过程中,需要综合运用新材料、新技术和新设备,由此对现代化工程项目管理水平要求有所提升。一方面挑战来源于局限性的土地资源,高层建筑或多功能建筑对地基稳定性的需求更为突出,天然地基、简单加工地基等是无法满足现代化建筑的需求的。
“人工地基”是一个与“天然地基”相对应的概念,它泛指经过人工处理后的作为地基使用的土体,其承受能力、稳定性等比天然地基更加优越。在处理方法上也十分丰富,包括换填、振冲、预压、强夯等,而“桩基”就是其中一种具有代表性的人造基形态。
目前,市场经济体制下的建筑企业进行人工地基作业已经是一种“常态”,方法、体系和模式也日渐成熟,但这并不意味着“万事大吉”——考虑到建筑自身的变化以及在客观环境中的复杂影响因素,仍然有很多影响建筑质量的不确定性问题存在,因此必须在人工地基施工完成之后进行检测;人工地基检测是一种有效的保障措施,其检测方法根据建筑需求展开,包括了静载荷法、图功试验法、桩身钻心法等;本文中以桩基作为人工地基检测的对象——严格地说,它并不属于人工地基的界定范畴,但由于应用范围较广、对建筑影响较大等,因此被视为重要的检测组成部分。
2、基于案例的人工地基(桩基)检测安全点及事故处理研究
2.1 钢筋混凝土灌注桩检测安全点及事故处理
某建筑工程项目属于高层建筑,地上30层、地下2层、剪力墙结构,人工地基预处理中采用了钢筋混凝土灌注桩方式,主要涉及了后压浆、冲击成孔两种技术;桩基设计规格为甲级,试桩的长度为50米(有效率90%)、桩径7米、混凝土强度C60,相应的,锚桩的长度为50米(有效率90%),混凝土强度等级C50,钢筋规格HRB400(16根);人工地基处理过程中分别在桩端、桩侧进行注浆,其中桩端的注浆量≮1.5吨,桩侧注浆量≮0.5吨。
针对该工程项目的桩基检测采取单桩竖向抗压静载荷模式,结合完成的6根锚桩,实现其钢筋部分与锚盘钢筋部分的有效焊接,以此作为反力装置,其中钢梁通过钢绞线与锚盘连接起来;采取慢加匀速的荷载法实验,将加载等级划分为10级,实验结果表明当达到10级以后钢绞线出现崩裂,这说明达到10载荷程度就存在人工地基事故现象。
针对以上问题展开分析,归纳为以下几点原因:(1)钢筋质量问题,包括长短、粗细存在的受力不均现象。(2)焊接问题。钢筋焊接质量没有满足标准需求,强度欠缺。(3)钢绞线安装问题,导致受力不均并且受力方向不同一。
结合以上检测安全点的结论,可以对事故处理提出以下有效的控制措施。
第一,实现针对锚桩钢筋和锚盘赶紧进行抗拉性估计验算。试验中可选择单个测验,如果钢筋最大拉力在12000kN左右,那么每一根锚桩平均的承受力进行六等分,分别为2000kN,相应的锚桩钢筋一共为16根,那么分配到钢筋上的承载拉力平均为125kN,基于此设定足够的安全范围。
第二,加强对钢筋焊缝的质量控制。钢筋焊缝视屏是承载质量的重要验证标准,根据相关要求焊缝的长度不能低于十倍钢筋直径(单面焊接),或五倍于钢筋直径(双面焊接)。
第三,强化对钢绞线的连接设置。杜绝钢绞线的锁力大小差异及松紧不一的问题,否则会出现一些钢绞线承受较大拉力而一些却处于松弛状态。
2.2 竖向抗压静载荷桩基检测安全点及事故处理
软土、膨胀土、冻土等不理想地基状态下进行的人工地基检测安全点试验,可以将试验桩作为中心,充分考虑浸水影响及坑底复杂因素,展开竖向抗压静载荷检测。在试验进行之前要完成的准备工作,主要是壓重平台支座安防(“工”字形压重平台),可采用水泥块在同方向上的放置组合,保证支座对称的情况下进行分级载荷增加,直到压重平台坍塌。分析可知,造成试验配重坍塌的原因主要是土体不稳,尤其是在浸水环境下,水泥块超过150吨以后整个压重平台的稳定性明显被破坏。其他原因包括试验桩设计标高不合格、钢筋应力集中、桩基剪力破坏等;结合以上分析,竖向抗压静载荷桩基检测安全点及事故处理有三个方面:
第一,根据实验数据来估算天然地基的承载力范围,并预留相应地荷载余量。其中一些数据可以不依赖实验获得,如当地地质勘测报告、水文地理资料等。
第二,针对试桩桩头展开有效处理,确保桩头坚固性,避免在试验中出现破裂问题,如铺设钢筋网片或利用钢套筒加固。
第三,确保配重码维持平衡,特别是千斤顶的中心和试桩中心保持在同一垂直线上。
3、结束语
总地来说,地基安全性对建筑本身的质量影响很大,人工地基检测作为一种安全保障机制,应该结合人工地基施工方法进行合理的设计、严格执行,并从人员、设备和工艺层面严格控制,为提出事故处理措施奠定精准的数据基础和依据。同时就目前现状来看,中国城市化进程中高层建筑的数量会越来越多,地基出现安全事故的机率也不断提高,由此造成沉降、倾斜等,对人民群众生命财产安全有很大的威胁。通过现场人工地基如桩基检测安全点和事故处理粉刺,可以很好地实现规避。
参考文献
[1]滕延京,王卫东,康景文,柳建国,李建民.基础工程技术的新进展[J].土木工程学报,2016,(04):1-21.
[2]刘汉龙,赵明华.地基处理研究进展[J].土木工程学报,2016,(01):96-115.
[3]李阳.浅谈地基处理选择与桩基选型的重要性及安全性[J].企业技术开发,2014,(26):09-16
关键词:人工地基;桩基;安全点检测;事故处理
调查显示,地基事故发生与地质环境的关系较为密切,如膨胀土、软土、湿陷性黄土等地质环境中,建筑地基(尤其是高层建筑)出现安全风险的机率较高,而从人工地基检测层面分析,主要涉及勘探精确不足、地质勘察不周密、施工质量缺陷等。
1、人工地基(桩基)检测的重要性分析
近代以来,人类社会经济逐渐呈现出一体化的形态,世界各个国家和地区的频繁交流带动了“快速城市化”进程,城市人口不断膨胀、土地资源相对稀缺,在这种情况下为了解决城市空间的容纳不足问题,越来越多的高层建筑开始出现,客观上对建筑产业提出了更大的挑战。一方面挑战来源于建筑技术,高层建筑或多功能建筑在设计、施工和使用的过程中,需要综合运用新材料、新技术和新设备,由此对现代化工程项目管理水平要求有所提升。一方面挑战来源于局限性的土地资源,高层建筑或多功能建筑对地基稳定性的需求更为突出,天然地基、简单加工地基等是无法满足现代化建筑的需求的。
“人工地基”是一个与“天然地基”相对应的概念,它泛指经过人工处理后的作为地基使用的土体,其承受能力、稳定性等比天然地基更加优越。在处理方法上也十分丰富,包括换填、振冲、预压、强夯等,而“桩基”就是其中一种具有代表性的人造基形态。
目前,市场经济体制下的建筑企业进行人工地基作业已经是一种“常态”,方法、体系和模式也日渐成熟,但这并不意味着“万事大吉”——考虑到建筑自身的变化以及在客观环境中的复杂影响因素,仍然有很多影响建筑质量的不确定性问题存在,因此必须在人工地基施工完成之后进行检测;人工地基检测是一种有效的保障措施,其检测方法根据建筑需求展开,包括了静载荷法、图功试验法、桩身钻心法等;本文中以桩基作为人工地基检测的对象——严格地说,它并不属于人工地基的界定范畴,但由于应用范围较广、对建筑影响较大等,因此被视为重要的检测组成部分。
2、基于案例的人工地基(桩基)检测安全点及事故处理研究
2.1 钢筋混凝土灌注桩检测安全点及事故处理
某建筑工程项目属于高层建筑,地上30层、地下2层、剪力墙结构,人工地基预处理中采用了钢筋混凝土灌注桩方式,主要涉及了后压浆、冲击成孔两种技术;桩基设计规格为甲级,试桩的长度为50米(有效率90%)、桩径7米、混凝土强度C60,相应的,锚桩的长度为50米(有效率90%),混凝土强度等级C50,钢筋规格HRB400(16根);人工地基处理过程中分别在桩端、桩侧进行注浆,其中桩端的注浆量≮1.5吨,桩侧注浆量≮0.5吨。
针对该工程项目的桩基检测采取单桩竖向抗压静载荷模式,结合完成的6根锚桩,实现其钢筋部分与锚盘钢筋部分的有效焊接,以此作为反力装置,其中钢梁通过钢绞线与锚盘连接起来;采取慢加匀速的荷载法实验,将加载等级划分为10级,实验结果表明当达到10级以后钢绞线出现崩裂,这说明达到10载荷程度就存在人工地基事故现象。
针对以上问题展开分析,归纳为以下几点原因:(1)钢筋质量问题,包括长短、粗细存在的受力不均现象。(2)焊接问题。钢筋焊接质量没有满足标准需求,强度欠缺。(3)钢绞线安装问题,导致受力不均并且受力方向不同一。
结合以上检测安全点的结论,可以对事故处理提出以下有效的控制措施。
第一,实现针对锚桩钢筋和锚盘赶紧进行抗拉性估计验算。试验中可选择单个测验,如果钢筋最大拉力在12000kN左右,那么每一根锚桩平均的承受力进行六等分,分别为2000kN,相应的锚桩钢筋一共为16根,那么分配到钢筋上的承载拉力平均为125kN,基于此设定足够的安全范围。
第二,加强对钢筋焊缝的质量控制。钢筋焊缝视屏是承载质量的重要验证标准,根据相关要求焊缝的长度不能低于十倍钢筋直径(单面焊接),或五倍于钢筋直径(双面焊接)。
第三,强化对钢绞线的连接设置。杜绝钢绞线的锁力大小差异及松紧不一的问题,否则会出现一些钢绞线承受较大拉力而一些却处于松弛状态。
2.2 竖向抗压静载荷桩基检测安全点及事故处理
软土、膨胀土、冻土等不理想地基状态下进行的人工地基检测安全点试验,可以将试验桩作为中心,充分考虑浸水影响及坑底复杂因素,展开竖向抗压静载荷检测。在试验进行之前要完成的准备工作,主要是壓重平台支座安防(“工”字形压重平台),可采用水泥块在同方向上的放置组合,保证支座对称的情况下进行分级载荷增加,直到压重平台坍塌。分析可知,造成试验配重坍塌的原因主要是土体不稳,尤其是在浸水环境下,水泥块超过150吨以后整个压重平台的稳定性明显被破坏。其他原因包括试验桩设计标高不合格、钢筋应力集中、桩基剪力破坏等;结合以上分析,竖向抗压静载荷桩基检测安全点及事故处理有三个方面:
第一,根据实验数据来估算天然地基的承载力范围,并预留相应地荷载余量。其中一些数据可以不依赖实验获得,如当地地质勘测报告、水文地理资料等。
第二,针对试桩桩头展开有效处理,确保桩头坚固性,避免在试验中出现破裂问题,如铺设钢筋网片或利用钢套筒加固。
第三,确保配重码维持平衡,特别是千斤顶的中心和试桩中心保持在同一垂直线上。
3、结束语
总地来说,地基安全性对建筑本身的质量影响很大,人工地基检测作为一种安全保障机制,应该结合人工地基施工方法进行合理的设计、严格执行,并从人员、设备和工艺层面严格控制,为提出事故处理措施奠定精准的数据基础和依据。同时就目前现状来看,中国城市化进程中高层建筑的数量会越来越多,地基出现安全事故的机率也不断提高,由此造成沉降、倾斜等,对人民群众生命财产安全有很大的威胁。通过现场人工地基如桩基检测安全点和事故处理粉刺,可以很好地实现规避。
参考文献
[1]滕延京,王卫东,康景文,柳建国,李建民.基础工程技术的新进展[J].土木工程学报,2016,(04):1-21.
[2]刘汉龙,赵明华.地基处理研究进展[J].土木工程学报,2016,(01):96-115.
[3]李阳.浅谈地基处理选择与桩基选型的重要性及安全性[J].企业技术开发,2014,(26):09-16