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摘要:在工业的发展中,工业厂房占据着重要的地位。厂房在建设的过程中,保障地基基础的稳固是其质量安全的基础,不同的地质条件应采用不同的施工和加固技术。本文就结合笔者多年工作经验,就工厂厂房中中的地基基础施工及加固技术展开了相应的探讨,并简单阐述了地基基础沉降的原因,供同行参考。
关键词:工业厂房;建筑;地基基础;加固技术
中图分类号: C35 文献标识码: A
一、地基基础概述
地基是指厂房下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。地基有天然地基和人工地基两类。天然地基是不需要人加固的天然土层。人工地基需要进行加固处理,常见的有石屑垫层、砂垫层、混合灰土回填再夯实等。简单来说,地基就是保证厂房在一定荷载作用下不变形的部分地层;基础则是将建筑荷载作用传递给地基的下部结构。优质的建筑地基基础必须能支承住建筑荷载,能防止外界强度破坏,避免厂房出现失稳现象。
在满足厂房荷载要求的前提下,将基础的沉降控制在一定范围内,尽量采用埋深不大的浅基础,这样施工非常简单。当浅基础无法满足工程要求时就应采用埋深较大的桩基础,也称深基础,将厂房荷载更多地传递到深部的地基中去,避免基础沉降现象的发生,保证厂房的质量和使用安全。
实际工程中,地基基础工程的设计和施工都必须以防止失稳、破坏和变形为根本原则,关注施工细节,对不合格的地基进行加固处理,从而使其满足建筑地基的要求。常见的施工技术有静力桩和振动沉桩,通过桩基础将厂房的荷载传递到地基上,达到稳定厂房的目的。而高层厂房越来越多,厂房自重迅速增加,简单的施工技术已经无法满足稳固厂房的需求,为了将厂房的荷载顺利传递到地基中,必须科学、系统设计地基基础工程,通过严谨细致的施工和管理提高地基基础质量,实现建筑设计安全、稳定、多功能等目标。
二、工业厂房工程地基施工
对于工业厂房工程地基施工来说,在施工前需要验槽,将施工槽中的积水、等废物清理干净,在处理完毕后才能进行灰土基础施工。在灰土施工管理过程中,需要严格的控制灰土中的含水量,保证灰土的拌合比例均匀一致。在灰土搅拌好后,可以进行铺设、夯实的操作,对于灰土铺设的厚度应该按照槽壁预设的厚度为基准,并且严格按照工程设计标准进行相应次数的夯实操作,夯实的次数还需要进行相关的现场试验才能确定。在此过程中需要注意以下几点:①采用分层施工的方式进行;②灰土接缝不能留置在承重轴、墙角以及柱墩间,还应该将灰土层之间的接缝控制在0.5m以上。
基坑以及基槽施工过程中,必须保证基坑与基槽处在无水状态,这就需要选用科学的排水措施进行排水,并保证在施工当天将基槽中的灰土夯实,在三天内需要保证其不接触到水源。当基坑施工完成后,即进行基础灰土垫层施工,这时需要进行回填土操作,并做好相应的巡盖措施,避免其受到暴晒或雨淋,全方面的确保工程的质量。此外,如果没有完全夯实或刚刚夯实的灰土层受到水浸泡,要及时的将积水以及被浸泡的土层进行清除,并重新进行填土并夯实,那些被浸泡的灰土,可以进行晾晒,在晾晒干后还可以重新使用。如果工程在冬季或寒冷的地方进行施工,要避免工程地基施工使用冻土料,并需要进行相应的防冻防裂措施。在地基施工过程中,还需要进行一定的处理。比如工业厂房的地基地质存在过软或过硬的问题,着需要严格的控制厂房各个部位的沉降值,将其控制在一定的限制下,避免出现地基不均匀沉降现象。如果在厂房地基沟槽中出现窖井等空洞,并且井已有密实的填土,这时需要将高于沟槽下1m上面的砖圈进行拆除,并在拆除过程中将拆除的部位进行灰土分层夯实处理。
三、工业厂房地基基础的加固技术
(1)静力压桩加固
在采取静力压桩加固措施之前,要首先设置技术参数,通常在工程中,单桩承载力550-900kN,最大压力为1000kN,预制方桩250毫米×250毫米,压桩速度2cm/s,砼强度C30,受力轴线及压桩桩位允许偏位100毫米,接桩处桩轴线倾斜度小于1%。
在实际施工中,首先开挖压桩基坑,通过反力钢夹提供反力,使用压桩机进行压桩,各承台的静压桩全部施工完成之后,将原承台与预制桩结为一体,施工过程中采用水准仪进行监测,控制柱的升降量为±1毫米。
另外在施工过程中,发现厂房所在区域地下水十分丰富,因此在地下作业之前需要采用抽水泵实施抽水,在抽水过程中采用水准仪进行监测,得知沉降速度加快,因而终止抽水作业,之后通过研讨了解到,抽水作业之前必须要对该柱采取卸荷措施,防止产生附加沉降,因此施工人员通过卸荷装置将柱上的荷载传递给周围土体。
在厂房工程中,通过沉降观测来检验加固效果,沉降值的质量指标如下:施工过程中柱位沉降值不超过10毫米,施工完成后沉降值不超过每月2毫米,满足上述标准即为加固合格,竣工后33天实施观测,最大沉降值为-1.7毫米,符合质量指标。
(2)基础加宽加固技术
当地基的承载力无法满足工程需要或是基础面积不足时,必须增加基础的底面积,减少作用在地基上的接触压力,从而降低地基土中的附加应力水平,减小沉降量。当场地许可,基础埋深较浅时,可以采用基础加宽加固技术提高地基承载力,这是一种设计简单、工艺成熟的加固技术,直接使用钢筋混凝土加大基础底面,并保证新旧基础的可靠连接,考虑旧基础的强度,若旧基础的使用年限过长,强度出现较大折损,这时应尽量进行卸载降低旧基础中的应力。
基础加宽加固技术的施工流程为:开挖→地基加宽部分两端的地基土上进行与原基础相同的压实施工,铺设相同厚度和填料的垫层→凿毛墙基(做好原基础的凿毛工作和清洗工作,铺设一层高强度水泥浆,增强新旧基础之间的粘结力)→配置混凝土→浇筑混凝土→设置钢筋锚杆(在新旧基础相连部位设置一定高度和固定间距的锚杆,保证新旧基础的稳固连接)→质量检测。
(3)灌浆加固技术
灌漿加固技术施工流程为:先用钻机在基础上成孔并到达要加固的土层,然后用灌浆设备将水泥浆灌入地层中,通过劈裂和挤压作用,使土层与水泥浆充分混合,发生一定的物理化学作用,最终胶结在一起,达到加固基础的目的。
(4)加深基础法加固技术
加深基础法是在原基础下设置墩式基础,使基础坐落在较好的土层上的一种加固技术。简单来说,该加固技术就是在基础下挖坑,然后往坑中填筑混凝土墩,从而实现加固效果,适用于地下水位低、地基浅层有较好持力层的地基基础施工中。
混凝土墩既可以是连续的,也可以是间断的,当间断混凝土墩基础无法满足工程承载力要求时应采用连续混凝土墩基础。
加深基础法加固技术的施工流程为:在既有厂房基础的一侧开挖一个长宽分别为1.2m、0.9m左右的导坑,并挖至原基础底面以下的1.5m处,接着继续将导坑延伸到基础下面,挖到要求的持力层标高为止。然后开始对基础下面的深坑进行混凝土浇筑,浇筑到距离基础底面80mm左右的地方停止,进行为期1d的混凝土养护,然后将掺加有膨胀剂和速凝剂的干稠水泥浆填入基础的空隙中,挤实水泥浆。最后就是分批挖坑和修筑混凝土墩子,直到基础托换工程全部完成。
四、结语
综上所述,地基基础是厂房结构的重要组成部分,与厂房的质量和使用安全密切相关。在工业厂房地基基础施工中,需要做相应的处理以及加固,保证工程的施工质量。相信在未来的日子中,工业厂房地基基础加固技术还会更加完善,进而促进工业领域的稳定发展。
参考文献
[1]黄辉强,李中,刘军.浅析工程建设中的地基基础施工技术[J].科学与财富,2010(10):188-189.
[2]罗伟军,林孙剑.探讨建筑地基基础施工技术及应用[J].城市建设理论研究:电子版,2013(12):1-5.
[3]蒋永梅.浅谈土建工程地基建设及处理技术[J].科技向导.2010,41(30):226~227.
[4]温佩桃.工业厂房地基基础施工技术与加固技术的研究[J].科技创新与应用,2013,20∶214.
关键词:工业厂房;建筑;地基基础;加固技术
中图分类号: C35 文献标识码: A
一、地基基础概述
地基是指厂房下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。地基有天然地基和人工地基两类。天然地基是不需要人加固的天然土层。人工地基需要进行加固处理,常见的有石屑垫层、砂垫层、混合灰土回填再夯实等。简单来说,地基就是保证厂房在一定荷载作用下不变形的部分地层;基础则是将建筑荷载作用传递给地基的下部结构。优质的建筑地基基础必须能支承住建筑荷载,能防止外界强度破坏,避免厂房出现失稳现象。
在满足厂房荷载要求的前提下,将基础的沉降控制在一定范围内,尽量采用埋深不大的浅基础,这样施工非常简单。当浅基础无法满足工程要求时就应采用埋深较大的桩基础,也称深基础,将厂房荷载更多地传递到深部的地基中去,避免基础沉降现象的发生,保证厂房的质量和使用安全。
实际工程中,地基基础工程的设计和施工都必须以防止失稳、破坏和变形为根本原则,关注施工细节,对不合格的地基进行加固处理,从而使其满足建筑地基的要求。常见的施工技术有静力桩和振动沉桩,通过桩基础将厂房的荷载传递到地基上,达到稳定厂房的目的。而高层厂房越来越多,厂房自重迅速增加,简单的施工技术已经无法满足稳固厂房的需求,为了将厂房的荷载顺利传递到地基中,必须科学、系统设计地基基础工程,通过严谨细致的施工和管理提高地基基础质量,实现建筑设计安全、稳定、多功能等目标。
二、工业厂房工程地基施工
对于工业厂房工程地基施工来说,在施工前需要验槽,将施工槽中的积水、等废物清理干净,在处理完毕后才能进行灰土基础施工。在灰土施工管理过程中,需要严格的控制灰土中的含水量,保证灰土的拌合比例均匀一致。在灰土搅拌好后,可以进行铺设、夯实的操作,对于灰土铺设的厚度应该按照槽壁预设的厚度为基准,并且严格按照工程设计标准进行相应次数的夯实操作,夯实的次数还需要进行相关的现场试验才能确定。在此过程中需要注意以下几点:①采用分层施工的方式进行;②灰土接缝不能留置在承重轴、墙角以及柱墩间,还应该将灰土层之间的接缝控制在0.5m以上。
基坑以及基槽施工过程中,必须保证基坑与基槽处在无水状态,这就需要选用科学的排水措施进行排水,并保证在施工当天将基槽中的灰土夯实,在三天内需要保证其不接触到水源。当基坑施工完成后,即进行基础灰土垫层施工,这时需要进行回填土操作,并做好相应的巡盖措施,避免其受到暴晒或雨淋,全方面的确保工程的质量。此外,如果没有完全夯实或刚刚夯实的灰土层受到水浸泡,要及时的将积水以及被浸泡的土层进行清除,并重新进行填土并夯实,那些被浸泡的灰土,可以进行晾晒,在晾晒干后还可以重新使用。如果工程在冬季或寒冷的地方进行施工,要避免工程地基施工使用冻土料,并需要进行相应的防冻防裂措施。在地基施工过程中,还需要进行一定的处理。比如工业厂房的地基地质存在过软或过硬的问题,着需要严格的控制厂房各个部位的沉降值,将其控制在一定的限制下,避免出现地基不均匀沉降现象。如果在厂房地基沟槽中出现窖井等空洞,并且井已有密实的填土,这时需要将高于沟槽下1m上面的砖圈进行拆除,并在拆除过程中将拆除的部位进行灰土分层夯实处理。
三、工业厂房地基基础的加固技术
(1)静力压桩加固
在采取静力压桩加固措施之前,要首先设置技术参数,通常在工程中,单桩承载力550-900kN,最大压力为1000kN,预制方桩250毫米×250毫米,压桩速度2cm/s,砼强度C30,受力轴线及压桩桩位允许偏位100毫米,接桩处桩轴线倾斜度小于1%。
在实际施工中,首先开挖压桩基坑,通过反力钢夹提供反力,使用压桩机进行压桩,各承台的静压桩全部施工完成之后,将原承台与预制桩结为一体,施工过程中采用水准仪进行监测,控制柱的升降量为±1毫米。
另外在施工过程中,发现厂房所在区域地下水十分丰富,因此在地下作业之前需要采用抽水泵实施抽水,在抽水过程中采用水准仪进行监测,得知沉降速度加快,因而终止抽水作业,之后通过研讨了解到,抽水作业之前必须要对该柱采取卸荷措施,防止产生附加沉降,因此施工人员通过卸荷装置将柱上的荷载传递给周围土体。
在厂房工程中,通过沉降观测来检验加固效果,沉降值的质量指标如下:施工过程中柱位沉降值不超过10毫米,施工完成后沉降值不超过每月2毫米,满足上述标准即为加固合格,竣工后33天实施观测,最大沉降值为-1.7毫米,符合质量指标。
(2)基础加宽加固技术
当地基的承载力无法满足工程需要或是基础面积不足时,必须增加基础的底面积,减少作用在地基上的接触压力,从而降低地基土中的附加应力水平,减小沉降量。当场地许可,基础埋深较浅时,可以采用基础加宽加固技术提高地基承载力,这是一种设计简单、工艺成熟的加固技术,直接使用钢筋混凝土加大基础底面,并保证新旧基础的可靠连接,考虑旧基础的强度,若旧基础的使用年限过长,强度出现较大折损,这时应尽量进行卸载降低旧基础中的应力。
基础加宽加固技术的施工流程为:开挖→地基加宽部分两端的地基土上进行与原基础相同的压实施工,铺设相同厚度和填料的垫层→凿毛墙基(做好原基础的凿毛工作和清洗工作,铺设一层高强度水泥浆,增强新旧基础之间的粘结力)→配置混凝土→浇筑混凝土→设置钢筋锚杆(在新旧基础相连部位设置一定高度和固定间距的锚杆,保证新旧基础的稳固连接)→质量检测。
(3)灌浆加固技术
灌漿加固技术施工流程为:先用钻机在基础上成孔并到达要加固的土层,然后用灌浆设备将水泥浆灌入地层中,通过劈裂和挤压作用,使土层与水泥浆充分混合,发生一定的物理化学作用,最终胶结在一起,达到加固基础的目的。
(4)加深基础法加固技术
加深基础法是在原基础下设置墩式基础,使基础坐落在较好的土层上的一种加固技术。简单来说,该加固技术就是在基础下挖坑,然后往坑中填筑混凝土墩,从而实现加固效果,适用于地下水位低、地基浅层有较好持力层的地基基础施工中。
混凝土墩既可以是连续的,也可以是间断的,当间断混凝土墩基础无法满足工程承载力要求时应采用连续混凝土墩基础。
加深基础法加固技术的施工流程为:在既有厂房基础的一侧开挖一个长宽分别为1.2m、0.9m左右的导坑,并挖至原基础底面以下的1.5m处,接着继续将导坑延伸到基础下面,挖到要求的持力层标高为止。然后开始对基础下面的深坑进行混凝土浇筑,浇筑到距离基础底面80mm左右的地方停止,进行为期1d的混凝土养护,然后将掺加有膨胀剂和速凝剂的干稠水泥浆填入基础的空隙中,挤实水泥浆。最后就是分批挖坑和修筑混凝土墩子,直到基础托换工程全部完成。
四、结语
综上所述,地基基础是厂房结构的重要组成部分,与厂房的质量和使用安全密切相关。在工业厂房地基基础施工中,需要做相应的处理以及加固,保证工程的施工质量。相信在未来的日子中,工业厂房地基基础加固技术还会更加完善,进而促进工业领域的稳定发展。
参考文献
[1]黄辉强,李中,刘军.浅析工程建设中的地基基础施工技术[J].科学与财富,2010(10):188-189.
[2]罗伟军,林孙剑.探讨建筑地基基础施工技术及应用[J].城市建设理论研究:电子版,2013(12):1-5.
[3]蒋永梅.浅谈土建工程地基建设及处理技术[J].科技向导.2010,41(30):226~227.
[4]温佩桃.工业厂房地基基础施工技术与加固技术的研究[J].科技创新与应用,2013,20∶214.