论文部分内容阅读
摘要:下文主要结合笔者多年的工作经验,讨论分析了房屋建筑中的地基处理施工技术,通过讨论目前在房屋建筑中的地基处理施工技术的优缺点,引出地基处理的新技术,结果证明:地基处理施工新技术大大地降低了施工的错误率,同时节约了施工成本,提高了施工的效率,是房屋建筑的地基处理方面的技术性的一大突破。
关键词:地基处理;施工技术
中图分类号:TU47 文献标识码:A
1传统的地基处理技术现状介绍
就目前情况来说,传统的地基处理技术主要包括强夯方法(源自法国技术)、高压喷射技术(源自日本)、桩地基技术(源自中国20世纪90年代),然而单一的地基处理技术并不能满足当今建筑物对地基的需要,目前多采用多地基处理技术有机结合的技术进行地基的建设:
1.1强夯地基处理技术与碎石桩地基处理技术相结合
强夯地基处理技术在实际运用时一般会和碎石桩地基处理技术相结合,该类技术的实施要点是在填土层处理好碎石的桩体(为了使地基坚固并且与适当的夯实点相连接),后用冲击力将碎石桩击破(使碎石进入护土层),使地基形成硬壳层,达到地基所需要的强度。
1.2碎石桩地基处理技术与CFG桩地基处理技术相结合
碎石桩地基处理技术与CFG桩地基处理技术相结合的原因主要是单一的碎石桩的承载能力不高,因此为了达到提高桩基承载能力的目的,需要CFG桩代替碎石桩为建筑物地基提供所需的承载能力。
1.3CFG桩地基处理技术与粉喷桩地基处理技术相结合
CFG桩地基处理技术与粉喷桩地基处理技术相结合的主要目的是要利用CFG桩和粉喷桩的固结能力与地基的泥土结合来形成相符合的地基,这两种地基处理技术的结合不但能够充分发挥CFG桩的承载力,也能够因为CFG桩的嵌入而使粉喷桩的约束能力大大增大。
以上介绍的传统的地基处理技术虽然在目前的建筑领域仍然被大规模采用,但是随着现代化房屋的发展,其建设对地基的要求越来越高,传统的地基处理技术也越来越不能满足建筑对地基的需要,现对当今房屋建筑地基处理的几种新技术进行探讨。
2建筑地基处理新技术探讨
2.1水泥土搅拌技术
粉体喷搅拌法和深层搅拌法是水泥土的浆液搅拌的两种方法。其中最常用的是深层搅拌法(处理地基的深度为10米左右),该方法应用的基本原理是地基当中的土和水泥窑通过搅拌机器将其搅拌在一起,在水泥等固化剂的作用下,地基当中的一些软土能够结合成一块,成为一个大的整体,再加入水泥使其形成一个在底下的连续的坚硬墙体或者是一个个的水泥坚硬土桩,这些物体都有很大的水稳定性。如果在地基中检测的天然水含量低于30%或者高于70%,地下水的pH值检查结果低于4时不适宜使用该技术方法进行地基处理。使用连续搭接的水泥搅拌桩可以看作是基坑止水的障碍,但是其搅拌能力会受到限制,例如,如果在地基的承载能力超过140kPa的粘土的地基中应用这种技术不会合适,具有较大的应用难度。
2.2粉煤灰吹填地基处理技术
该技术主要施工原理是利用粉煤灰良好的透水性质,将它用来对填土地基进行加固施工时,能够迅速吹填土壤固结,这会使加固处理费降低并且缩短施工周期,粉煤灰吹填地基处理技术基本实施要点包括将粉煤灰和淤泥按照一定的比例(根据需要选择0.1~0.5)混合后进行吹填,在施工过程中保持吹填的均匀性,这样会大大改善地基的固结性质。使用这种地基处理技术最大的优点是能够开发可以利用的土地。
2.3预压地基处理技术
该方法主要是针对软地基的处理施工方法,预压地基处理技术的实施要点包括在建筑物施工之前,在建设场地上面加负载(目的是排除土体中的水分),排除水分后土体中的空隙会减少,从而使土体的密度增大,确保了地基对建筑物的承载能力。该施工技术可以分为堆载预压法和真空预压法两种。如果施工地软土层的厚度小于4米,一般需要采用塑料排水带进行处理,而进行堆载预压法的处理深度可达到10米左右,在真空预压处理方法的施工过程中,需要在地基内部加排水竖井,这种地基处理方法的地基处理深度能达到15米,而且能够有效预防地基发生沉降,并且能確保地基的稳固性。
笔者参与了西片市场安置房一期基坑围护工程的施工管理。该工程拟建9层住宅楼1栋,18层住宅楼3栋,附带1-3层商业用房,住宅楼之间和商业用房之下设一层地下室,总建筑面积约33100m2。拟建基坑近似矩形,周长约为440m,开挖面积约8350m2。本工程±0.000m相当于黄海高程3.700m。基坑围护场地地面整平标高为黄海2.20m,地下车库底板顶标高均为-2.00m,号楼底板厚0.8m、1.0m,底板底标高(含垫层)-2.95m、-3.15m;其余部分底板厚0.4m,承台高度0.8m,承台底标高(含垫层)-2.95m。基坑挖深5.15m、5.35m。集水井超挖深度为1.4m、1.57m。
拟建场地原为交易市场,现已拆迁为空地。
场地东侧为规划聚福路,地库外墙距离红线最近距离约为2.5m,地库承台距离红线最近距离约为1.7m。
场地南侧为元和溏桥(招商西路),桥面标高约为5.2m,地库外墙距离红线最近距离约为5.0m,距离桥基础最近距离约8.0m。
场地西侧为元和溏,水位标高约为1.40m,地库外墙距离红线最近距离为8.1m,红线即现有石砌驳岸。
场地北侧为空地,地库外墙距离红线最近距离为5.9m。
设计方案选型分析
考虑本工程基坑开挖深度、工程地质条件及周边环境条件等,本工程采用放坡、灌注桩型式围护。东侧淤泥质土较厚区域,增设一道高压旋喷斜锚桩。坑内采用双轴搅拌桩加固。基坑四周采用三轴搅拌桩止水帷幕。
水泥土搅拌桩施工准备
1、由三轴搅拌机与桩架组成的三轴搅拌桩机应符合相关规范要求。
2、注浆泵的工作流量应可调节。用于贯入送浆工艺的注浆泵,其额定工作压力宜大于2.0MPa。
3、施工现场应先进行场地平整,清除施工区域的表层硬物、地下障碍物及管线。路基承载能力应满足重型桩机和吊车平稳行走移动的要求。
4、应按照搅拌桩桩位平面布置图,确定合理的施工顺序及配套机械、水泥等材料的放置位置。
5、应根据基坑围护内边控制线开挖导向沟;三轴搅拌机与桩架进场组装并试运转正常后方可就位;搭建拌浆设施和水泥堆场,供浆系统相应设备试运转正常后方可就位。
水泥土搅拌桩施工
1、水泥搅拌桩的施工采用三轴搅拌设备,止水帷幕采用Φ650@900mm水泥土搅拌桩。
2、水泥土搅拌桩采用P.O42.5普通硅酸盐水泥,水灰比1.50(可以根据现场实际情况进行调整),水泥掺入比20%,宜通过现场试验确定最佳水泥掺入量,外加膨润土,掺入比不小于5%。
3、为保证水泥土搅拌均匀,必须控制好钻具下沉及提升速度,钻进搅拌速度宜为0.5~0.8m/min,提升搅拌速度宜为0.6~1m/min。每次下降时喷浆60%,提升时喷浆40%。施工时应保证水泥土能够充分搅拌均匀,提升速度不能过快,避免孔壁塌方等现象。
4、施工时不得冲水下沉,相邻两桩施工间隔不得超过12小时,搅拌桩施工应尽量连续施工,减少冷接缝;若因时间过长无法搭接或搭接不良,应作为冷缝记录在案。
5、应严格按水泥浆液的设计配比与搅拌机操作规定拌制水泥浆液,并通过滤网倒入具有搅拌装置的贮浆桶或贮浆池中,以防浆液离析。
6、因故搁置超过2h以上的拌制浆液,应作为费浆处理,严禁再用。
7、施工时如因故停浆,应在恢复压浆前将三轴搅拌机提升或下沉0.5m再注浆搅拌施工,以保证搅拌桩的连续性。
8、搅拌桩施工要严格控制施工放线,并且控制成桩的垂直度,垂直度偏差小于0.5%,桩位偏差不大于50mm,并且套打一桩,保证两桩之间有200mm的有效搭接。
9、在搅拌桩施工过程中,必须对基坑周边沉降及位移进行监测,并根据监测资料,合理控制搅拌桩施工过程中搅拌头的压入阻力及注浆速度与注浆压力。
10、止水帷幕的施工冷缝处应在外侧补打三轴搅拌桩,并同时在冷缝处预埋压密注浆管以确保基坑开挖过程中的止水效果。施工前应进行试验,根据现场机械设备情况确定各项参数。
11、施工前应进行试验,根据现场机械设备情况确定各项参数。
双轴水泥土搅拌桩施工要求:
1、双轴搅拌桩施工要求
(1)水泥搅拌桩的施工采用大功率双轴搅拌设备桩型采用Φ700@1000mm水泥土搅拌桩。
(2)水泥土搅拌桩采用P.042.5普通硅酸盐水泥,水灰比0.6,止水帷幕水泥掺入比为土的天然质量的15%,坑内加固掺入比15%,坑底以上掺入比6%。宜通过现场试验确定最佳水泥掺入量。
(3)为保证水泥土搅拌均匀,采用三搅二喷工艺,必须控制好钻具下沉及提升速度,施工时应保证水泥土能够充分搅拌均匀,提升速度不能过快,避免孔壁塌方等现象。喷浆搅拌时搅拌头的提升速度不应超过0.5m/min,下降速度不宜超过1.0 m/min。施工时不得冲水下沉,相邻两桩施工间隔不得超过12小时,搅拌桩施工应尽量连续施工,减少冷接缝,对冷接缝处应有加强措施。
(4) 搅拌桩施工要严格控制施工放线,并且控制成桩的垂直度,垂直度偏差小于0.5%,桩位偏差不大于50mm,保证两桩之间有200mm的有效搭接。
(5)在搅拌桩施工过程中,合理控制搅拌头的压入阻力及注浆速度与注浆压力。
3结语
随着科技的发展,现在的房屋建筑面临的环境方面和地基处理方面的问题越来越具有挑战性,我们必须打破以往在房屋建筑方面所拥有的地基处理方面的常规性技术格局,需要我们继续研究新型的房屋建设的工艺及方法,只有这样才能适用新时代房屋建设发展的需要。現在的新技术——地基计算机模型技术的建立,大大地降低了施工的错误率和降低了施工的成本,同时节约了施工成本,提高了施工的效率,是房屋建筑在地基处理方面的技术性的一大突破。
关键词:地基处理;施工技术
中图分类号:TU47 文献标识码:A
1传统的地基处理技术现状介绍
就目前情况来说,传统的地基处理技术主要包括强夯方法(源自法国技术)、高压喷射技术(源自日本)、桩地基技术(源自中国20世纪90年代),然而单一的地基处理技术并不能满足当今建筑物对地基的需要,目前多采用多地基处理技术有机结合的技术进行地基的建设:
1.1强夯地基处理技术与碎石桩地基处理技术相结合
强夯地基处理技术在实际运用时一般会和碎石桩地基处理技术相结合,该类技术的实施要点是在填土层处理好碎石的桩体(为了使地基坚固并且与适当的夯实点相连接),后用冲击力将碎石桩击破(使碎石进入护土层),使地基形成硬壳层,达到地基所需要的强度。
1.2碎石桩地基处理技术与CFG桩地基处理技术相结合
碎石桩地基处理技术与CFG桩地基处理技术相结合的原因主要是单一的碎石桩的承载能力不高,因此为了达到提高桩基承载能力的目的,需要CFG桩代替碎石桩为建筑物地基提供所需的承载能力。
1.3CFG桩地基处理技术与粉喷桩地基处理技术相结合
CFG桩地基处理技术与粉喷桩地基处理技术相结合的主要目的是要利用CFG桩和粉喷桩的固结能力与地基的泥土结合来形成相符合的地基,这两种地基处理技术的结合不但能够充分发挥CFG桩的承载力,也能够因为CFG桩的嵌入而使粉喷桩的约束能力大大增大。
以上介绍的传统的地基处理技术虽然在目前的建筑领域仍然被大规模采用,但是随着现代化房屋的发展,其建设对地基的要求越来越高,传统的地基处理技术也越来越不能满足建筑对地基的需要,现对当今房屋建筑地基处理的几种新技术进行探讨。
2建筑地基处理新技术探讨
2.1水泥土搅拌技术
粉体喷搅拌法和深层搅拌法是水泥土的浆液搅拌的两种方法。其中最常用的是深层搅拌法(处理地基的深度为10米左右),该方法应用的基本原理是地基当中的土和水泥窑通过搅拌机器将其搅拌在一起,在水泥等固化剂的作用下,地基当中的一些软土能够结合成一块,成为一个大的整体,再加入水泥使其形成一个在底下的连续的坚硬墙体或者是一个个的水泥坚硬土桩,这些物体都有很大的水稳定性。如果在地基中检测的天然水含量低于30%或者高于70%,地下水的pH值检查结果低于4时不适宜使用该技术方法进行地基处理。使用连续搭接的水泥搅拌桩可以看作是基坑止水的障碍,但是其搅拌能力会受到限制,例如,如果在地基的承载能力超过140kPa的粘土的地基中应用这种技术不会合适,具有较大的应用难度。
2.2粉煤灰吹填地基处理技术
该技术主要施工原理是利用粉煤灰良好的透水性质,将它用来对填土地基进行加固施工时,能够迅速吹填土壤固结,这会使加固处理费降低并且缩短施工周期,粉煤灰吹填地基处理技术基本实施要点包括将粉煤灰和淤泥按照一定的比例(根据需要选择0.1~0.5)混合后进行吹填,在施工过程中保持吹填的均匀性,这样会大大改善地基的固结性质。使用这种地基处理技术最大的优点是能够开发可以利用的土地。
2.3预压地基处理技术
该方法主要是针对软地基的处理施工方法,预压地基处理技术的实施要点包括在建筑物施工之前,在建设场地上面加负载(目的是排除土体中的水分),排除水分后土体中的空隙会减少,从而使土体的密度增大,确保了地基对建筑物的承载能力。该施工技术可以分为堆载预压法和真空预压法两种。如果施工地软土层的厚度小于4米,一般需要采用塑料排水带进行处理,而进行堆载预压法的处理深度可达到10米左右,在真空预压处理方法的施工过程中,需要在地基内部加排水竖井,这种地基处理方法的地基处理深度能达到15米,而且能够有效预防地基发生沉降,并且能確保地基的稳固性。
笔者参与了西片市场安置房一期基坑围护工程的施工管理。该工程拟建9层住宅楼1栋,18层住宅楼3栋,附带1-3层商业用房,住宅楼之间和商业用房之下设一层地下室,总建筑面积约33100m2。拟建基坑近似矩形,周长约为440m,开挖面积约8350m2。本工程±0.000m相当于黄海高程3.700m。基坑围护场地地面整平标高为黄海2.20m,地下车库底板顶标高均为-2.00m,号楼底板厚0.8m、1.0m,底板底标高(含垫层)-2.95m、-3.15m;其余部分底板厚0.4m,承台高度0.8m,承台底标高(含垫层)-2.95m。基坑挖深5.15m、5.35m。集水井超挖深度为1.4m、1.57m。
拟建场地原为交易市场,现已拆迁为空地。
场地东侧为规划聚福路,地库外墙距离红线最近距离约为2.5m,地库承台距离红线最近距离约为1.7m。
场地南侧为元和溏桥(招商西路),桥面标高约为5.2m,地库外墙距离红线最近距离约为5.0m,距离桥基础最近距离约8.0m。
场地西侧为元和溏,水位标高约为1.40m,地库外墙距离红线最近距离为8.1m,红线即现有石砌驳岸。
场地北侧为空地,地库外墙距离红线最近距离为5.9m。
设计方案选型分析
考虑本工程基坑开挖深度、工程地质条件及周边环境条件等,本工程采用放坡、灌注桩型式围护。东侧淤泥质土较厚区域,增设一道高压旋喷斜锚桩。坑内采用双轴搅拌桩加固。基坑四周采用三轴搅拌桩止水帷幕。
水泥土搅拌桩施工准备
1、由三轴搅拌机与桩架组成的三轴搅拌桩机应符合相关规范要求。
2、注浆泵的工作流量应可调节。用于贯入送浆工艺的注浆泵,其额定工作压力宜大于2.0MPa。
3、施工现场应先进行场地平整,清除施工区域的表层硬物、地下障碍物及管线。路基承载能力应满足重型桩机和吊车平稳行走移动的要求。
4、应按照搅拌桩桩位平面布置图,确定合理的施工顺序及配套机械、水泥等材料的放置位置。
5、应根据基坑围护内边控制线开挖导向沟;三轴搅拌机与桩架进场组装并试运转正常后方可就位;搭建拌浆设施和水泥堆场,供浆系统相应设备试运转正常后方可就位。
水泥土搅拌桩施工
1、水泥搅拌桩的施工采用三轴搅拌设备,止水帷幕采用Φ650@900mm水泥土搅拌桩。
2、水泥土搅拌桩采用P.O42.5普通硅酸盐水泥,水灰比1.50(可以根据现场实际情况进行调整),水泥掺入比20%,宜通过现场试验确定最佳水泥掺入量,外加膨润土,掺入比不小于5%。
3、为保证水泥土搅拌均匀,必须控制好钻具下沉及提升速度,钻进搅拌速度宜为0.5~0.8m/min,提升搅拌速度宜为0.6~1m/min。每次下降时喷浆60%,提升时喷浆40%。施工时应保证水泥土能够充分搅拌均匀,提升速度不能过快,避免孔壁塌方等现象。
4、施工时不得冲水下沉,相邻两桩施工间隔不得超过12小时,搅拌桩施工应尽量连续施工,减少冷接缝;若因时间过长无法搭接或搭接不良,应作为冷缝记录在案。
5、应严格按水泥浆液的设计配比与搅拌机操作规定拌制水泥浆液,并通过滤网倒入具有搅拌装置的贮浆桶或贮浆池中,以防浆液离析。
6、因故搁置超过2h以上的拌制浆液,应作为费浆处理,严禁再用。
7、施工时如因故停浆,应在恢复压浆前将三轴搅拌机提升或下沉0.5m再注浆搅拌施工,以保证搅拌桩的连续性。
8、搅拌桩施工要严格控制施工放线,并且控制成桩的垂直度,垂直度偏差小于0.5%,桩位偏差不大于50mm,并且套打一桩,保证两桩之间有200mm的有效搭接。
9、在搅拌桩施工过程中,必须对基坑周边沉降及位移进行监测,并根据监测资料,合理控制搅拌桩施工过程中搅拌头的压入阻力及注浆速度与注浆压力。
10、止水帷幕的施工冷缝处应在外侧补打三轴搅拌桩,并同时在冷缝处预埋压密注浆管以确保基坑开挖过程中的止水效果。施工前应进行试验,根据现场机械设备情况确定各项参数。
11、施工前应进行试验,根据现场机械设备情况确定各项参数。
双轴水泥土搅拌桩施工要求:
1、双轴搅拌桩施工要求
(1)水泥搅拌桩的施工采用大功率双轴搅拌设备桩型采用Φ700@1000mm水泥土搅拌桩。
(2)水泥土搅拌桩采用P.042.5普通硅酸盐水泥,水灰比0.6,止水帷幕水泥掺入比为土的天然质量的15%,坑内加固掺入比15%,坑底以上掺入比6%。宜通过现场试验确定最佳水泥掺入量。
(3)为保证水泥土搅拌均匀,采用三搅二喷工艺,必须控制好钻具下沉及提升速度,施工时应保证水泥土能够充分搅拌均匀,提升速度不能过快,避免孔壁塌方等现象。喷浆搅拌时搅拌头的提升速度不应超过0.5m/min,下降速度不宜超过1.0 m/min。施工时不得冲水下沉,相邻两桩施工间隔不得超过12小时,搅拌桩施工应尽量连续施工,减少冷接缝,对冷接缝处应有加强措施。
(4) 搅拌桩施工要严格控制施工放线,并且控制成桩的垂直度,垂直度偏差小于0.5%,桩位偏差不大于50mm,保证两桩之间有200mm的有效搭接。
(5)在搅拌桩施工过程中,合理控制搅拌头的压入阻力及注浆速度与注浆压力。
3结语
随着科技的发展,现在的房屋建筑面临的环境方面和地基处理方面的问题越来越具有挑战性,我们必须打破以往在房屋建筑方面所拥有的地基处理方面的常规性技术格局,需要我们继续研究新型的房屋建设的工艺及方法,只有这样才能适用新时代房屋建设发展的需要。現在的新技术——地基计算机模型技术的建立,大大地降低了施工的错误率和降低了施工的成本,同时节约了施工成本,提高了施工的效率,是房屋建筑在地基处理方面的技术性的一大突破。