工業廠房地基基礎施工技術和加固施工技術

馮 哲

（甘肅紅鷺項目管理咨詢有限公司，甘肅 蘭州 730000）

地基基礎作為工業廠房的重要組成部分，直接決定了廠房建設質量。在實際的施工作業過程中一定要嚴格控制地基施工質量?，F階段，正處于經濟飛速發展的關鍵時期，為促進工業產業轉型升級，除了要拓寬工業生產規模之外，同時也要重點做好工業廠房建設工作。但是部分工廠領導人過分關注工業廠房施工監督，未能結合實際情況做好地基施工質量管理工作，從而為工業廠房后期的安全使用埋下了隱患。

1 工程案例概況

某大型工廠位于西北城市，該工廠工業廠房總面積798 m2，層高4 層。該廠房東北側一層區域有一處厚度為8 cm 左右的流動塑性泥沙。廠房的西側地區也存在流動塑性泥沙堆積區域。由于該工廠廠房部分地區土層軟弱，不能有效開挖。為保障廠房地基穩固性，針對該區域地基下方進行墊層，將墊層厚度控制在10 cm 以內?？紤]到該工廠部分地層地質結構軟弱，地基變形特點和受力點也存在一定差異。當廠房投入使用一段時間后出現了不均勻沉降，對廠房部分區域的結構造成破壞。鑒于此，施工技術人員需結合該區域的時間情況做好地基施工質量控制和地基加固處理工作。

2 地基基礎加固的意義分析

地基結構作為主要的承重結構之一，直接決定了建筑的穩定性和使用壽命。針對工業廠房進行建造的過程中，施工技術人員要嚴格控制地基沉降值，將其控制在合理區間內。鑒于此，在實際的施工作業過程中要結合建筑物實際情況嚴格把控地基施工質量?？紤]到工業廠房地基基礎受力不均，如果在施工前期未能對廠房建筑受力荷載數值進行計算，時間一長可能會導致工業廠房出現嚴重的結構裂縫。

3 工業廠房地基基礎設計工藝

工業廠房地基施工質量直接決定了后期的工業生產安全性，鑒于此，在具體的施工設計階段，一定要嚴格把控地基施工質量，確保地基承載力符合設計需求。針對工業廠房地基展開基礎設計時，相關設計人員需重點考慮以下幾方面：

第一，工業廠房地基設計階段，要求地基基底表面積壓力不得超過設計承載壓力。除此之外，工業廠房結構沉降值需低于地基允許沉降值。施工作業人員針對地基結構進行施工作業時一定要嚴格按照流程施工，嚴禁建筑物滑動，確保施工作業人員的生命安全。第二，在工業廠房地基施工過程中，非常容易受到其他因素的影響，很多工業廠房地基基礎不符合設計規范。為進一步提升地基承載力和穩定性，改善地基沉降，可采取以下措施：①若地基結構呈剪力破壞狀態，此時地基承載力下降，會嚴重影響工廠廠房的穩定性，施工技術人員可通過提升地基抗剪力性能來整體提升地基結構的承載力。②可以對地基壓縮特性進行優化，地基結構容易受到壓力以及溫度等因素作用發生沉降，因此需要對工業廠房地基結構抗壓強度進行優化和調整，減少地基沉降概率。③部分地區工業廠房靠近堤壩、河岸，土層的滲透性較強，在實際的施工作業過程中容易出現流沙和管涌現象，因此需采取有效措施減少工業廠房地基基礎的滲透率，做好地基防水作業施工。

4 工業廠房常用地基基礎加固技術分析

4.1 擴大基礎加工技術

工業廠房地基結構進行施工的過程中，若地基結構的承載力不符合設計要求或地基面積不足，可采取增加基坑底部面積等方式來有效減少基坑內部的附加應力，從而有效降低地基沉降概率。若基坑的深度數值不符合設計要求，相關施工人員還可以在基坑底部增設鋼筋混凝土材料，做好新舊基坑的銜接工作。在實際的施工作業過程中還要最大限度減少荷載力，通過卸荷來有效提升基坑加固效果。一般情況下，針對基坑基面進行加寬作業的過程中，可采取以下流程，①施工作業人員可以在地基拓寬段的兩側來回進行碾壓；②在碾壓作業完成后對碾壓區域進行夯實作業；③最后用相同的方式鋪設墊板，然后對樁基進行清潔和鑿毛處理，完成后可鋪設一層強度較高的膠漿材料，以此來有效提升新舊地基之間的銜接牢固性。④新舊地基銜接完成之后要做好混凝土配比工作，然后進行澆筑。⑤針對新舊地基交界區域可安裝固定間距錨桿，以此來確保新舊地基銜接質量。在上述施工作業流程結束之后，相關技術人員還要做好地基基礎加固質量檢驗工作，為后期的施工奠定基礎。

4.2 靜力壓樁加固

靜力壓樁施工加固施工工藝如下圖1 所示。

工業廠房地基進行加固施工作業的過程中，還可以采用靜力壓樁加固技術。應用該技術之前相關的設計人員已首先要明確施工參數，例如需要對單一樁體的承載力、壓力等參數進行控制。在實際的施工作業過程中，施工作業人員可以預先開挖壓樁基礎，然后借助鋼夾板材料產生的反作用力共同壓樁。當承臺靜壓樁施工作業完成之后，可以將承臺和預制樁有機結合。在實際的施工過程中，還要做好質量監控管理工作。在工程項目施工階段，若施工區域地層內部存在大量的地下水，施工單位可以預先使用抽水泵進行抽水，待地下水水位到達規定要求后方能開展后續施工作業，通過對地下水水位的測算可以計算出基坑的沉降速率。在抽水作業之前要預先進行卸荷，最大限度減少地基沉陷。

4.3 振動沉樁施工技術

振動沉樁施工步驟如下圖2 所示。

圖2 振動沉樁施工步驟

工業廠房地基基礎結構進行加固作業的過程中，還可以采用振動沉樁技術進行作業。施工作業人員可以預先將振動裝置安放在樁頂上端，啟動振動設備后樁身的振動會傳遞到基層，通過攪拌樁基可以有效降低樁體和土壤之間的摩擦力，從而起到基層加固的效果。但是需要注意，該技術比較適合應用于黏土層和土質較為松軟的土層區域。對比其他地基基礎加固技術之外，振動沉樁施工技術具有施工作業流程簡單、施工效率高等等的特點，施工方僅僅需使用一臺機械設備方可完成作業。

5 案例分析

施工方在施工之前安排專人對施工現場進行地質結構勘查，通過勘查得出該工業廠房地層結構相對復雜，地層結構從上至下依次為填土、粉質黏土、淤泥、花崗巖風化基土、花崗巖風化殘積土、強風化花崗巖材料。土壤相對松軟，多以黏土為主，整體的土壤密度相對疏松，顏色呈淡黃色，土壤厚度數值范圍0.82～2.2 m，其中黏土層呈現灰色和灰黃色，上部區域為田地，經過檢驗后得出該區域的地基承載力為80～90 kPa。在黏土中還含有少量的粉土，顏色呈暗棕色，厚度處于0.7～0.8 m，標準貫擊次數1.5 次，承載力為45～64 kPa?；◢徥L化土層呈現黃褐色和灰色，厚度為1.7～7.3 m，內部含有中等粒徑的黏土，承載力約為100～230 kPa?；◢弾r風化殘余土層呈黃棕色，厚度為2.9～9 m，內部還包含歷經中等的粒徑骨料，基礎承載力為230～320 kPa。結合該工業廠房土層的實際情況來看，導致該工業廠房產生沉降的原因眾多。若工業廠房地基基礎出現不均勻沉降，不僅會對廠房后期的運行穩定性和安全性構成威脅，同時還會對工業企業正常生產帶來不便。鑒于此，一定要及時挖掘廠房地基結構沉降原因，并在此基礎上提出對應的整改方案。筆者結合工業廠房案例實際情況對導致其地基結構沉降的原因展開了詳細分析，得出導致該工業廠房地基結構沉降的主要原因如下：①地質結構問題；②地層結構違背設計要求。以地質問題為例，結合該區域的鉆探資料可知，由于該工業廠房位于斜坡沖溝邊緣地帶，地層內部地下水含量較多，深度高達0.4 m，同時該區域地層結構呈不均勻分布狀態，從東至西土層厚度呈下降態勢，由此導致工業廠房地基結構出現了不均勻沉降。第二，結構問題。結合前文可知，該區域廠房東側和西側區域的地質結構存在一定差異。該廠房的西側區域整體地質條件相對較好。通過計算該工業廠房西側裝機的沉降數值，可知該廠房西側承載量僅為144 mm，而廠房的東側地基結構較差，為確保該區域工業廠房的結構質量，采用條形地基下砂墊層加固措施進行處理，但是在實際加固過程中施工作業人員未能嚴格按照作業流程對加固墊層進行壓實。經過測算得出，該工業廠房東側區域的地基沉降量高達200 mm，由于該區域東側地基剛性難以控制，由此導致了工業廠房地基結構出現不規則沉降。

6 地基基礎加固技術應用措施

6.1 注漿加固

工程案例中可采用注漿加固技術對地基結構進行加固。不同地層的注漿法如下表1 所示。

在實際加固作業過程中具體流程如下：①對加固漿液進行制備；②進行成孔作業；③進行灌注；④對加固區域進行填充。在實際的施工作業過程中，灌注樁周圍均存在多個鉆孔，應嚴格控制鉆孔間距，適宜鉆孔間距為1.7～2.1 m，加固深度約為9.7 m。在注漿的過程中，施工技術人員應采用緩慢、多量的方式進行注漿。項目施工中可結合黏土層厚度以及鉆孔情況反復注漿，這樣可以最大限度提升注漿效果和注漿質量。應用注漿加固技術之前，施工單位經過測量發現廠房東側地基沉降值為200 mm，同時該廠房伸縮縫頂端和立柱之間也出現了較大的結構性裂縫。

6.2 靜壓樁加固

為保證后期廠房的正常運轉和結構穩定性，還可以采用靜壓樁加固技術進行二次加固。靜壓樁加固技術如圖1 所示。應用靜壓樁加固技術之前，相關的施工作業人員應明確各項施工參數，該工程項目單樁承載力約為660 kN，最大額定承載載力為1 000 kN，混凝土強度等C 30，壓樁位置和樁體的受力軸線誤差值較小。應用靜壓樁加固的過程中，首先要對壓樁基礎進行挖掘作業，同時還可以應用鋼夾板材料產生的反作用力進行靜壓樁作業。待靜壓樁施工作業完成之后，可以實現原有承臺和預制樁的有效連接。同時在實際的施工作業過程中，還可以采用水平設備監測地基沉降數值，最大限度保障地基結構的穩定性。錨桿靜壓樁的施工工藝流程主要分這幾個步驟：施工準備→挖開基礎→引孔→安裝魚尾錨桿→靜壓鋼管樁→注漿→封樁→回填基礎夯實。

在工程項目中，由于地下水水量較大，因此在挖掘作業的過程中可預先采用抽水泵抽出部分地下水，用水位計對抽水效率監測。若地基沉降數值偏高，此時應立即停止水泵作業。經過專家研討后，要求在抽水前必須對樁體進行卸荷，這樣可以最大限度減少地基結構沉降概率。施工作業人員還可以用卸荷設備有效轉移地基結構荷載力。在本工程項目施工中，施工技術人員可采用沉陷觀測法檢測地基基礎加固質量。要求施工作業過程中，柱面沉降數值不得超過10 mm。施工作業完成后，地基沉降數值不得超過2 mm。在工程項目竣工結束后30 d 內還要進行多次監測，要求地基結構的沉降數值不得大于1.6 mm，這樣才能確保地基結構加固質量。

7 工業廠房地基基礎施工技術與加固技術質量控制措施

工業廠房項目進行建設的過程中，做好地基結構加固處理工作，一方面可以確保工程項目的整體質量，另一方面可為后期的工業生產奠定基礎。鑒于此，尤其要重點做好松軟地基結構加固工作業。在加固作業過程中，要結合廠房所處地區的實際條件選擇合理科學的加固技術，最大限度發揮地基結構加固技術的價值?？紤]到工業廠房建設特點和其他建筑存在一定差異，在施工作業過程中容易受到外界因素的干擾，鑒于此，為確保工業廠房基礎結構的施工質量，相關的施工作業人員在應用基礎加固施工技術的過程中，應及時排除可能影響施工作業質量的各項不良因素，最大限度確保地基結構加固質量。

8 結束語

綜上所述，隨著經濟水平的不斷發展，工業廠房建設規模不斷增加，但也產生了諸多質量問題。為確保工業廠房的安全性和穩定性，一定要重點做好工業廠房地基結構加固工作，結合工業廠房的實際情況和制定合適的地基基礎加固方案，嚴格把控地基加固技術質量，最大限度提升地基結構的承載力。