關于淺析房屋建筑地基基礎加固工程施工技術*

楊 勇

(中鐵十六局集團第五工程有限公司 河北 唐山 252200)

房屋建筑地基基礎是整個建筑物的支撐和承受載荷的重要部分,其穩定性和安全性直接關系到建筑物的使用壽命和抗震性能。但由于在房屋建筑過程中,不同地區受到土壤差異、自然災害等原因,使得房屋建筑地基基礎存在脆弱性和不足之處。為了解決這一問題,地基基礎加固工程成為了一項重要的施工技術。筆者旨在淺析房屋建筑地基基礎加固工程施工技術,探討其重要性和關鍵要點,以期為相關行業提供參考和指導。

1 工程項目概述

筆者以某地區高層房屋建筑工程項目為例,該高層建筑建設所在地區為主干道上,并且周邊建筑樓群較為密集,人流量大。在工程項目施工中,采用框架剪力墻施工結構,以此提高房屋的耐火性和抗震性能,該高層房屋建筑項目包含10個子單位,每個樓包含2個單元。

在施工中,嚴格按照施工圖紙和標準要求進行施工,對應的地基承載力特征值需要達到2 600 k Pa,并且工程項目采用平面工序交叉施工的方式。對于地基基礎加固工程施工質量較低的問題,本項目工程設計了一種全新的加固施工技術,將其應用在工程當中,同時對其進行檢驗后發現,達到了地基基礎加固的效果[1]。

2 加樁托換軟土地基

加樁托換軟土地基是一種常用的地基加固方法,主要用于軟土地區的建筑工程,該方法通過在軟土中打入樁基,利用樁的承載能力來改善土體的強度和穩定性,從而提高地基的承載能力。加樁托換軟土地基的具體操作步驟如下:

首先,應進行詳細的地質勘察,確定軟土的類型、層位、厚度等參數,然后評估地基的承載能力及存在的問題。

其次,基于地質勘察結果,結合工程需求和地基設計要求,制定加樁托換方案。包括確定樁的類型、數量、深度、間距等參數,并進行土體穩定性計算。然后,按照設計方案進行樁基施工,通常采用振動法、沖擊法或鉆孔法進行樁的成樁工作,樁的選擇根據地質特征和工程要求確定,一般有灌注樁、靜壓樁、摩擦樁等[2]。

隨后,通過樁基的承載能力,實現對軟土的托換或增加土體的整體穩定性?？梢圆捎枚喾N方式,如墊層壓實、加漿固化、噴漿加固等,根據具體情況選擇適當的處理方法。

最后,在施工過程中進行施工質量監控,并進行必要的檢測和測試。完成施工后,進行地基驗收,確保滿足設計要求和工程需求。在對本項目工程使用加樁托換軟土地基的方式時,由于該項目高層建筑軟土地基經過處理后,可以改變地基的結構,為此,對地基基礎受力進行全方位和多維度的控制,能夠實現對該高層房屋建筑地基基礎受力部分的控制以及荷載的分擔。而綜合考慮高層房屋建筑工程施工的各個角度,并利用建筑上部結構作為支撐反力預制微型樁后,對應的微型樁結構如圖1所示。

圖1 加樁托換軟土地基結構示意圖

而在加樁托換軟土地基中使用微型樁,并由托換梁的方式,托換連梁以及托換柱共同方式組成,可以形成整體剛度較大的縱橫托換底盤的方式。在采用錘擊工藝的情況下,逐段將微型樁打入軟土地基托換坑內,則可以確保本項目工程建筑物上部結構的完整性,以此增大建筑物頂部的連接高度。在對加樁托換處理軟土地基時,還應該對地基基礎地面的承載力進行計算,有利于更好地獲得地基基底壓力的動態變化情況,其計算公式如下:

在該公式中,其中P是指地基基礎底面平均壓力值,F 是指上不結構至基礎頂面豎向力,G 是指地基基礎自重與覆土重量和,A 是指地基基礎底面面積,利用該公式,可以對建筑地基基礎壓力結果實現計算,并通過適當增加微型樁的方式,以此達到增強加樁托換荷載分擔的目的。

3 地基邊坡支護

地基邊坡支護是指對土質邊坡進行加固和保護的工程措施,在土質邊坡工程中,由于地基土質的松散或者其他原因,會出現邊坡的塌方、滑移等問題,從而導致工程質量和安全隱患。因此,為了確保邊坡的穩定性和安全性,需要進行邊坡支護,常見的地基邊坡支護方法包括以下幾點。首先是土工合成材料,利用土工合成材料如土工格柵、土工布、土工膜等對邊坡進行加固,這些材料具有較高的抗拉強度和抗剪切性能,可以有效地增加邊坡的穩定性。其次是排水系統,通過設置排水管或排水溝,將邊坡內部的積水及時排除,降低邊坡的水分含量,減少因水分引起的邊坡失穩風險。然后是植被保護,通過植物的根系,可以增加土壤的抗沖刷能力和抗滑動性能,同時還能吸收地面水分,減少邊坡的水分滲透。隨后是灌漿加固,對邊坡進行灌漿處理,填充空隙,增強土體的整體強度和穩定性[3]。最后是護坡結構,例如設置混凝土保護墻、擋土墻或者砌石護坡等結構,在邊坡表面形成一個穩定的支撐結構。在對本項目工程完成加樁托換處理軟土地基后,在對地基進行邊坡支護處理時,本文選擇使用錨噴邊坡支護的方式,不僅可以確?；涌颖诘姆€定性,還能提高施工的安全性,對應的該高層建筑項目施工地基邊坡支護相關參數如表1所示。

表1 地基邊坡支護設計參數

在對本項目工程的地基邊坡支護參數設計結束后,對應的設計高層房建建筑基坑開挖則應該按照中央區土方進行開挖,隨后進行四周土方開挖和分層開挖,當坡頂排水工程結束后,對其進行坑底排水工程,最后再進行地梁施工為止。在開挖過程中,嚴格控制高層建筑地基邊坡開挖的高度,其地基邊坡開挖高度計算公式如下:

h=2c sinθcosΦ/(rsin2(θ-Φ)/2)

在該公式中,c是指坑壁土的黏聚力,θ是指邊坡坡度角,Φ 是指土的內摩擦角,r是指土的重量。經過計算后,從而得出基坑邊坡分層開挖的高度,并嚴格控制土坡所允許的最大高度,以此提高邊坡的穩定性和安全性。但是在進行邊坡處理時,對于各個階段測量放線工作和開挖工作進行標記,并在確保完成開挖邊坡支護穩定性的基礎上,對其進行二次土方開挖時,則需要將其開挖到設計坑底標高為止。

4 漿噴樁加固施工技術

漿噴樁加固是一種常用的地基處理技術,適用于土層松軟或不穩定的情況,在漿噴樁加固施工技術的步驟中,確定加固區域范圍,根據設計要求進行方案確定,并進行詳細的施工圖紙編制,同時做好現場的安全措施和環境保護措施。根據施工圖紙,進行樁位標定和樁孔布置,施工現場需要進行平整,并清理雜物。按照設計要求,選擇合適的鉆機進行鉆孔作業,在鉆孔過程中,要注意孔徑控制和孔壁穩定,避免鉆孔偏離設計位置和出現塌方。在鉆孔完成后,進行沖洗作業,以清理孔內泥沙和垃圾等雜物,確保樁孔內部清潔。

根據設計要求,配制合適的漿液。通常使用的漿液包括水泥漿液、水玻璃漿液等,攪拌漿液時,要保持均勻混合,并控制好漿液的流動性[4]。使用注漿泵將漿液注入樁孔中,注漿要從孔底開始,逐漸抽鉆管,保證注漿不出現空洞。

注漿過程中要控制好注漿壓力和注漿速度,并及時記錄數據,以便后期分析。本文中的高層房屋建筑項目工程設計的地基基礎噴樁施工如圖2所示,并且在噴漿樁加固施工中所使用的機械設備主要以鉆機和空壓機等設備為主。

圖2 地基基礎漿噴樁施工圖

在該加固施工工藝中采用水泥漿作為加固料時,根據水泥摻量和相關標準規范,設置對應的摻量作為參考值,如表2所示。

表2 漿噴樁加固施工水泥摻量參考值

而根據本高層建筑項目工程的實際需求,在確定漿噴樁施工所需的水泥摻量時,需要對地基基礎存在低洼現象部位進行回填處理,并在回填碾壓后確保地基的評整性。根據確定好的漿噴樁施工水泥摻量,設計漿噴樁所需的水泥漿量后,配置出足夠的水泥漿,并對其使用泥漿攪拌機不斷給予攪拌,以此控制泥漿的稠度[5]。需要注意的是,在配置好的水泥漿中,水泥漿的放置時間不宜太長,如果超過2 h,那么則不能繼續使用。

在使用水泥漿時,結合旋轉噴漿的施工工藝,將其壓力控制在0.5 MPa,并按照55 r/min轉速向上旋轉噴漿,最終達到噴漿樁長的設計要求,以此確保本文高層建筑結構的安全性。

5 結語

房屋建筑地基基礎加固工程施工技術作為一項復雜而重要的施工過程,不僅需要充分認識地基基礎的作用和問題,還需要科學合理地進行土壤分析、結構設計和施工工藝等方面的工作。只有在嚴格遵守規范和標準的前提下,采取正確的施工方法和技術手段,才能保證加固工程的質量和安全。

同時,應該加強行業監管和施工監督,提高施工質量和效率,為社會提供更安全可靠的建筑物。只有通過不斷的研究和實踐,進一步完善房屋建筑地基基礎加固工程施工技術,才能更好地滿足人民群眾對于安居樂業的需求。