摘要：随着城市化进程加快，工民建项目数量明显增多，基础施工作为施工中的一个重要环节，成为从业人员的关注重点。本文首先指出地基基础施工的技术工艺要点，然后介绍了软土地基的稳定验算和处理方法，最后结合桩基础施工案例进行分析，以供参考。
关键词：工民建；地基基础；施工技术；工艺要点
在工业与民用建筑中，地基基础作为底部构造，是建筑荷载传递的重要部分，关系到上层建筑的安全性、稳定性。施工期间，一方面要将地基沉降量控制在允许范围内，另一方面要保证施工操作简单；如果地基土处于不良状态，还要进行加固处理。以下结合实践，探讨了地基基础的施工技术工艺。
1．工民建地基基础施工的技术工艺要点
1.1 合理选型
地基基础主要承受建筑物的竖向荷载，如果地基能有效承受荷载，可以采用突出基础；如果地基比较软弱，且建筑物层数多，可以采用筏形基础；如果土质良好、地下水位低，以粘土和亚粘土为主，可以采用挖孔桩基础。以软土地基为例，主要是由淤泥质土、湿陷性黄土构成，应该分析分布范围、土质特征，为处理提供科学依据。计算数据时，要以建筑结构的荷载量为准，假设荷载平均分布，得到平均荷载位；然后和地基本身的承载力比较，若容许承载力是平均荷载位的4倍以上，优先采用独立基础；若容许承载力是平均荷载位的2倍以内，优先采用筏形基础；若容许承载力是平均荷载位的2-4倍，优先采用沉井基础、桩基础。
1.2 加固处理
针对地基基础进行加固处理，技术要点如下：①下层是淤泥质土，上层土层较薄时，施工要避免扰动淤泥质土。②冲填土和建筑垃圾的均匀性好、密实度高，可以作为持力层使用；有机质含量高，或伴有腐蚀性肥料，未经处理不能作为持力层。③制定加固处理方案时，应该综合分析地质条件、水文条件、建筑结构、技术工艺、材料供应等，从经济性、可行性两个方面进行评估，从而选择最佳方案。④地基处理后，进行性能检测，要求变形量满足规范要求，并开展沉降量监测，保证土层的刚度和强度。
1.3 钢筋连接
在转换层中，钢筋的种类和数量多，不同位置的钢筋，其受力情况也不同[1]。施工技术要点如下：①大梁主筋是主要的受力单元，钢筋连接要采用可靠方案，且不会损害钢筋，例如冷挤压连接。②柱钢筋、剪力墙竖向分布筋，连接时宜采用电渣压力焊接。③主梁内的腰筋、箍筋，连续梁内的主筋、板钢筋，连接时采用闪光焊接。④其他受力筋的连接，采用绑扎法即可，例如架立筋、连续梁箍筋。
1.4 土方回填
基础回填时，首先填土20cm，整平后按照一定方向夯击，采用分层夯击法；其中基槽、地坪部位，按照先四周、后中间的顺序施工。辅助利用小型机具进行夯击，每层压实至少3遍，夯击机具要均匀分布，不能留下间隙，保证上层土体、下层土体良好结合。
2．软土地基的稳定验算和处理方法
软土地基属于不良地质的常见类型，特点是变形程度大、压缩稳定时间长，依据JTG D30-2004规程[2]，判定标准见下表1。
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2.1 稳定验算
软土地基的稳定验算方法较多，以有效固结应力法为例，基于快剪、固结快剪指标下，要求安全系数F值≥1.2，计算公式如下：
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式中Si代表地基土内第i个条块滑体的抗剪力，不考虑固结作用；ΔSi代表考虑路基土的固结作用，强度提高后的抗剪力；i、j代表土条底部滑裂面处于地基土内或路堤填料内的编号；PT代表土条在滑弧切线方向的下滑力总和；αi代表第i个条块滑裂面中点处的切线和水平方向夹角；Ui代表地基固结度，由水平向固结度、竖向固结度两部分组成；φqi、Cqi、φqi代表第i土条滑裂面处于地基内时，滑裂面所在土层的快剪内摩擦角、快剪内聚力、固结快剪内摩擦角；Li代表第i条土块滑裂面的滑弧长度。
2.2 处理方法
第一，碾压夯实法。碾压夯实能提高地基基础的强度、稳定性，为后续施工打下坚实基础。具体施工中，要结合现场地基土体的性质，确定碾压遍数、夯实强度，合理选择机械设备，常见如振动夯实法、机械碾压法，防止建筑结构出现不均匀沉降。
第二，分层填土法。软土层的承载力低、含水量大，难以满足基础的承载强度需求。采用分层填土法，主要是使用强度高、稳定性强的材料，替换原来的地基土体。如此施工，能避免地基出现缝隙、孔洞等问题，提高地基土体的密实度，以满足基础承载力要求[3]。
第三，土壤固结法。土壤具有液化性，如果地基土体的含水量大，会降低基础的承载强度。对此，应该及时排出水分，促使土体自动固结，从而增强基础的稳定性。土壤固结法的应用，要合理选择排水方案，例如暗渠、排水沟等，通过降低地基土体的沉降量，提高土层承载力。
第四，化学处理法。向基础土层加入化学物质，例如碱液、水泥浆、丙烯酸铵等，这些物质和土体发生化学反应，能促使土体粘结起来，改善土层性质。在软土层中加入亲水矿物质、石灰粉，能抑制土体变化，提高土体的强度和承载力。
3．桩基础施工案例分析
3.1 工程概况
以国内某建设项目为例，位于广州萝岗区，东西长度为240m，南北长度为280m。该工程共3层，其中地下1层，地上2层，总建筑面积约21250m2。地质勘探结果显示，场地从上到下分别是第四系填土层、第四系冲洪积层、第四系残积层、燕山期花岗岩。基础施工采用钻孔灌注桩基础，桩长设计为28m，单桩承载力为1200kN。施工流程见下图1。
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图1：钻孔灌注桩施工流程图
3.2 关键技术工艺
第一，埋设护筒。护筒有两个作用，一是防止孔壁坍塌，控制静水压力，避免发生流砂现象；二是引导钻进方向，固定桩孔位置，有效隔离地表水。对护筒的要求是坚固不漏水，护筒内径要大于钻孔直径。护筒埋设时，要在周围和底部夯实粘土，保证护筒稳定，防止周围土体进入护筒内部；水下作业时，要先打入导向架，然后缓慢埋设护筒，分析土质、流速、标高等要素的影响。
第二，制备泥浆。泥浆具有润滑钻具、冷却钻头、促进排渣的作用，提高钻孔的稳定性。一般情况下，泥浆由水、粘土、添加剂组成，拌制时控制好粘稠度[4]。稠度过小，会降低排渣能力，护壁效果差；稠度过大，会影响钻头的冲击能力，钻进速度缓慢。
第三，钻孔清孔。桩基础属于隐蔽工程，成桩质量会受到孔深、孔形、位置、直径的影响。钻孔时，应该控制钻进速度，动态监测孔位偏差，避免出现卡钻、塌孔等事故。当钻孔深度达到设计要求后，检查孔位、孔深、孔径，并彻底清理孔底杂物，使用回转钻机、真空吸泥机、抽渣筒等设备。
第四，下放钢筋笼。钢筋笼的制作，要对原材料进行抽样检测，确保满足质量标准。钢筋加工、绑扎、焊接，严格按照规范执行，以分节段加工为例，应该准确计算各段长度，保证搭接长度满足设计要求。加工完成后，经质量验收即可现场安装。下放钢筋笼时，控制保护层的厚度，每间隔2-4m距离，就在截面上设置混凝土垫块；入孔时控制好中轴线，保证竖直缓慢下放；遇到障碍物时可以稍微抬升或者旋转，然后继续下放，不能外力强行压入孔内[5]。
第五，浇筑混凝土。首批混凝土在灌注时，应该将料斗内装满，混凝土顺着导管下放，确保覆盖导管底部，并且冲起孔底的残渣。在浇筑时间上，应该连续作业一次完成；如果要拆除导管，时间控制在15分钟以内。与此同时，监测混凝土的高度变化，及时提升导管，将导管埋深控制在2-4m。为避免钢筋笼上浮，当混凝土埋设高度超过钢筋笼底部3m，将导管提升至钢筋笼底端以上。
结语：
综上所述，地基基础施工影响建筑整体质量，施工技术工艺要点包括合理选型、加固处理、钢筋连接、土方回填等。针对软土地基，可采用碾压夯实、分层填土、土壤固结、化学处理等方法。文中结合工程案例，介绍了桩基础施工的关键技术工艺，希望为类似工程提供经验借鉴。
参考文献：
[1]王文博.工民建地基基础施工技术工艺的相关分析[J].低碳世界，2018，（10）：195-196.
[2]李兴可，肖传献.试论建筑地基基础工程施工工艺[J].卷宗，2018，（20）：247.
[3]李岐婵.研究土建工程地基基础工程的施工技术运用[J].建材发展导向（上），2018，（8）：185.
[4]刘金波，张寒，张雪婵，等.施工顺序对地基基础质量和安全的影响[J].施工技术，2017，（5）：144-149.
[5]齐春雷.现代房屋建筑地基基础工程施工技术[J].建筑工程技术与设计，2018，（16）：1627.
论文作者:张彦彪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/14
标签：地基论文; 钢筋论文; 土层论文; 荷载论文; 承载力论文; 地基基础论文; 基础论文; 《防护工程》2018年第27期论文;