摘要:地基施工作为房屋建筑的基础施工环节,对房屋结构的稳定性具有非常重要的影响,只有不断提高施工质量、优化施工技术,才能够保障现代房屋建筑结构稳定、质量达标,让业主满意。基于此,本文主要分析房屋建筑施工当中地基施工技术的重要性,探讨目前地基施工技术当中存在的不足,分析优化施工方式,以提高技术的实际应用效果解决问题,提高施工质量与水平。
关键词:房屋建筑;施工技术;施工管理
引言:房屋建筑的质量显著影响其寿命以及业主的居住感受,更是影响人们的生活水平和生命财产安全,只有加强对房屋质量的重视,从各个环节入手进行优化控制,解决影响质量的因素,避免房屋建筑发生病害,提高施工的稳定性与安全性,才能够为业主提供更好的居住环境。但是,在现代房屋地基施工的过程当中存在着很多问题,例如施工材料问题、施工流程问题、施工养护问题、施工结构问题等等,显著影响了地基施工的稳定性与安全性。
一、房屋建筑施工当中地基施工技术的价值
(一)提升房屋建筑的施工适应性
地基是建筑物和地面之间的连接体,只有高承重能力的地基才能够满足房屋质量的要求。目前,地基施工主要分为横向施工、竖向施工两种分布方式,分布方式的不同会显著影响地基的承受能力,具体的施工方式选择要结合施工的具体条件,尤其是分析好土或荷载的承受力,例如可以采用满铺的伐型基础来进行地基的施工,提升荷载能力。
不同的施工方式具有不同的优势,例如上文提到的伐型基础就可以显著提高基础结构与地面接触的面积,作为一个显著的优势,可增强房屋建筑结构的稳定性。但是,相对于传统的独立基础施工方式相比,这种伐型基础造价成本更高,从工业部门和建筑部门给出的相关数据可以看出,伐型基础的成本要高30%-40%,一些施工团队出于成本的考虑,很少使用这种基础施工形式。但是不论要用哪一种施工。都是要满足基础施工的概念,要求将集中荷载分散到地基上,避免荷载承受过于大的压力,在后期使用过程当中造成裂缝,塌陷,晃动,倒伏的问题。
(二)提升建筑结构的承受能力
地基施工可以良好地将房屋建筑所承受的应力均匀的分散开来,避免荷载承受超越自身限制。分散的程度与地基的承重能力,一般来说成反比例关系,柱子可以承受来自下方的支撑应力,而墙面可沿着竖直向承受条形基础上传的应力、在建筑的高度低于七层时。采用基础与柱形结合的施工方式,就可以将荷载良好的传递给地面。但是,这种单独基础施工方式需要基础梁来进行连接,才能够增强地基的抗震性能,如果在一些软土蠕动性比较强,或者建筑的高度已经超过了20层,那么就仍然要采用伐型基础来进行施工。从长期角度来看,这种方式虽然在施工时成本较高,但是可延长建筑结构的寿命,安全性稳定性具有较好的经济价值。
(三)提高房屋建筑的安全性
大多数建筑结构的施工在各自的基础上,都可以通过梁、柱等结构分别支撑在地基上,达到中等的硬性条件就可以满足梁、柱的施工要求。现代化的建筑施工结构当中还经常采用增收拱形或预应力梁的结构,来进行施工基础的连接,相对于独立的连接方式来说,这种地基施工方式更可以均匀的分布荷载,避免在软土地区施工时承受能力不足,造成基础的稳定性较差。
地基结构施工还需要对水下的软土进行处理,尤其是在我国东南沿海地区,经济比较发达,水下软土广布,大部分的土壤属于淤泥、泥质土、充填土、杂填土或其他高压缩性土。优化施工技术可以充分考虑这些不同层次的主体条件,根据局部的软弱土层性质、分布情况、组成情况、具体的范围以及土质,采用合理的方法进行有效的参数分析,对于一些不满足施工条件的地区进行排水固结,提高施工的稳定性,在明确自重下进行湿陷性施工,从而提高建筑施工质量[1]。
二、地基施工当中存在的问题
首先,稳定性问题是地基施工需要处理的首要问题,但是我国很多地区都广泛分布着碎石、土砂土、粘性土、饱和软土等等,承受能力不佳,无法进行高层施工,对于高层建筑产生的荷载无法进行有效的分解,在内部压缩和剪切两种能量的作用之下,会对地基的实际施工效果造成负面影响。
其次,在施工的过程当中,一些饱水软土地区会出现不同程度的积水情况,尤其是大面积的孔隙出水现象,会造成地基的固结变形。随着超近孔隙水压力的逐渐提升,土的有效应力会不断的下降,地基的抗剪强度也会发生一定的改变,土体会出现不同程度的沉降提前情况。影响建筑施工的实际效果。
最后,桩基的稳定性问题也是目前地基施工当中的一个主要问题,很多桩基的承载能力不足,单纯应用碎石桩进行承载对应力的分解能力比较有限,地基沉降的速度比较快,且不均匀,这不利于施工计划的合理安排,也使得桩基本身的承受能力达不到设计的要求。在施工的过程当中,桩基的使用寿命和使用强度还会受到水的影响,例如出现孔底积水和孔壁积水的现象[2]。
三、房屋建筑施工当中地基施工技术的具体应用
(一)强夯地基处理
1.强夯地基处理施工步骤
强夯地基处理是目前应用的比较广泛的一种地基施工方法。采用独立性的固结技术,可以对饱水软土地区进行有效的施工控制,这对于含水量较高的土壤来说是一种非常有效的施工方法:
(1)强夯法和强夯置换两种方法可以适用于大部分东南沿海城市的施工条件,但是,这两种方法自身也有比较大的区别,一般来说,强夯法主要是用于处理沙土、低饱和度粉土、黏性土等等,而强夯置换方法适用于素填土、杂填土、湿陷黄土。
(2)如果水下软土的含水量已经超过40%,那么采用强夯置换方法来进行施工可以显著提高施工的稳定性。在具体施工的过程当中,技术人员要进入到施工现场,并应用地探技术、物探雷达技术等方式,对现场的饱水软土范围进行优化确定,再选择合适的强夯地基施工方式进行回填,如回填碎石、块石等固体材料,从而达到加固地基、稳定建筑结构的施工目的。
2.强夯地基处理施工原理
第一,强夯法施工的原理主要是通过置换来实现对地基的加固。一般来说,强夯法主要通过夯锤的动力能量,对地下的软土产生一系列的应力波,从而在夯锤周围产生剧烈的冲击,这种冲击可以以波的形式,削弱颗粒之间的阻力,从而提高地基的紧密程度,对上部的建筑结构起到更有力的支撑作用。
第二,通过强夯的施工方法,地基的紧密程度可平均提高40%-80%,冲击产生的应力波可以通过横波和纵波两种形式,在地基表面进行有效的传播,达到提高工程应力分解效果的施工目的。
第三,强夯置换方法主要是应用填补方法,对于地基内部产生的压缩和剪切两种能量进行有效的分解与控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆夯锤的高速运动可以形成一个有效的应力波长,在一定的范围内对于低饱和度的粉土与粘性土进行强化控制,起到加固和压实的作用,促进地基稳固,为上层建筑提供有力的支撑。
(二)排水固结施工
1.排水固结施工的作用
排水固结施工主要是在饱水软土地基上,通过荷载作用的排挤对于孔隙出水现象进行控制,一般来说通过排水固结可以大幅度的减少孔隙的比例,幅度可以达到30%-40%,促进饱水软土出现固结变形现象。在这个过程当中,技术人员要对土体的超静孔隙水压力进行分层、分级的计算,并且对水压力的消散形式进行有效的预判。
在土地有效应力增加的过程当中,可以通过回归分析以及遗传神经网络算法等等,对于增加系数进行合理的抓取,并且在地基抗剪强度将应增加过程,通过压力传感器、位置传感器、定位传感器等等,对沉降的提现情况进行合理的把控,适当的提高沉降的速率,以加快工程的施工进度,提高工程的施工质量。
2.堆载预压施工
堆载预压施工也是结构施工之前的一种有效地基施工方式,可以通过临时填土办法,对于地基进行堆载预压。这种方式对于地基沉降作用具有良好的削减作用,施工之后地基沉降现象可平均缓解40%-60%,土体的地基承受能力可提高50%-65%。在固结之后,通过撤除荷载重塑建筑物的方式,有效地消解地基沉降的现象。
一般来说,临时的预加载通过荷载的自由分析可以避免沉降的固结产生,也可以通过预压荷载对于建筑的荷载情况进行有效地分解,这种预压荷载形式可通过超载控制,实现软粘土地基的合理结构施工,减少由于次固结而产生的沉降现象,合理的对预压堆载的效果进行控制。
3.透水施工法
目前地基结构施工当中,主流的透水施工法有砂井法、袋装砂井、塑料排水带等等,这种施工是适应软黏土地基,可以设置一系列的砂井并铺设排水沟、沙沟,人为地增加一个排水通道。这种通道可以是明渠也可以是暗渠,通过缩短排水距离的方式提高排水的效果,砂井法排水距离缩短效果可提高30%-40%;袋装砂井排水效果可增加20%-25%;塑料排水带施工方法排水效果可提高40%-50%;不同的排水方式适用于不同的软土土质以及不同的含水量等级。通过这种加载固结的方式,可以进一步提高土体的排水速度,该方法尤其适用在一些透水性很差的软弱黏土层施工当中。在施工之前,通过有效的砂井,并结合堆载预压施工,可显著增强土体的排水效果,使土质的含水量达到施工的计划要求。
4.电排水法
电排水法是一种物理与化学结合的施工技术方法,主要是在施工的软黏土当中插入人工金属电极,通入直流电,改造成一个直流电场。土体当中的水会顺着电极的方向从阳极流向阴极,施工技术人员可以将水从阴极的沟渠当中排出,避免水在阳极附近获得相应的补充。
通过这样的电排水方法,排水效率可达到40%-65%,借助电压的作用可逐层的将软粘土当中的水分及时的去除。但是,电渗排水法的应用也需要一定的技术支撑,该方法对于技术工人的要求比较高,通过它可以降低黏土当中的含水量并降低地下水位,但是也会对地下水的正常循环造成一定的影响。要综合进行分析,结合专家给出的生态环境参考意见,对于地基承受能力、边坡的稳定性进行综合的参数探讨,才能制定合理的饱和软黏土地基施工方案。
(三)CFG联合桩施工方法。
1.桩基的承受能力分析
桩基施工方法可以实现上、下力的传导,从而提高桩基的承受能力。一般来说,地基施工当中一个碎石桩承受的力是非常有限的,在现代高层建筑施工的过程当中,可以通过CFG桩来代替传统的碎石桩,进行承重应力的分解与消化,通过这种施工方式,地层的液化问题可以有效的向上传导,发挥CFG桩和碎石桩的同向优势,对地层的沉降速度进行合理的减慢。
应用CFG桩和碎石桩结合的施工方式沉降量可以下降20%-30%,均匀程度可提高70%-80%,也就是说,应用这种综合施工可以达到比较好的均匀沉降控制的目的,但是,应用CFG桩与碎石桩结合施工,也要要对粉喷桩进行综合应用,避免桩体本身强度问题,影响交通的实际效果。
2.CFG联合桩基浇筑
(1)在桩身浇筑的过程当中,还要对水的影响进行综合分析,一般来说,桩基的水合问题主要表现为孔底积水和孔壁积水,这都会显著影响桩基的使用寿命以及使用的稳定度。
(2)在实际施工之前,对于孔底积水可以采用逐级水泵抽取的方式,避免孔底积水。对于孔壁积水的问题,可以采用干拌混合土混合料进行填入的方式吸收处理,采用混合土浇筑前防水渗漏施工方式,提高桩身的混凝土强度,也可以达到显著的防渗漏效果。
(3)从本质上来看,还是要不断提高桩基材料的性能,调整水灰比,在浇筑的过程当中,通过分级振捣的方式进行合理的养护,才能够不断提高实际的浇筑质量,力求在最短的时间内完成桩身的浇筑。
(4)在必要的情况下,可以通过小型振捣机器配合大型振捣机器的方法,来对材料进行振捣,还要采用串流筒下料的分层方式,控制浇筑的速度以及振捣的速度,避免由于浇筑的层级不均匀、出现抹面不平整的现象,影响桩基的承受能力,造成孔壁积水。
(5)浇筑振捣过程当中,可以采用振捣棒“快插慢拔”的方法。在短时间内通过多次振捣,在最短的时间内完成桩身的浇灌以及振捣的平衡,避免混凝土自身重量压注水流的渗入,影响孔壁排水以及孔底排水的实际效果[5]。
结论
综上所述,现代建筑工程地基施工技术比较复杂,我们要从环境入手进行系统地看待。从本文的分析可知,房屋建筑当中应用的地基施工技术主要包含强夯地基处理、排水固结方法、碎石桩与GFC装结合等等。只有不断提高技术水平才能满足现代高质量的房屋建筑施工要求。因而我们要加强系统性研究,通过夯实技术以及优化排水技术等等,对于目前的地基施工技术进行升级优化管理,提高实际的施工效果。
参考文献
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[2]钟伟兵.高速公路软基处理中的复合地基施工技术[J].工程建设与设计,2019(21):235-237.
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[4]周启宏.公路桥梁工程中软土地基施工存在的问题及处理措施探讨[J].建材与装饰,2019(31):269-270.
[5]王宝平.地基换填技术在公路路基设计施工中的应用[J].居舍,2019 (31):108+186.
论文作者:钟伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/13
标签:地基论文; 荷载论文; 方式论文; 桩基论文; 方法论文; 应力论文; 施工技术论文; 《基层建设》2019年第29期论文;