中核四零四有限公司 甘肃嘉峪关 732850
摘要:既有建筑地基的基础沉降处理一般比较涉及问题较多,本文对沉降原因等进行分析,选择了合适的注浆加固方案进行基础处理,解决了基础沉降对建筑物的影响;同时通过加强施工的管理,对注浆加固施工的效果进行控制,满足了本工程的需要。
关键词:既有建筑;沉降;地基处理;分析
1、工程概况
某厂房设计为单层框剪结构(局部两层),建筑占地面积590.12㎡,建筑面积340.21㎡。该建筑始建于2007年,于2008年9月建成,目前已运行8年多。由于施工时主体建筑采用独立柱基,基础持力层位于砂层,而室内地坪则主要在回填土上,长时间固结沉降等原因造成地面下沉、开裂,影响附属设备的安全运行,按照需要对室内地面及回填土进行加固处理。
2、基础沉降原因分析
(1)、回填土下沉:回填土自然固结沉降及下沉,导致给排水管道破裂,在水的作用下加剧下沉;
(2)、地下水位上升:水文地质条件改变,致使地下水位升高而对回填土的浸润;
(3)、地表水汇聚:本厂房相对地势较低,绿化灌溉等地表水的下渗汇集;
(4)、回填土未夯实:根据资料显示,该回填土最大厚度达4米,开挖后可见部分回填土未按要求夯实。
3、施工方案选择
确定地基基础加固方案时,应评价分析加固方案和施工工艺对既有建筑的影响,根据目前室内地基变形范围及深度特征,结合建筑结构布局及设备使用布置状况,本厂房拟采取注浆加固结合换填及钢筋混凝土底板封闭措施等复合加固处理措施。
(1)、注浆加固:厂房外围间距1.5米均匀排列布置注浆孔;厂房内间距1.2米梅花型布置注浆孔。
(2)、灰土换填:从原地坪下挖1000mm后夯实,再采用3:7灰土换填750mm,分三层夯实。
(3)、钢筋混凝土底板:开挖并换填后余250mm配置?14@200mm单层双向钢筋网片,并浇筑C25混凝土。
4、方案选择原因分析
(1)、基础变形深度范围主要是填土分布范围,其最大深度约4m,原填土主要为粘性土回填,相对松散,孔隙较大,变形差异较大,采用注浆加固容易解决差异沉降变形问题;
(2)、上部地层容易受地表水下渗影响,抗变形能力低,注浆后可从整体上提高其强度和抗变形能力,尤其是抵抗由于地下水浸润造成的沉降变化;
(3)、经注浆加固处理后,上部地层的整体强度将得到提高,对地层的稳定以及承载能力均能显著提升,有利于地表附属设备的稳定、安全使用。
(4)、通过注浆后换填及表层钢筋混凝土的综合措施治理,对于地表附属设备的安全起到良好的加强稳定作用。
(5)、注浆加固适用于砂土、粉土、粘性土及人工填土等地基的加固处理。
(6)、换填法适用于浅层地基处理,包括淤泥、淤泥质土、松散素填土、杂填土、已完成自重固结的冲填土等地基处理。
做好施工前期的各项准备:施工组织措施、图纸会审、施工组织设计、施工现场准备、安全、文明施工、施工许可证、安全技术交底、机械配置、材料配置等等。
5、施工工序及要点
设备拆除→地板拆除→地坪开挖→注浆加固→灰土回填→地坪浇筑→地板安装→设备安装→内墙粉刷→清洁工程→竣工验收
(1)设备拆除:首先依据原有设备安装图纸拟定拆除方案,拆除遵循先管线后构件的原则,合理规划拆除顺序。
注意检查施工工具的可靠性,操作工人应穿戴好个人防护用品和施工现场的警示标志。对各类设备位置及接线接口做好标识标记。拆除的设备注意堆放顺序、层次和保护,以及便于后期恢复。本次设备拆除需拆除室内地坪所有设备,不影响注浆加固施工即可。
(2)地板拆除:本厂房室内部分房间及走廊铺地板需清除;配电室等房间安装有防静电地板则需拆除,需注意对地板和安装支架的保护和堆放,拆除地板前通过测量放线做出50线以利于后期地板铺设施工。
(3)、地坪开挖:地坪开挖需依据技术交底确认管线的位置与埋深,可在监护下人工探出管线,避免破坏管线;人工挖土、前后操作人员横向间距离不应小于2~3m,纵向间距不得小于3m。严禁掏洞挖土,抠底挖槽。
(4)、注浆加固:注浆是本次施工要点及管理重点,施工质量直接影响工程质量。
a、注浆是将某些能凝结固化的浆液注入地基基础的裂缝或孔隙中,达到防渗、堵漏、加固和纠偏。注浆有填充注浆、渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆等多种方式。
b、本次采用压密注浆,是利用较高的压力灌入浓度较大的水泥浆,浆液因压力充填裂缝,形成浆脉,使得土体内形成新的网状骨架结构。
c、注浆材料有粒状浆材和化学浆材,粒状浆材主要是水泥浆,化学浆材包括硅酸盐(水玻璃)和高分子浆材。
d、注浆工艺流程:
1)、测量放线:根据业主单位提供控制点,利用全站仪、钢卷尺进行孔位定位放样,并进行复核。桩位中心点处用红漆做出三角标志,以标志为圆心,从各轴线引出桩位线,允许偏差为20mm。
2)、成孔:根据已测放的点位,打孔机械就位,成孔孔径100mm,孔深4.5m,间距1.25m梅花型布置。
3)、下管:在孔内安装设计的注浆管,高出地表20cm,方便与注浆泵高压管连接。注浆管下部2m间隔50cn梅花型开孔。
4)、封孔:向下扩大孔口50cm深,拌制砂浆封闭。
5)、浆液搅拌:利用砂浆搅拌机拌制浆液,严格按照设计认可的配合比拌制水泥浆,浆液所有材料必须经过计量,浆液必须经过搅拌机充分搅拌均匀后(不少于3min)才能开始压力注浆,并应在搅拌过程中不停顿缓慢搅拌,搅拌时间应不小于浆液初凝时间。
6)、注浆:注浆前应全面检查注浆设备与材料,包括注浆泵,拌浆储浆系统,高压压浆管,压力表等,注意正式注浆后勿随意中断,力求连续作业,以保证成桩质量。
7)、注浆顺序及检验注浆应先周边后中间顺序安排,四周注浆采取定向注浆,控制注浆范围在既有建筑体范围内。可以选择标准贯入和轻型静力触探等方式检验。
(5)灰土回填:以3:7灰土分层充填750mm,并同时以人工分层压、夯、振动,使之达到密实度95%的要求,成为良好的人工地基。具有承载力高、刚度大、变形小等优点。可提高地基承载力、减少沉降量、加速软弱土层的排水固结、防止冻胀、消除膨胀土的胀缩作用等。施工流程及注意事项如下:
基地清理→检验土质→分层铺土、耙平→夯打密实→检验密实度→修整找平验收
a、回填前应先将基层上垃圾、砂浆、石子、积水、淤泥及杂物清除干净,必须清理到基层地面标高;
b、检验回填土的质量、粒径、有无杂物、含水量;如水量偏高可采用翻松、晾晒或均匀参入干土等措施;如遇含水量偏低可采用预先洒水湿润等措施;三七灰土在现场搅拌,搅拌均匀,颜色一致,灰土配比严格按设计要求;含水量测量以“手握成团、落地开花”为宜,一般最优含水量为14%~18%。
c、三七灰土拌和均匀后分层铺填,每层灰土虚铺厚度为25cm,各层铺摊后应用木耙找平,与墙壁上控制线一致;
d、夯打的遍数根据要求一般不少于4遍,夯打应一夯压半夯,夯夯相接,行行相接,纵横交叉;
e、灰土回填每层夯实后,应根据规范规定进行取样,测灰土压实度(土壤无核密度仪),达到设计要求后方可进行上一层灰土的铺填。
(6)、地坪浇筑:地坪是指使用特定材料和工艺对原有地面进行施工处理并呈现出一定装饰性和功能性的地面。施工顺序如下:
a、钢筋制作与安装:本工程仅使用一种型号钢筋(C14)。钢筋连接应符合标准且应满扎,绑扎完成后需报验合格才能进行混凝土浇筑工作。
b、墙面上弹好+100cm标高水平线以便施工时控制标高。清理基层上的浮浆、落灰,影响面层厚度的凸出部位应剔除平整,铺设面层前1d用清水冲洗干净并湿润基层(宜用高压水枪),表面积水应予清除。
c、贴灰饼:根据水平标准线和设计厚度(250mm),在四周墙、柱上弹出垫层的上平标高控制线。按线拉水平线抹灰饼(60mm×60mm见方,与面层完成面同高,用同种细石砼),间距双向因根据房屋进深和开间控制在1.5~1.8m。对于卫生间、阳台等排水要求的地面,按设计要求找好排水坡度向地漏并抹出坡度灰饼。
d、铺设面层先刷一次水泥浆(水灰比为0.4~0.5)后再顺次进行面层摊铺与振捣,铺灰应略高于灰饼。由内而外施工并进行多遍压光:第一遍在面层铺设后随即进行;第二遍机械提浆应在砼初凝前完成;第三遍初快到终凝(一般是以脚印上去基本无脚印)时用磨光机进行最后的打磨压光。
e、养护:水泥砼地面终凝后(踩上去已无脚印)立即浇水用薄膜覆盖整个地坪,边角可采用模板条盖压固定。养护时间不应小于7d;抗压强度应大于5MPa后方准上人行走。
f、地坪浇筑时切要注意预留管线接口位置的校核。地坪表面应洁净,无裂纹、脱皮、麻面、起砂和空鼓等现象。当抗压强度达到设计要求并检验合格后,方可进行下一道工序施工或使用。
g、质量问题
1)、空鼓、裂纹:
①基层清理不彻底、不认真:基层清除不仔细认真,使面层与基层之间形成一层隔离层,致使上下结合不牢,就会造成面层空鼓裂缝。
②涂刷水泥浆结合层不符合要求:涂刷时不均匀、漏刷,面积过大。另外一定要用刷子涂刷已拌好的水泥浆,不能采用干撒水泥面后,再浇水用扫帚来回扫的办法,由于浇水不匀,水泥浆干稀不匀,也影响面层与基层的粘结质量。
2)、脱皮、起砂:
①养护时间不够,过早上人,水泥地面完工后,养护工作的好坏对地面质量的影响很大,必须要重视,当面层抗压强度达5MPa时才能上人操作。
②使用过期、标号不够的预拌砂浆、水泥砂浆搅拌不均匀、操作过程中抹压遍数不够等,都是造成起砂现象。
(7)、地板安装:清扫已完成地坪并核对地板颜色、质量、与规格,确定铺设方向,根据拆除地板时已做标线进行铺贴。
防静电地板的清洁可用吸尘器或湿拖布(不滴水)等工具清洁地面,若有污物时,可用中性洗涤剂湿润表面,再擦拭干净。切忌带有尖刺、粗糙的重物在地板表面擦划、拖拉、避免穿有钉子的鞋在地板上行走,保持地板表面光洁平整。
(8)、设备安装:按照安装平面布置图,设备说明书,施工技术与验收规范的约定,将设备整体或其组合件进行就位与组装,并进行调试与试运行。
本工程设备有配电柜、空调机组、通讯设备和卫浴。安装施工前各设备基础须经交接验收,设备基础的尺寸极限偏差和水平度、铅垂度公差应符合施工验收规范的规定。预埋件、预留孔等进行交接验收,并复核坐标位置、标高、外形尺寸等是否符合要求。其次清点设备的零件、附件是否短缺,检查设备的外观及零附件是否有损坏和锈蚀的现象,如有问题及时购买合格零附件更换。施工完成后按要求进行清洁。
试运转的目的是进一步检查设备存在的缺陷,并进行使用前最后的修理和调整,使设备的运行特性符合生产的需要。
验收是机械设备安装施工过程中的重要环节,必须严格执行标准,认真验收,为机械设备的安全运行打好基础。验收的主要依据包括:设计文件;机械设备安装工程施工及验收规范;主要材料的出厂合格证及检验报告;设备资料(说明书、合格证等);隐蔽工程记录和各工序的检验记录等。
(9)、内墙粉刷:多年使用导致内墙墙面粉刷局部剥落及注浆加固施工导致墙面局部粘有水泥浆,这就需要重新粉刷墙体。
首先是铲掉漆膜,打磨被污染的墙面基层,确保墙面坚实、平整,用钢刷或其他工具清理墙面,使墙面尽量无浮土、浮尘,在墙面辊一遍混凝土界面剂,尽量均匀,待其干燥后(一般在2小时以上)。
其次刮腻子,一般墙面刮2面腻子即可,既能找平,又能罩住底色。平整度较差的腻子需要在局部多刮几遍.如果平整度极差墙面倾斜严重,可考虑先刮一遍石膏进行找平,之后再刮腻子。每遍腻子批刮的间隔时间应在2小时以上(表干以后)。
然后在风干一两天后打磨腻子,施工完成后先刷一遍底漆,等底漆干透后刷面漆即可。
(10)、清洁工程:建筑工程施工会遗留下许多垃圾污垢,各种污渍、垃圾、灰尘等问题,随着施工任务的完成,就需对施工现场进行全面彻底的清洁工作。
(11)、竣工验收:是指建设工程依照国家有关法律、法规及工程建设规范、标准的规定完成工程设计文件要求和合同约定的各项内容后,组织工程竣工验收并编制完成《建设工程竣工验收报告》。
结论:
本次施工,对于既有建筑地基基础沉降的原因给予分析与论证,然后通过选择注浆加固的方案进行基础沉降处理,解决了基础沉降对建筑物的影响;其次通过管理,对注浆加固施工工艺有更深层次的认知,保证了施工质量。
论文作者:杨文杰,唐水清
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签:注浆论文; 地坪论文; 灰土论文; 面层论文; 设备论文; 水泥浆论文; 墙面论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;