陳文秀
(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西太原 030009)
我國(guó)城市化的快速發(fā)展促進(jìn)建筑行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,近年來(lái)建筑工程量越發(fā)龐大,建筑的高度、工程量、整體投資越來(lái)越大,這對(duì)于建筑工程領(lǐng)域來(lái)說(shuō)既是快速發(fā)展的機(jī)遇,也是巨大的挑戰(zhàn)。面對(duì)難度越來(lái)越大的建筑工程施工,如何提高施工技術(shù)水平和工程施工質(zhì)量是建筑企業(yè)必須解決的重大問(wèn)題,而建筑工程基礎(chǔ)作為工程中最核心的組成部分,必須加大技術(shù)研發(fā)投入,不斷完善施工工藝,并加強(qiáng)施工管理,確?;A(chǔ)的穩(wěn)定性和可靠性。
我國(guó)幅員遼闊,不同地區(qū)的地形地貌特點(diǎn)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)都有很大的差異,比如北方地區(qū)存在凍土土質(zhì)、西部地區(qū)沙質(zhì)土質(zhì)偏多,東南沿海多雨水地區(qū)軟土淤泥土地較多,這些不同類(lèi)型的地質(zhì)特點(diǎn)造成基礎(chǔ)施工的多樣化需求,因此在進(jìn)行建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)不能簡(jiǎn)單采用相同的技術(shù)手段和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行,必須根據(jù)施工地質(zhì)結(jié)構(gòu)和自然環(huán)境特點(diǎn)選擇適用的施工技術(shù)和方案,這就要求基礎(chǔ)設(shè)計(jì)人員具有很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性和豐富的工程經(jīng)驗(yàn),如果不能妥善應(yīng)對(duì)這種多樣性,很容易產(chǎn)生基礎(chǔ)設(shè)計(jì)缺陷,對(duì)建筑工程施工造成不利危害。
建筑工程基礎(chǔ)施工主要是地下施工,施工過(guò)程具有較強(qiáng)的隱蔽性,不容易實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程的管理和監(jiān)督,而且很多地下基礎(chǔ)設(shè)施施工無(wú)法通過(guò)直接觀測(cè)的方式進(jìn)行施工,很難直接觀察到設(shè)施與地面交界處的施工作業(yè)面,這導(dǎo)致建筑基礎(chǔ)施工技術(shù)難度較大,需要施工人員具有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。此外在施工過(guò)程中,現(xiàn)場(chǎng)管理和質(zhì)量監(jiān)督人員也很難進(jìn)行有效的質(zhì)量管控,容易造成質(zhì)量監(jiān)督管理缺失的問(wèn)題,這也是建筑基礎(chǔ)施工需要解決的關(guān)鍵困難。
建筑工程基礎(chǔ)處于整個(gè)建筑的最底層,一旦基礎(chǔ)施工完成后,大部分基礎(chǔ)構(gòu)建都埋在地下,如果建筑基礎(chǔ)存在設(shè)計(jì)缺陷或施工質(zhì)量問(wèn)題,想要進(jìn)行修復(fù)將會(huì)存在巨大困難,會(huì)嚴(yán)重影響建筑整體施工進(jìn)度,嚴(yán)重的需要將建筑進(jìn)出重新返工,這會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,因此,建筑工程基礎(chǔ)需要一次性施工必須成功,基本難以實(shí)現(xiàn)后期的整改和修復(fù),這對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和施工質(zhì)量管理來(lái)說(shuō)都是需要面臨的難題。
在建筑工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工前,需要對(duì)項(xiàng)目工程所在區(qū)域的地質(zhì)特點(diǎn)和氣候環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)周密的現(xiàn)場(chǎng)勘探與測(cè)量。要重點(diǎn)對(duì)土層結(jié)構(gòu)、密度、承載能力和含水量等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行測(cè)算,再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行基礎(chǔ)施工設(shè)計(jì)與技術(shù)方案選擇工作,特別是對(duì)于一些復(fù)雜地勢(shì)和土質(zhì)特點(diǎn)復(fù)雜的區(qū)域需要增大設(shè)計(jì)裕度,并利用加深樁基鉆孔深度,擴(kuò)大基礎(chǔ)面積,增加基礎(chǔ)鋼筋等方式提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,減少由于土質(zhì)不均勻造成的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)變形。與此同時(shí),要對(duì)工程所處區(qū)域和周邊的地下管線、電力電纜、通信線路等設(shè)施進(jìn)行完善的勘查,應(yīng)與地下設(shè)施相關(guān)所屬單位進(jìn)行充分的前期溝通,明確在建筑地基施工中可能造成的影響,并做好預(yù)案工作,盡量避免地基施工對(duì)周邊設(shè)施的不利影響。
地下水是影響建筑工程基礎(chǔ)施工的重要因素,因此在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工之前要對(duì)地下水文進(jìn)行充分的檢測(cè),并采用合理的控制技術(shù),比如可以利用管井降水、設(shè)置基坑排水溝槽等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)地下水的控制,以減少地下水資源對(duì)建筑基礎(chǔ)的不利影響。此外,有些地區(qū)由于地下水資源豐富,導(dǎo)致地基土壤松軟或出現(xiàn)淤泥土質(zhì),這對(duì)于基礎(chǔ)施工都會(huì)造成不利影響,因此要明確基礎(chǔ)土壤中的含水量,有針對(duì)性地進(jìn)行防水排水工作,盡量避免由于地下水造成的基礎(chǔ)沉降與形變。
建筑工程地基施工必須要充分考慮建筑整體施工需求,因此在進(jìn)行地基設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能結(jié)合房屋結(jié)構(gòu),形成一體化設(shè)計(jì)施工技術(shù)方案,利用一體化設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)化的基礎(chǔ)施工方案。首先應(yīng)該明確建筑上層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和地基負(fù)載特性,對(duì)地基需要承受的各種載荷需要進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算,并利用仿真軟件模擬建筑上層的載荷,保證計(jì)算結(jié)果與真實(shí)負(fù)載相同,在明確了上層結(jié)構(gòu)后在進(jìn)行基礎(chǔ)施工設(shè)計(jì)與技術(shù)方案選擇。因此,建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性是進(jìn)行基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),必須進(jìn)行完整的一體化設(shè)計(jì),才能確保建筑在整體施工過(guò)程中不發(fā)生基礎(chǔ)沉降傾斜等問(wèn)題,從而保證建筑的整體施工質(zhì)量和建筑使用壽命。
建筑基礎(chǔ)作為連接建筑與地面的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),需要承載的載荷巨大,不僅受到壓力載荷,還會(huì)由于建筑不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和風(fēng)力等其他因素產(chǎn)生側(cè)向的拉力載荷,當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的豎向系統(tǒng)壓力傳遞到地基時(shí),地基本身的承載力非常復(fù)雜,加之基礎(chǔ)所在土質(zhì)結(jié)構(gòu)的各種影響因素,需要對(duì)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工做出科學(xué)的選型設(shè)計(jì)。比如建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)土質(zhì)較為酥松薄弱,且建筑上層結(jié)構(gòu)相對(duì)較高,必須采用筏板基礎(chǔ),使地基的接觸面增大進(jìn)而提高其穩(wěn)定性。不同的建筑形式和不同的地質(zhì)條件對(duì)基礎(chǔ)工程的施工技術(shù)提出不同的要求,比如像鉆孔灌注樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁和沉管灌注樁等多種技術(shù)方案都可以應(yīng)用于不同建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工,而復(fù)合地基施工技術(shù)也是常用的地基施工方案,一般采用深層攪拌法,可應(yīng)用于大多數(shù)地質(zhì)條件,但對(duì)于淤泥質(zhì)土來(lái)說(shuō),應(yīng)利用復(fù)合地基來(lái)充分利用原有土體的承載力,但應(yīng)注意復(fù)合地基難以承受高層建筑。根據(jù)實(shí)際情況,進(jìn)行不同的基礎(chǔ)施工技術(shù)的優(yōu)化選型設(shè)計(jì)不僅能夠有效節(jié)約工程造價(jià)投資,同時(shí)也會(huì)很大限度地提高建筑工程地基施工效率和質(zhì)量,確保工程整體的順利實(shí)施。
基礎(chǔ)工程建設(shè)施工所用到的原材料種類(lèi)較多,其性能質(zhì)量是決定建筑基礎(chǔ)整體施工質(zhì)量的關(guān)鍵,常用的材料包括砂石、水泥、鋼筋、絞線等,施工單位要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)采購(gòu)規(guī)范對(duì)所需的原料進(jìn)行質(zhì)量把控,應(yīng)采用公開(kāi)招投標(biāo)形式確定原材料供應(yīng)廠家,在施工之前,要多選購(gòu)的材料進(jìn)行抽查檢驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試工作,確保材料的真實(shí)性能指標(biāo)與標(biāo)注參數(shù)相符合。此外,應(yīng)該建立完善的現(xiàn)場(chǎng)材料儲(chǔ)存與管理制度,做好防水防潮工作,避免出現(xiàn)潮濕腐蝕、材料變性等問(wèn)題出現(xiàn)。
在進(jìn)行建筑基礎(chǔ)施工之前,項(xiàng)目管理人員應(yīng)該組織基礎(chǔ)設(shè)計(jì)單位、施工單位和第三方工程監(jiān)理單位進(jìn)行完善的技術(shù)交底工作,設(shè)計(jì)人員要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中的關(guān)鍵要點(diǎn)和主要施工工藝予以技術(shù)澄清,施工作業(yè)單位要充分理解和把握設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)目標(biāo)和質(zhì)量要求,盡量避免雙方理解歧義造成的錯(cuò)誤,通過(guò)完善的技術(shù)交底工作,能夠有效發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的缺陷,并能有針對(duì)性地對(duì)施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整,確保設(shè)計(jì)方和施工方認(rèn)知的一致性,從而保證基礎(chǔ)施工質(zhì)量。
在完成了基礎(chǔ)現(xiàn)場(chǎng)勘查、施工設(shè)計(jì)和技術(shù)交底工作后,施工單位可以進(jìn)入施工階段,其關(guān)鍵要點(diǎn)在于土方開(kāi)挖和基礎(chǔ)支護(hù),具體的施工流程分為以下幾個(gè)步驟:首先,施工單位需要清理開(kāi)挖區(qū)內(nèi)的障礙物,移動(dòng)開(kāi)挖區(qū)內(nèi)的地下電纜和地下排水管道;其次,施工單位應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件,選擇合理的土方開(kāi)挖方案施工現(xiàn)場(chǎng),使用施工機(jī)械處理施工區(qū)的硬土和巖石;再者,在基坑開(kāi)挖完成后,施工單位應(yīng)保護(hù)成品,如保護(hù)測(cè)量控制樁,防止挖掘機(jī)破壞基坑;最后,應(yīng)在基坑周?chē)佋O(shè)排水溝和集水池,使施工場(chǎng)地保持一定的坡度,防止基坑和場(chǎng)地浸水,并根據(jù)邊坡條件和土質(zhì)條件,制定合理的邊坡支護(hù)方案,實(shí)施有效支護(hù)。
綜上所述,建筑工程地基施工是決定工程質(zhì)量和建筑壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其設(shè)計(jì)施工難度較大,需要進(jìn)行詳細(xì)縝密的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)與調(diào)查,并根據(jù)施工環(huán)境特點(diǎn)和建筑負(fù)載特性選擇科學(xué)合理的施工方案,在地基的設(shè)計(jì)中,必須與建筑整體設(shè)計(jì)相結(jié)合,做好地下水文資源的檢測(cè)與控制,做好地基工程施工的優(yōu)化選型和方案設(shè)計(jì)工作,并嚴(yán)格按照施工工藝做好建筑基礎(chǔ)的支護(hù)和土方開(kāi)挖,通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理實(shí)現(xiàn)建筑工程基礎(chǔ)施工的優(yōu)化提升。