趙賀朋 王磊
(北京建工土木工程有限公司,北京 100020)
近年來,國際以及國內(nèi)悄然間掀起了建筑高度競賽,國家地標(biāo)、城市地標(biāo)屢見不鮮,現(xiàn)代化都市呈現(xiàn)遍地開花的趨勢,眾所周知,樓層越高建筑難度越大,高層建筑高度的挑戰(zhàn)基礎(chǔ)穩(wěn)定是前提,這無疑是加大了我們土建基層施工人員工作強度及難度,深基礎(chǔ)大開挖,在施工中對我們每一位工作人員提出了更高的要求,也就要求提高專業(yè)水平與時俱進(jìn),深層次高要求的進(jìn)行研究探討。
我國高層建筑如雨后春筍建設(shè)迅速增長,逐步成為都市城市建筑的主流。高速發(fā)展就要求高效率,前期的勘察設(shè)計往往不能全面詳盡的反應(yīng)地質(zhì)情況,需要施工期間查漏補缺,并制定針對性解決方案。高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計的重要性不言而喻,其具有多層數(shù),大高度,大荷載,等突出難度,俗話說能力越大責(zé)任越大,樓層越高需要抵抗的壓力越大,而且還要抵抗地震作用。隨著城市的發(fā)展及人口車輛的增加,城市容量越來越大,土地資源越發(fā)珍貴稀缺,這樣設(shè)計師及建設(shè)者又將目光投向地下空間,地下商場、地下停車場大面積建設(shè),包括城市人防建設(shè)等等,對基礎(chǔ)設(shè)計帶來多樣化、復(fù)雜化的挑戰(zhàn),所以以下問題特別需要我們進(jìn)行研究探討。
高層建筑由于其本身高度問題也就決定了其基礎(chǔ)深度,到達(dá)一定水位,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,例如淤泥、沙質(zhì)土地,因此深基坑的支護(hù)何邊坡問題問題必須加以嚴(yán)格控制,確保施工安全,專業(yè)的作業(yè)要分包給專業(yè)公司。鋼板支護(hù)及樁基支護(hù)按照設(shè)計進(jìn)行操作,尤其是當(dāng)新建工程的相鄰建筑距離較近、距離管線較近、距離城市道路較近時,不僅存在基坑邊坡安全,還應(yīng)考慮相鄰建筑對本工程造成的不均勻沉降、地下水沖擊力。
地下建筑基礎(chǔ),除基坑開挖的施工需要考慮地下水的影響,做好地基勘測,按照地勘數(shù)據(jù)確定建筑防水等級,在設(shè)計時對工程做抗裂防水的等級結(jié)構(gòu)設(shè)計,設(shè)計圖紙必須明確標(biāo)志該項工程降水標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)要求做好設(shè)計交底。在其施工過程中由于自然條件及施工方式,軟地基逐步形成,其本身地質(zhì)條件復(fù)雜水分較大,形成了松軟或者癱軟的土壤,同時在表面及內(nèi)部有多處間隙,從而影響了基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和整體性,軟弱地基在天然中的抗壓能力抗剪能力就非常低了,特別容易造成沉降,造成樁基或者建筑物基礎(chǔ)位移從而產(chǎn)生質(zhì)量安全事故,從而使工程停止,造成工期及經(jīng)濟(jì)損失,使工程地基施工造成了非常大的難度。在現(xiàn)實工程中,軟弱地基上的建筑物,會因為地基強度和沉降變形不滿足設(shè)計要求出現(xiàn)問題,所以需要對軟弱地基進(jìn)行處理,以提升其強度和穩(wěn)定性,確保建造完成的建筑物可以正常投入使用。
軟弱地基的加固處理方法主要可分為兩種: 1)直接對地基基礎(chǔ)進(jìn)行干預(yù)加固處理,提高其抗壓、抗剪能力; 2) 通過樁基工程對軟基礎(chǔ)下方進(jìn)行加固,例如、管樁、灌注樁等方式進(jìn)行深層加固,從而起到支撐加固的作用。
顧名思義就是將軟弱地基地面下面不穩(wěn)定承壓差的土壤或者其它物質(zhì)進(jìn)行挖掘清理,挖掘清理后按照設(shè)計采購強度等各項條件符合的物質(zhì)運輸至現(xiàn)場進(jìn)行換填作業(yè),從而達(dá)到設(shè)計要求。換填施工工藝具有以下特點首先施工簡易就是簡單的挖掘換填,效率高成型快,其次實施靈活能大面積施工也能小范圍換填,根據(jù)不同的工程制定不同方案,亦可以交叉混合性換填,最后是可變通性強,可以因地制宜,找尋建筑施工周圍的換填材料符合條件的進(jìn)行施工從而提高效率節(jié)省成本,換填法相對其它方式還是有不錯的優(yōu)勢,可以優(yōu)先選取,可靠性經(jīng)濟(jì)性較強的換填法。
不難理解就是采取外力通過傳統(tǒng)的打擊夯實技術(shù)進(jìn)行二次改造地基基礎(chǔ),通過大重型現(xiàn)代化機械進(jìn)行操作,通常為前期準(zhǔn)備工作完城后機械進(jìn)場,通過錘形夯實機械以重力引力機械力進(jìn)行落體夯實,以外力使軟弱地基得以改造,夯實能擠壓其中的空隙、泡沫、多余水分,從而起到改善軟弱地基的作用,該工藝優(yōu)勢在于經(jīng)濟(jì)性,無二次地基材料費用投入,相對不足是純機械介入改善效果有限度。
注漿加固法工藝采取柔性液體材料通過動力注漿機將水泥漿、注漿砂等材料注入軟弱基礎(chǔ)的空隙中,通過排空氣法、排水法將其中影響地基強度的物質(zhì)排出,占據(jù)原來的位置,著陸后發(fā)揮材料的特性揮發(fā)固話,從而形成穩(wěn)固的巖石、堅土層,達(dá)到改善地基的作用。該方法的特點是材料配比簡單無化學(xué)成分不會對地下生態(tài)造成破壞,同時水泥砂漿等材料價格相對便宜,劣勢,成本相對換填法稍高,注漿方式穩(wěn)固性需要后期連休檢測,不排除二次加固從而造成工期延誤或是建筑物沉降。
樁基礎(chǔ)在沿海地區(qū)及軟土基礎(chǔ)地區(qū)正在大面積使用,以上地區(qū)土質(zhì)以淤泥退海之地為主,換填法因周邊土質(zhì)都是軟弱土質(zhì)無法獲取,外圍運輸距離遠(yuǎn)運輸量大成本極高,因此不適用。注漿法同樣被淤泥同化,達(dá)不到理想效果。故此在設(shè)計施工階段選用了樁基礎(chǔ)施工法,采用專用打樁機械進(jìn)行操作,特殊地質(zhì)條件下水位過高,需先進(jìn)行降水作業(yè),地基外圍進(jìn)行防水帷幕施工,目前常規(guī)使用樁基有成品管樁、現(xiàn)場灌注樁,現(xiàn)場管樁采取機械外力擠壓土壤打入地下,起到加固地基改變承載力的作用,施工現(xiàn)場灌注樁,采取埋設(shè)護(hù)筒攪拌成孔后下入鋼筋籠及混凝土,成型后完成灌注樁施工提供支撐承載力,施工過程中要嚴(yán)格按照樁位圖進(jìn)行施工,包括米數(shù)、點位,施工完成后進(jìn)行專業(yè)檢測,以確保施工質(zhì)量,樁基礎(chǔ)優(yōu)勢穩(wěn)定性強,技術(shù)和工藝可靠,缺點是成本高,專業(yè)性強。
隨著我國城鎮(zhèn)化加速發(fā)展,我國能利用的土地資源日益緊張緊張,急切需要對軟土地基進(jìn)行開發(fā)使用。并且我國地大物博,各種軟弱地基情況不盡相同,這就要求我們結(jié)合以上處理辦法進(jìn)行綜合考慮,可單一采取也可綜合使用,在新的歷史條件下,發(fā)揮主觀能動性,立足實際,克服難題將此項分部分項工程順利完成。
1) 軟弱基礎(chǔ)復(fù)雜性,我國幅員遼闊,地形多樣化,祖國各地都在快速開發(fā),種種原因決定了軟弱地基施工在我們具有復(fù)雜性。我們列舉一部分來進(jìn)行分析,東北地區(qū)天寒地凍,凍土作業(yè),氣候作用,濱海城市,退海之地淤泥基礎(chǔ),地殼運動形成,西北地區(qū),地理位置決定,沙地黃土。這就要求我們根據(jù)不同的地區(qū)制定不同的設(shè)計施工方案,因地制宜,切忌照搬照抄經(jīng)驗主義,否則很容易出現(xiàn)地基下沉變形等質(zhì)量事故。
2) 軟弱基礎(chǔ)施工的困難性,行業(yè)內(nèi)人士都明了建筑工程施工本身就是個繁瑣的工程,難度大、不可控因素多,而基礎(chǔ)施工其中基礎(chǔ)施工恰恰是其整個過程中的難點重點。建筑基礎(chǔ)工程施工就有較大的困難性。困難性體現(xiàn)在其地下工程在未施工前及時采取現(xiàn)代化手段也無法完全獲取地下狀態(tài),這就導(dǎo)致施工中會有不可預(yù)見的突發(fā)狀況; 比如地下管線、周邊的建筑物及道路,一旦因施工造成便宜變化都是極其困擾的,另外基礎(chǔ)是整個建筑物壓力承載處,它的設(shè)計施工決定了整個建筑物的質(zhì)量,責(zé)任越大困難度也就增高了。
3) 目前我們建筑基礎(chǔ)質(zhì)量事故存在多發(fā)性。因為地基基礎(chǔ)施工具有隱秘性的特點,隱蔽工程往往被施工單位忽略,認(rèn)為快速施工完成節(jié)點為重,施工完成后驗收回填就平安無事了,這樣的想法往往就造成了安全質(zhì)量事故,部分工程當(dāng)時就發(fā)生透水、坍塌等安全質(zhì)量事故,即使施工中僥幸完成,后期建筑物沉降、開裂也屢見不鮮。在過去的一個階段事故頻發(fā),包括整體建筑物坍塌或拆除,造成極大損失,這就要施工企業(yè)提高安全意識加強軟弱地基施工全過程管理,監(jiān)管部門履行責(zé)任加強監(jiān)管,在此薄弱處避免出現(xiàn)重大紕漏,以確保安全有序的建設(shè)態(tài)勢,為現(xiàn)代化建設(shè)保駕護(hù)航。
4) 上述論述就特別需要我們在軟弱地基技術(shù)課題中具備嚴(yán)謹(jǐn)性了,建筑基礎(chǔ)工程施工技術(shù)性要求高。建筑施工雖然經(jīng)過多年發(fā)展,但不得不承認(rèn)它仍然處于發(fā)展階段,并且施工過程是粗放式的,在施工建筑基礎(chǔ)作為建筑工程施工的重要組成部分,作為整個工程中的重中之重,技術(shù)先行技術(shù)保證是保障是基礎(chǔ),這就要求我們的技術(shù)工作要嚴(yán)禁,從地勘資料、設(shè)計圖審、專項方案編制等都要嚴(yán)謹(jǐn)計算推演,實際施工前要根據(jù)相關(guān)資料對現(xiàn)場及周邊進(jìn)行實際二次勘查,確保無管線,施工中做好方案交底做好相關(guān)監(jiān)測,及時收集相關(guān)資料進(jìn)行匯總分析存檔。
質(zhì)量控制一般情況下分為材料質(zhì)量控制、工藝工法質(zhì)量控制、監(jiān)測檢測質(zhì)量控制,采取綜合手段投入相應(yīng)的人力物力才能做到真正的控制質(zhì)量,特別針對軟弱地基工程,地下隱蔽工程往往是質(zhì)量控制的盲區(qū),其特點隱蔽性更強、施工周期短、施工現(xiàn)場雜亂復(fù)雜,這就決定了其質(zhì)量控制會存在監(jiān)管不到位,也就要求我們的管理者及監(jiān)管者提高意識盡職履責(zé),為建設(shè)工程保駕護(hù)航。提升施工人員素質(zhì)。對于建設(shè)工程項目軟弱地基的有效處理,還需要重點加強對于施工人員的重點把關(guān)和控制,促使各個施工人員都能夠掌握相關(guān)技術(shù)操作的基本要點,并且能夠具備理想的質(zhì)量意識,有效規(guī)范自身行為,在施工機械設(shè)備的操作以及具體施工材料的應(yīng)用方面也能夠提升其標(biāo)準(zhǔn)化效果有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范后進(jìn)行履職把控就可以了。
1) 第一點地基建筑材料質(zhì)量把控,原材料質(zhì)量的好與壞在很大程度上決定了項目工程的施工質(zhì)量 因此在軟地基質(zhì)量控的頭一環(huán)材料管理要嚴(yán)格把控,首選供應(yīng)商選用把控,盡量選取大廠知名品牌材料供應(yīng)商,這樣才有保障,然后是進(jìn)場驗收,四方驗收、嚴(yán)查規(guī)格、尺寸、合格證等相關(guān)信息,防治以次充好,最后施工過程中控制,在材料使用、材料配比中增派專業(yè)人員進(jìn)行控制,按照方案及材料配比說明進(jìn)行實施,在軟基礎(chǔ)施工中換填法及注漿法對材料質(zhì)量要求最高,往往材料質(zhì)量直接決定后期成活質(zhì)量,專業(yè)工程師及施工人員著重注意。
2) 地基施工期測繪及放線驗收核對對項目質(zhì)量具有至關(guān)重要的影響,測量放線工序?qū)椖慷ㄎ弧⒌鼗_挖及建筑物施工具有指導(dǎo)先行作用。測繪放線工作一旦出現(xiàn)問題就是不可扭轉(zhuǎn)的嚴(yán)重質(zhì)量問題,往往不可修復(fù)損失巨大,測繪測量工作質(zhì)量控制要求實操工作人員進(jìn)行自檢,技術(shù)部門要確定質(zhì)檢人員及技術(shù)人員進(jìn)行復(fù)核,這樣確保原則放線定位準(zhǔn)確無誤。
1) 安全責(zé)任重于泰山,軟弱地基作為建筑工程中高大難深,安全管理重中之重,只有安全第一才能保證其他措施順利進(jìn)行,根據(jù)我國建筑工程安全責(zé)任主體責(zé)任制度,按照責(zé)任主體事故按照責(zé)任單位共分6 類,其中包括: ①第一主體建設(shè)單位,建設(shè)單位應(yīng)履行對整個建設(shè)周期安全負(fù)責(zé),不得隨意壓縮工期,工期要合理,不得干預(yù)設(shè)計按照規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計支護(hù)、降水。在程序和設(shè)計上確保本質(zhì)安全; ②勘察單位,勘察單位安全責(zé)任,根據(jù)相關(guān)法律文件積極履責(zé)勘測職責(zé),勘測數(shù)據(jù)對后續(xù)設(shè)計施工具有指導(dǎo)作用,設(shè)計得到數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確設(shè)計錯誤,施工單位面臨錯挖、地下管線; ③設(shè)計單位安全職責(zé),根據(jù)勘察單位數(shù)據(jù)及建設(shè)單位提供要求,按照國家規(guī)范及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計,發(fā)揮專業(yè)性進(jìn)行計算,嚴(yán)謹(jǐn)核對,摒棄外部干擾; ④施工單位安全職責(zé),按照設(shè)計勘察文件,編制施工組織設(shè)計及專項施工方案,并且要保證相關(guān)措施得以落實到位,先支后挖、嚴(yán)禁超挖; ⑤監(jiān)理單位安全職責(zé),監(jiān)督施工單位安全措施到位情況,做好監(jiān)控和旁站; ⑥監(jiān)測單位安全職責(zé),保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的真實性,及時對相關(guān)單位進(jìn)行預(yù)警,起到警示作用。
2) 明確了各方安全責(zé)任后,各方積極履行責(zé)任,眾志成城確保建設(shè)工程軟弱地基工程順利進(jìn)行,針對安全風(fēng)險識別、分析的關(guān)鍵和薄弱環(huán)節(jié),嚴(yán)格落實分級分包責(zé)任制,做到施工計劃科學(xué)、施工方案周密、過程控制到位,做細(xì)做實每一道工序、每一個環(huán)節(jié),以確??茖W(xué)有效控制地基工程。加強施工現(xiàn)場各級人員安全教育,首先管理人員要首先進(jìn)行安全教育,提高安全意識及安全知識,考核達(dá)標(biāo)這樣才能具備管理建筑現(xiàn)場的能力,管理人培訓(xùn)完成后就是現(xiàn)場實際操作人員安全教育,做到人人心中有數(shù),先完成三級教育,后續(xù)進(jìn)行基坑方案交底,使其明了所進(jìn)行工作的隱患所在、重點所在。提高人員安全意識,注意人機合作施工安全因地基工程往往有水滲出,臨電安全需要采取三級配電,進(jìn)行兩級保護(hù),確保用電安全.在施工過程中,要不斷增強施工人員的安全意識,增加工作人員對提高施工人員的安全防范能力。在進(jìn)行施工前,要做好地形、地貌的勘察和記錄工作,找出影響地形安全隱患的因素,做好安全技術(shù)交底工作,堅持預(yù)防為主、防治結(jié)合的原則,在建筑施工過程中,要堅持“預(yù)防為主,防治結(jié)合” 的原則,在掌握工程整體情況的同時,做好預(yù)防工作、監(jiān)督工作。在開挖基坑的時候,離坑槽1.2m的范圍內(nèi),不能夠堆放過重的物體。傳統(tǒng)的管理模式一般都是事后處理,只是單純的善后工作,等到事故發(fā)生后才去解決問題,這樣以來,不但造成了人員傷亡也造成了經(jīng)濟(jì)損失,對個人和企業(yè)都非常不利.為此,我們一定要做好地基防護(hù)工作,在施工階段,要全方位的實施監(jiān)督,對施工人員的工作細(xì)節(jié)我們要全面關(guān)注到,保證施工過程中盡可能的不出現(xiàn)問題.一旦發(fā)生事故,要盡快解決,保證受傷人員的救治工作,調(diào)節(jié)好施工進(jìn)程,使施工工作以最快的速度恢復(fù)原貌。總之,在安全管理方面,要本著預(yù)防為主的原則,做到防治結(jié)合。
總而言之,建筑地基是建筑物的核心組成部件,是建筑物質(zhì)量的關(guān)鍵保障部位,關(guān)系著千千萬萬居民的財產(chǎn)人身安全。而我們作為社會主義現(xiàn)代化的建設(shè)者,時代前進(jìn)的探索者,就肩負(fù)著軟弱地基建設(shè)核心技術(shù)措施的探索責(zé)任,有義務(wù)將其作為研究課題去重點攻克,這樣才不負(fù)國家和人民重托,通過實踐革新改變其困難現(xiàn)狀,將困難變?yōu)閯恿?,實際施工階段嚴(yán)格把控,技術(shù)革新方面積極探索,尋求新材料、新技術(shù)、新工藝來克服傳統(tǒng)技術(shù)難題往往有著事半功倍的效果。