何偉
(甘肅泓文建筑設(shè)計有限責(zé)任公司,甘肅蘭州 730000)
目前很多建筑工程在特殊土體上建設(shè),由于基土穩(wěn)定性極差,且處理問題存在局限性,特殊的土質(zhì)分布不夠均勻,這也是造成建筑物不穩(wěn)定的主要原因。在利用高壓噴射注漿方法期間,綜合上述基本特點,從淺層土到深層土、從淤泥質(zhì)土到砂性土、從一個樁基到連續(xù)水泥土墻的設(shè)計均可滿足工程要求,并且其施工十分簡單,容易操作。
本項目為臨潭縣新城鎮(zhèn)東街小學(xué)建設(shè)項目,其建設(shè)的內(nèi)容包含教學(xué)綜合樓、餐廳浴室及學(xué)生宿舍、教師周轉(zhuǎn)房、門房、地下消防水池、看臺主席臺、水沖式廁所、旱廁共八個結(jié)構(gòu)單體。而本次所研究的工程項目是該小學(xué)教學(xué)綜合樓的地基加固技術(shù)分析。
(1)該教學(xué)綜合樓的樁基礎(chǔ)、標高3.900 及以下框架柱、梁、板、樓梯均為C35,標高3.900 以上框架柱、梁、板、樓梯均為C30,構(gòu)造柱為C25;未注明均為C30;露天環(huán)境構(gòu)件(雨篷及女兒墻)為C30。
(2)鋼筋選擇。本次工程熱軋鋼筋選擇HRB400級;縱向的受力鋼筋采取普通鋼筋期間,在選擇鋼筋時期間,實測拉伸與屈服強度比值≥1.25,實測與標準屈服強度比值≤1.3;其總體伸長率在最大壓力下實測值在9%及以上;并且還需要保證率在95%及以上的強度標準值。
(3)鋼材選擇。本次工程所選擇的鋼量采取Q345B,支撐和連接件則選擇Q235B,在出廠前各項指標試驗均要合格。
在施工現(xiàn)場進入鋼材之前,需要對鋼材進行再一次的抽樣檢查,本次檢查的結(jié)果需要滿足目前我國相關(guān)標準,要有明顯的屈服臺階,生產(chǎn)率要>20%,自身沖擊韌性合格,可焊接性良好。
(4)地基形式分析。本次學(xué)校教學(xué)樓的建設(shè)場地屬于非濕陷性Ⅱ類差高低,場地標準的凍結(jié)深度為1.3m。
(1)適用范圍較廣。高壓噴射注漿法本身既可以用在新建工程前的地基加固作業(yè)中,又可用在已經(jīng)建設(shè)完畢的建筑物托換工程中,并且其既滿足了建筑物正常使用的功能,又可以在不破壞建筑物結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對地基的加固。
(2)該方法在實際工程施工期間能夠?qū)娚涞乃俣群头较蜻M行同時調(diào)整,也正是因為這種靈活性的特點,促使目前很多建筑工程都在使用這種方法進行地基的加固作業(yè)施工[1]。
(3)在使用該方法過程中,以50-300mm 的孔徑范圍,在施工區(qū)域內(nèi)鉆取土層小孔,在孔內(nèi)滿足形狀的深度要求,并且基于這樣的深度也可形成直徑在0.4-4m的固結(jié)體。
(4)在一些礦山井巷工程或者是地下鐵道的修筑工程建設(shè)期間,需要對地面與注漿管之間的角度進行調(diào)整,進而確定樁體的具體位置,便于后續(xù)施工需要[2]。
(5)在地基土被加固之后其重度基本不會發(fā)生變化,并且軟弱下臥層也不會出現(xiàn)極大的附加沉降問題。
(6)在使用高壓噴射法期間,其會破壞土體結(jié)構(gòu),但是不會對地表造成破壞。對于施工區(qū)域周邊的建筑物影響較小,整個施工過程沒有振動,污染程度不高,沒有噪聲,屬于綠色施工技術(shù)的一種。
(1)適用的土質(zhì)條件。在利用該方法實施施工作業(yè)期間,會逐漸將地基處理深度提升?,F(xiàn)階段我國可以最多處理深度為30cm 以上土層,可處理的土體也十分豐富。除了對于一些淤泥質(zhì)土和素填土有著十分有效的處理效果之外,同時對一些特殊的土質(zhì)處理效果也十分明顯,但是如果像土體的內(nèi)部含有大量的塊石或者雜物,需要先在現(xiàn)場進行試驗,待到試驗結(jié)果允許施工后再去進行實際施工。這樣處理主要是因為在該方面施工經(jīng)驗較為貧乏,因此為了保障后續(xù)的施工效果所應(yīng)用的試驗法。
(2)所能應(yīng)用的工程范圍。在目前地基加固和防滲漏施工作業(yè)中,高壓噴射注漿法發(fā)揮著巨大的作用。并且無論是新建工程還是改造工程的地基加固等作業(yè),該技術(shù)都有著十分重要的工程應(yīng)用效果。
(1)本次工程根據(jù)相關(guān)巖土勘察報告顯示,教學(xué)綜合樓采取的是泥漿護壁鉆孔灌注樁基礎(chǔ),基礎(chǔ)持力層選擇第3 層的角礫層,對于樁端的基線位置而言,其需要具有1800KPa 的阻力標準值,并且需要其進入在1.0m 以上的角礫層深度,樁體直徑需要在1倍以上,地基基礎(chǔ)設(shè)計為丙級,地下消防水池采取筏板作為基礎(chǔ),基礎(chǔ)埋深的深度大于為-4.8m。地基承載力特征值為300kPa。
(2)地下消防水池基坑的開挖應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑周邊的條件來科學(xué)選擇放坡處理和支護的形式,在基坑支護設(shè)計上需要需選擇經(jīng)驗豐富和資質(zhì)齊全的單位實施。
(3)基于樁基的施工要求,試樁過程需要選擇施工現(xiàn)場四周四個代表位置實施,為了保障后續(xù)施工與技術(shù)要求,不能設(shè)置少于2個的試樁點。最終確定成孔的可行性和單樁的承載力。并且需提供成孔孔徑、垂直度和孔底沉渣等檢測數(shù)據(jù)。在施工中,如果使用靜載試驗來確定單根樁體在豎向的承載力,那么所檢測的數(shù)量不能少于3根樁體,并且其與總樁體數(shù)目的比值不能在1%以下。在試樁作業(yè)結(jié)束之后,需要將試樁的結(jié)果報到設(shè)計院,同意之后才能實施大面的樁基施工。
在使用高壓噴射注漿技術(shù)過程中,主要使用水泥作為漿液的材料,如果工程有著特殊要求,則為了滿足施工要求,則可使用32.5級以上的普通硅酸鹽水泥。
(1)設(shè)計水灰比。結(jié)合工程建設(shè)需求,需要明確的是,所形成的樁體強度高低與水泥比重大小成正比,但是所存在的問題也相對較多,如漿液擴散范圍小、直徑不符合要求等[3]。并且在此因素影響下其結(jié)石率和膠凝時間也會造成極大差異性。因此為了確定最佳的水灰比,可以采取試驗方法來進行,分為1-5號5組,水灰比分別為2:1、1.5:1、1:1、0.75:1、0.5:1。
(2)試驗結(jié)果分析。本次主要檢驗的是注漿體,其檢驗的參數(shù)包含注漿體的抗壓強度、擴散半徑和結(jié)石率。由各配比方案抗壓強度可知試件的強度隨著水灰比減小逐漸增大,在各個試件的強度比值中可 以發(fā)現(xiàn),1與2號在3-5MPa 處穩(wěn)定,3與4號在10MPa 處穩(wěn)定,5號可達到23MPa。固結(jié)體主要的凝固時期是7到28天,這其中5號試驗方案其抗壓強度在7到14天內(nèi)增加了3倍。3與4號在14到28天內(nèi)抗壓強度增加了2.5倍。
綜上所述,經(jīng)過高壓噴射注漿法來對重點區(qū)域進行注漿加固,在該教學(xué)樓的地基加固項目中取得了較為良好的效果。在施工結(jié)束后的3 個月內(nèi)沉降量較小,完全在允許值范圍內(nèi),對墻體裂縫進行處理之后可以完全投入正常使用。