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        市政建筑工程地基施工技術(shù)的關(guān)鍵點分析

        2022-12-16 14:28:32張?zhí)煨?/span>中交四航局第六工程有限公司
        門窗 2022年8期
        關(guān)鍵詞:市政土層施工單位

        張?zhí)煨?中交四航局第六工程有限公司

        1 前言

        在項目地基施工階段,施工人員必須以土體性質(zhì)、地形地貌為依據(jù),合理選擇地基施工技術(shù),如此方能保障地基的牢固性和穩(wěn)定性。近幾年來,樁基礎(chǔ)施工和深基坑支護技術(shù)在市政建筑工程地基施工中得到廣泛運用,由此而衍生的系列新型技術(shù)大幅度攻克了傳統(tǒng)施工的部分難題,為建筑工程整體安全質(zhì)量提供了重要保障,對城市市政設(shè)施建設(shè)意義深遠。

        2 市政建筑工程地基基礎(chǔ)工程概念

        2.1 樁基礎(chǔ)工程

        樁基礎(chǔ)代指承臺以及整體連接的樁身,又分為低承臺樁基和高承臺樁基,兩種樁基的不同之處在于,前者整體樁身埋藏于土的底部,且土體和承臺之間存在接觸;而后者則主要是高出地面的樁基。通常情況下,在市政工程地基基礎(chǔ)施工中,工程往往會采用低承臺基礎(chǔ)。隨著我國市政工程項目不斷擴大,樁基礎(chǔ)在市政工程地基基礎(chǔ)施工中被大力推廣,其優(yōu)勢在于能夠適應(yīng)較差的土質(zhì)條件,貼合高層市政工程的建設(shè)要求。

        在施工設(shè)計階段,工作人員可以綜合考慮建筑的自身重量、重力荷載以及傾斜程度等參數(shù),合理選擇工程建設(shè)的樁基礎(chǔ),確保地基能夠承受建筑的橫向荷載和傾覆荷載。除此以外,通過比較地基持力層,可以精準(zhǔn)判斷整體工程地基承載力特征值,這也意味著在選擇樁基礎(chǔ)時必須結(jié)合工程實際。

        2.2 深基坑支護工程

        在實際施工中,施工人員須依據(jù)現(xiàn)場是否有放坡條件,選擇不同的支護結(jié)構(gòu)類型,保證深基坑土方開挖。通常情況下,可供選擇的支護結(jié)構(gòu)分為排樁支護、地下連續(xù)墻、水泥土樁墻以及逆作拱墻,其差異主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)安全等級和建設(shè)條件上。

        基坑支護工程一般屬于臨時項目,在工程建設(shè)期間可適當(dāng)縮小安全儲備空間,但必須確保結(jié)構(gòu)工程和施工技術(shù)的科學(xué)性。但由于深基坑支護工程技術(shù)難度系數(shù)較高、損耗成本較大,因此更適用于地質(zhì)和水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜的市政工程項目。而且,在工程施工規(guī)劃階段,施工人員需重點考慮土質(zhì)條件,并確保挖掘工作覆蓋勘察、施工、設(shè)計以及監(jiān)測等流程。

        3 市政建筑工程地基施工常見問題

        3.1 基坑坍塌

        基坑坍塌是市政建筑工程地基施工中的高發(fā)事故,一旦工程項目出現(xiàn)基坑坍塌,輕則影響地基的承載能力,重則釀成嚴重的工程安全事故,威脅工程整體質(zhì)量和安全。而之所以會出現(xiàn)基坑坍塌事故,根本原因在于基坑邊坡土體承載力不足。由于邊坡土地承載力不符合預(yù)期要求,底土?xí)∑穑油恋叵禄?,地下水上反或滲流,相對應(yīng)的砂石混凝土就會出現(xiàn)上涌現(xiàn)象,導(dǎo)致邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性大打折扣,最終呈現(xiàn)為基坑坍塌。除此以外,建筑施工中支護結(jié)構(gòu)質(zhì)量不合格,剛度、強度、穩(wěn)定性等參數(shù)不達標(biāo),也會引發(fā)基坑坍塌,給施工單位帶來嚴重損失。

        3.2 軟土層聚集

        軟土層聚集是現(xiàn)階段市政建筑工程地基施工中的典型難題,由于地理環(huán)境不同,市政建筑工程施工區(qū)域地質(zhì)條件、土壤性質(zhì)等可能有所差異。特殊地質(zhì)與土壤條件下,如軟土層,地基工程施工將會遭遇嚴重阻礙。軟土層的基本特征是含水量大、壓縮量高、強度低,且土層中普遍混雜有大量淤泥、軟質(zhì)土以及軟質(zhì)耕植土等,導(dǎo)致土層承載能力差、牢固性差。針對這類土層,施工人員必須采用特殊處理手段,運用技術(shù)對軟土層進行修正處理,排除軟土層對工程的過度干擾,保障地基的穩(wěn)定性。

        4 市政建筑工程地基施工技術(shù)要點

        4.1 土體置換與分層填土技術(shù)

        土地置換與分層填土技術(shù)是現(xiàn)階段市政建筑工程地基施工中的常用技術(shù)。通過對大量市政工程施工案例展開分析,發(fā)現(xiàn)部分工程地基屬于軟土地基,土體高度膨脹、水分含量較大、土體牢固度不佳,整體難以達到市政建筑施工的規(guī)定指標(biāo)。如果直接在軟土地基施工,則難以有效保障建筑強度、穩(wěn)定性等。而基于土地置換技術(shù),施工人員可使用高強度、高硬度、高牢固度的材料替換地基軟土層和濕土體,從而提升地基土體強度。通常情況下,土體置換技術(shù)和分層填土技術(shù)需要搭配使用,通過發(fā)揮后者優(yōu)勢控制土體內(nèi)部孔洞與縫隙問題,確保土地的置換牢固、夯實,滿足工程項目預(yù)期承載標(biāo)準(zhǔn)。

        4.2 土體碾壓與牢固技術(shù)

        市政建筑工程施工安全性備受公眾矚目,若想保障工程項目的整體性能,必須確保其地基達到預(yù)期強度和牢固度。通常情況下,市政建筑施工單位會采取碾壓地基土體的方式提升地基硬度,令地基更為穩(wěn)定。在土體碾壓過程中,施工單位往往使用大型機械碾壓設(shè)備展開作業(yè),借助設(shè)備的沖擊力打造堅實、牢固的地基,有效預(yù)防了地基不均勻問題。

        4.3 土體排水固結(jié)技術(shù)

        土體中的過量水分會為工程安全埋下隱患,尤其在軟土層中,由于含水量過大、土層質(zhì)地較軟,其自身并不具備工程項目所要求的承載能力。因此,對于這類土體,施工人員可采取土體排水固結(jié)技術(shù),排除土體內(nèi)部水分,讓松軟的土層變得緊實、牢固。

        而隨著現(xiàn)代施工技術(shù)的不斷發(fā)展完善,土體排水,固結(jié)技術(shù)還發(fā)展出包括堆載預(yù)壓技術(shù)、真空預(yù)壓法等分支,為施工單位提供了更多的選擇,施工人員可以結(jié)合具體土質(zhì)情況和項目要求,選擇最適用的土體排水固結(jié)技術(shù)。比如,針對自然地基土體排水,使用效率更高的堆載預(yù)壓法。

        4.4 振動沉樁施工技術(shù)

        振動沉樁施工技術(shù)是一種操作便捷、技術(shù)簡單,且成本投入較低的工程地基施工技術(shù),在現(xiàn)階段市政建筑施工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。在運用該技術(shù)展開施工時,施工人員需要在樁體頂端安裝固定震動器,建筑樁體自身重量以及固定振動器的振動功能,使得樁基堅實、穩(wěn)定的深入地基內(nèi)部,達到夯實土地、牢固地基的目的。通常情況下,運用振動沉樁施工技術(shù)處理的路基牢固度和硬度良好,因此而備受施工單位青睞。

        4.5 靜力壓樁施工技術(shù)

        靜力壓樁施工技術(shù)在地基處理技術(shù)中同樣具有代表性,該項技術(shù)應(yīng)用流程如下:施工人員需要在樁架上設(shè)置一定重量,在樁體自身重量和設(shè)置重量的雙重作用下,樁體將會成功植入土體,夯實土層。但值得注意的是,在選擇應(yīng)用靜力壓樁施工技術(shù)處理地基時,必須確保作業(yè)的持續(xù)性,中間不能出現(xiàn)停歇。整體來說,靜力壓樁施工技術(shù)同樣具備工序簡單、操作便捷、低污染、低成本的優(yōu)勢,在黏土層、濕土層施工中應(yīng)用頻率較高。

        4.6 后澆帶技術(shù)

        后澆帶技術(shù)被廣泛應(yīng)用于規(guī)模較大的市政建筑工程項目中,這項技術(shù)對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全的維護作用較為客觀。若施工中混凝土內(nèi)外溫差較大,建筑施工單位可以通過設(shè)置后澆帶控制混凝土的收縮和膨脹,進而規(guī)避由于地基沉降不均勻所引發(fā)的裂縫問題,為市政建筑項目安全施工提供保障。

        但在后澆帶技術(shù)應(yīng)用過程中,施工人員必須明確設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范以及施工要求,在地基底部設(shè)置施工縫,從而科學(xué)規(guī)劃地基結(jié)構(gòu)。若在施工中構(gòu)件結(jié)構(gòu)存在收縮問題,為確保各部分的牢固銜接,施工人員可以對部分特定縫隙進行澆筑。

        4.7 強夯法和碎石樁法

        強夯法和碎石樁法的混合應(yīng)用,在工程實踐中被證實能夠有效提升地基的穩(wěn)定性。而在混合利用兩種地基處理方法時,施工人員主要應(yīng)注意兩方面問題。一方面,在施工中有效排除地基內(nèi)部水體,確保土體緊致、牢固。另一方面,經(jīng)規(guī)范處理使得碎石樁呈現(xiàn)規(guī)則的形狀,并在經(jīng)強夯方法處理的土層中尋找夯實點,對其施加巨大沖擊力,使得更多碎石深入土層內(nèi)部,在碎石與原有土層的融合中,與底層表面形成牢固的硬殼層,提升土地的硬度和強度。

        4.8 CFG樁與粉噴樁配合法

        通常情況下,CFG樁具有承載能力強的優(yōu)勢,但是卻不能對地基上方土層施加有效保護;而粉噴樁雖然可以保護地基上方土層,但是承載能力較差,二者恰好可以彌補對方的缺陷與不足。因此,在市政建筑地基施工中,有單位嘗試將兩種方法配合使用,結(jié)果不僅地基樁體強度和承載能力大幅提升,同時土層的抗剪強度也有了可觀的優(yōu)化效果。

        4.9 現(xiàn)代化地基處理技術(shù)

        除上述各項地基處理技術(shù),部分現(xiàn)代化地基處理技術(shù)也在市政建筑地基施工中得以運用。比如,灰土擠密法,這種方法也被稱為孔內(nèi)深層強夯技術(shù)。在操作過程中,施工人員需要借助鉆機等設(shè)備進行土層鉆孔,向鉆好的孔中逐層注入灰土,再采用強夯、捶打的方式,打造復(fù)合地基。再比如,粉煤灰吹填技術(shù),這項技術(shù)主要依托粉煤灰的較強透水性,改善高水分含量的土體,確保其快速固結(jié),主要被用于鹽堿地地基施工。

        5 市政建筑地基施工注意事項

        5.1 加固和糾偏原有建筑地基

        通常情況下,工程地基處理技術(shù)的選擇取決于地質(zhì)條件和工程規(guī)模,對于不同類型市政工程,在對原有建筑地基進行加固和糾偏處理時,也需采用不同的技術(shù)?,F(xiàn)階段應(yīng)用頻率較高的地基加固技術(shù)主要分為擴大基礎(chǔ)技術(shù)、墩式托換技術(shù)、樁式托換技術(shù)、地基加固技術(shù),以及綜合加固技術(shù)。其中,若在市政工程項目地基處理工作中,存在減小地基應(yīng)力和變形的需求時,應(yīng)優(yōu)先選擇使用擴大基礎(chǔ)技術(shù);若想滿足承載力和變形設(shè)計規(guī)范,可以選擇蹲式托換技術(shù);若工程所處施工場地地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、地下水位較高,可以使用樁式托換技術(shù);若施工中需要減小地基沉降、提升地基承載力,則需要使用綜合加固技術(shù)。在項目地基施工環(huán)節(jié),施工單位需派遣專業(yè)人員開展細致的勘探工作,注重落實細節(jié),不能出現(xiàn)絲毫偏差。

        5.2 優(yōu)化地基施工技術(shù)方案

        科學(xué)可靠的地基施工方案可以規(guī)避后續(xù)施工的系列安全問題和質(zhì)量問題。因此,在市政建筑工程項目施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié),相關(guān)工作人員要依托勘察數(shù)據(jù),對施工方案和地基處理方法等進行優(yōu)化調(diào)整,提升對地基變形過大、承載力不足等問題的防范能力。在建筑結(jié)構(gòu)初步設(shè)計圖完成以后,需要通過開展系統(tǒng)性的試驗驗證地基載荷,反復(fù)開展數(shù)據(jù)核對工作,核查市政建筑工程地基基礎(chǔ)承受能力,為后期施工奠定基礎(chǔ)。

        與此同時,施工人員應(yīng)就技術(shù)選擇和應(yīng)用問題展開深入討論,制定符合效益最大化要求的施工技術(shù)方案。以灌漿加固作業(yè)施工為例,施工單位可以改進地基加固注漿技術(shù),根據(jù)已有施工案例,改良和優(yōu)化施工方案,確保地基穩(wěn)定。在結(jié)合工程項目特點及規(guī)模選定地基處理技術(shù)時,施工人員需針對技術(shù)要點制定與之相匹配的施工方案。

        比如,倘若確定在地基施工中引進靜壓力樁加固技術(shù),則在施工技術(shù)方案制定階段,需考慮到建筑重力的反作用,確保施工人員能夠按標(biāo)準(zhǔn)流程,將靜力壓樁預(yù)制樁分節(jié)壓入土中,加固地基。再比如,倘若施工單位在實際施工中需要運用軟土地基真空預(yù)壓加固法,則要提前購置或租賃特制的真空設(shè)備,以便在施工中能夠使密封膜下砂墊層內(nèi)和土體中垂直排水通道滿足施工環(huán)境。

        此外,設(shè)計人員必須綜合考慮施工方案的科學(xué)性、系統(tǒng)性以及合理性,既要關(guān)注建筑施工對周邊居民的影響,同時也要考慮項目施工所產(chǎn)生的工業(yè)廢物和建筑廢物的排放問題,通過合理的規(guī)劃攻克技術(shù)難題,推動后期項目建設(shè)有條不紊地進行。

        5.3 嚴格遵循安全施工流程

        在市政建筑工程項目正式啟動后,施工單位必須嚴格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)法規(guī)制,遵循安全施工流程組織施工作業(yè)。尤其在地基施工方面,施工管理人員以及現(xiàn)場施工人員必須具有較強的責(zé)任意識,依據(jù)設(shè)計文件以及技術(shù)指導(dǎo)資料要求,選用適當(dāng)?shù)牡鼗┕ぜ夹g(shù),并對部分細節(jié)問題重點關(guān)注。

        首先,施工人員要保證基坑開挖與維護工作保質(zhì)保量完成,按照施工圖紙要求選定開挖位置,并確保該位置地下水位在基坑之下。

        其次,若施工場地的地質(zhì)條件特別突出,則需要著重注意基坑邊坡支護。通常情況下,深度不超過5m的基坑不需要進行邊坡支護,但一旦超過這一數(shù)值,必須對邊坡坡度進行精確計算,結(jié)合基坑的內(nèi)摩擦角和邊坡凝聚力,考慮是否進行邊坡支護。

        再次,受地質(zhì)條件的影響,部分市政工程項目的基坑可能來自坑壁上的支撐,此時施工單位需要結(jié)合基坑土質(zhì)條件、地下水位線、開挖深度等條件,在連續(xù)式或斷續(xù)式的水平或垂直支撐中做出靈活選擇。

        最后,在地基施工作業(yè)基本完成后,施工單位必須嚴格組織開展地基驗收工作,參照施工標(biāo)準(zhǔn)驗收地基工程,對其中存在的問題予以點評,并從專業(yè)性角度撰寫報告,以便施工單位能在第一時間組織人員進行返修和調(diào)整,建設(shè)安全質(zhì)量達標(biāo)的地基工程,為后續(xù)施工做好準(zhǔn)備。

        6 結(jié)束語

        綜上所述,建筑工程項目的地基穩(wěn)定性、牢固性關(guān)系到項目整體質(zhì)量性能。因此,在市政建筑工程項目中,相關(guān)施工單位應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)特點,以及規(guī)模特點選擇與之相對應(yīng)的地基施工技術(shù),并注意加強各施工環(huán)節(jié)的技術(shù)要點把控,優(yōu)化地基施工技術(shù)方案,嚴格遵循安全施工流程,減輕復(fù)雜地勢環(huán)境所帶來的施工負面影響,確保工程項目順利推進。

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