徐宏慶 XU Hong-qing
(青島港(集團)港務工程有限公司,青島 266409)
房屋建筑地基基礎工程是建筑物的“根基”,能夠承擔建筑物上部結構荷載,也能抵抗大風、地震等外力,保護建筑安全穩(wěn)定。但是,以往樁基工程施工中,受到工期、資金等制約,未能把控每個施工環(huán)節(jié),容易出現(xiàn)地基基礎不穩(wěn)的情況,影響整體工程質量。因此,地基基礎工程中,應當采取相應施工控制技術,制定詳細、切實可行的施工控制方法,不僅能夠避免施工資源浪費,還能提高地基基礎質量,保證建筑物結構耐久堅固。
某房建工程位于青島港六號頭南側、郵輪母港東側。基坑周長約556m,總面積約20544m2,北側邊線長約132.2m,南側邊線長約173.9m,東側邊線長約144.8m,西側邊線長約105.2m,基礎底面標高約為-12.35m,基坑深度約16.0m,安全等級為一級。
針對周邊安全評估內容采取以下措施:
①開挖基坑前遷移管線,樁基施工中注意保護管線,避免對周圍建筑物、地下管線造成影響。
②基坑石方爆破時,控制施工噪聲、防護周邊安全,做好環(huán)保、城管、借調居民、交警、企事業(yè)單位協(xié)調工作。
③基坑處于辦公樓與住宅公寓中間,開挖時必須做好支護工作,開展防粉塵與防噪聲措施。
④根據(jù)施工進度計劃,夏季至冬季進行施工,要求土方開挖、支護中做好防滑、防凍、防雨措施。
在房屋建筑工程施工前,勘查作為重要環(huán)節(jié),對整體地基施工質量具有直接影響。為此,該工程采取前期勘查技術,將平面坐標圖與場地地形相結合開展勘查,安排專業(yè)人員,全面采集地質資料、水文資料等,收集數(shù)據(jù)信息,計算地基埋深深度及可能變形的范圍,進而確定建筑承載力,為后期地基工程施工提供依據(jù)。
根據(jù)現(xiàn)場場地、周圍環(huán)境,地下室基坑選擇基坑支護或自然放坡方法,基坑支護選用圍護樁或土釘墻,自然放坡坡度1:0.75。基坑開挖深度是地面下5m,圍護參數(shù)見表1。開挖基坑時,坑內四周設置集水井與排水溝,坑外設置截水溝,以免坑內積水較多,禁止周圍堆放重物或土堆,否則對結構穩(wěn)定造成影響。
表1 基坑圍護參數(shù)
以建筑性質和場地地層而言,基礎考慮樓層高度,采取機械挖孔樁基方案,開挖深基礎,一柱一樁,將其嵌入中風化泥質粉砂巖巖體內,且為保證樁體穩(wěn)定,鄰近樁底部標高在1/2 樁中心距以內。
基坑支護是確保基坑土體穩(wěn)定性,滿足地下施工空間的必要條件,確保施工過程中,地下管線與鄰近建筑物不受損害,控制土體水平及垂直位移處于允許范圍內。該工程中,基坑支護為臨時工程,有效深度4.5~6.8m,側壁安全3 級,使用12 個月,絕對標高66.30m(如圖1 所示)。
圖1 基坑支護剖面圖
2.2.1 土釘墻
土釘墻施工鉆孔直徑100mm,以干鉆機鉆孔,禁止注水,插入HRB400 鋼筋,隔150cm 焊接對中支架,提高穩(wěn)固性。邊坡布置土釘時保證整齊均勻,使其布置可靠牢固。鋼筋插入坡面,注漿水泥攪拌均勻,確保流動性能夠立即使用,控制攪拌用量,水泥用量是50kg/m2,初凝前將其用完。注漿采取孔底注漿,控制注漿管與孔底相距200mm 以內,注漿壓力0.6MPa 以上。
2.2.2 排水系統(tǒng)
該工程排水為明溝排水,坡頂開展5%反坡處理,排走雨水,內部地下水則以泄水管排走。泄水管埋入土體時,控制填土層埋入1m 以上,其余土層0.5m 以上,且含水層泄水管間距在1.5m 以內,布置1 排泄水管。并且,埋設泄水管時,為避免堵塞,土層管道端部需圍1 圈鋪設碎石,以免泥土進入其中,如果端口裸露在外,則需要仔細包裹端口,以免噴射砼時堵塞。
2.2.3 面層施工
面層施工中,使用細石混凝土C20,控制噴射砼厚度100mm,鋼筋網(wǎng)片鋪設1 級熱軋光圓鋼筋,間距200mm,直徑6.5mm。以實驗室調控砼混合比,粗骨料粒徑<12mm,通過自上而下噴射方式,施工時控制噴口與指向坡面相垂直,兩者距離約為1.0m。此過程中,注意噴射前仔細檢查坡面,及時處理破損或欠挖巖石,清理殘留物,保證鋼筋網(wǎng)片牢固,分塊、分段作業(yè)。終凝2h 內對其灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間超過7d。
2.2.3.1 面層施工流程
網(wǎng)噴砼施工工藝采用:施工準備→錨釘安裝→掛網(wǎng)→焊接加強筋→面層分層噴砼。
2.2.3.2 噴砼原材料的選擇及應用
噴混凝土采用P.C 42.5 復合硅酸鹽水泥。鋼絲網(wǎng)采用?6.5 鋼筋編制鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格間距200mm,橫向采用所有彎鉤搭接,縱向采用平行搭接,搭接長度400mm,掛網(wǎng)范圍應超過坡頂線不小于1.50m。干噴法施工工藝流程如圖2 所示。
圖2 干噴法施工工藝流程
每1000mm 為一個?108×5 的鋼管樁,材質Q235,鋼管樁單根最長約為8.1m;機械鉆孔,成孔直徑150mm,采用一次注漿施工工藝。
2.3.1 鋼管樁施工工藝流程
平整場地→鋼管制作焊接→測量放線→孔距定位→鉆機就位鉆孔(每2m 接鉆桿1 次)→清孔、成孔檢查→注漿機就位→安裝注漿管→拌制水泥漿→注水泥漿→安裝下放鋼管。
2.3.2 施工程序及控制要點(詳見表2)
表2 鋼管樁施工程序及控制要點
2.3.3 成孔質量檢查
根據(jù)成孔工藝流程要求,成孔結束自檢合格后報建設單位或監(jiān)理單位對成孔質量進行檢查驗收,檢查的主要內容有:孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等是否達到設計或規(guī)范要求。以上指標必須符合設計和《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94—2008)的要求,見表3 鋼管樁成孔質量檢查及檢查方法。
表3 鋼管樁成孔質量檢查及檢查方法
冠(腰)梁以錨索為節(jié)點,二者形成有機的整體,大大增強邊坡的整體性,有效防止了邊坡的滑移,保證樁的穩(wěn)定。本工程冠梁、腰梁采用商品混凝土支?,F(xiàn)澆工藝,冠梁強度等級為C30,腰梁強度等級為C30 混凝土。冠梁保護層厚度不小于30mm,腰梁保護層厚度不小于30mm。
2.4.1 冠(腰)梁施工工藝流程
工藝流程:開挖基槽→清理巖面→綁鋼筋→支模→澆筑混凝土→養(yǎng)護
2.4.2 質量控制措施
2.4.2.1 模板制作與安裝質量要求
模板安裝時,按要求設置拉桿,加固模板的支撐;在澆筑砼前所有模板進行測量檢查,并在澆筑砼時派有經(jīng)驗的木工值班,及時檢查修正模板,支撐等。模板安裝的允許偏差及檢驗方法見表4。
表4 模板安裝的允許偏差及檢驗方法表
2.4.2.2 鋼筋工程質量要求
鋼筋位置的允許偏差如表5 所示。
表5 鋼筋位置的允許偏差表
在基礎施工中,包括樁身完整性與混凝土強度指標。以往機械挖孔樁施工中,容易出現(xiàn)樁底沉渣清除難度高、塌孔等問題,對樁基質量造成極大影響。而采取樁基控制技術后,采取鉆心法檢測器質量,同時判定沉渣情況。根據(jù)《建筑基樁檢測技術規(guī)范》,檢測數(shù)量42 根,距離樁中心15cm 位置開孔?,F(xiàn)場鉆探使用GY-150 液壓鉆機,以液壓操縱,其立軸徑跳動在0.1mm 以內,管材誤傷,根據(jù)混凝土設計強度,選用金剛石鉆頭,判定鉆芯特征,根據(jù)項目42 根樁鉆芯檢測,獲得以下結論:
①檢測樁身完整性均是Ⅰ類樁,無Ⅱ類或Ⅲ類樁;
②檢測樁身混凝土芯樣抗壓強度>30MPa,符合設計強度要求;
③檢測樁持力層完整。
為檢測樁基豎向抗壓承載力,采取單樁靜壓試驗,按照《建筑樁基檢測技術規(guī)范》要求,開展3 根抗壓試驗檢測,單樁參數(shù)見表6。
表6 單樁參數(shù)
試驗時使用壓重平臺反力裝置,開始前在平臺上加12000kN 堆載量,用油壓千斤頂分級加載,結果見表7。
表7 檢測結果
單樁加載試驗中,樁基沉降量較低,達到極限承載力9400kN 要求,符合設計要求。通過以上方法,有效把控整體基坑施工質量,滿足建設要求,驗收合格率100%。
在工程地基基礎工程中,按照普通施工與應用施工技術方式,由現(xiàn)場技術人員對其進行跟蹤監(jiān)測,考察兩種不同方案的機具損耗、人工費及存在問題。
3.3.1 存在問題
地基基礎普通施工中,由于缺乏全程控制,樁基鉆孔時出現(xiàn)偏斜、塌孔等情況,基坑圍護結構位移過大、塌方,坑底隆起、涌土。而采取施工控制技術,安排專人全程把控施工細節(jié),未出現(xiàn)此類問題。
3.3.2 技術經(jīng)濟
該工程中采取施工控制技術,對于未使用控制技術環(huán)節(jié)僅作為對照比較,技術經(jīng)濟比較時,僅以每立方米成本為準,即使用施工控制技術,鉆機成孔每平方米成本是344 元,未使用施工控制技術環(huán)節(jié),鉆機成孔每立方米444元,確定鉆進1 平方米可節(jié)省100 元,有效減少施工成本。
綜上所述,建筑行業(yè)發(fā)展下,房屋建設工程數(shù)量、規(guī)模不斷增加,工序越發(fā)復雜,對地基基礎工程質量要求更高,必須結合工程實例,全面把控地基基礎質量,有序開展作業(yè)。因此,文章結合某房建工程,根據(jù)地層地質,BIM 管理控制、材料管理控制、管理制度控制等方式,有效夯實地基基礎,從而提高房屋建筑地基基礎工程質量,為后續(xù)施工提供支持。