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南宫NG28基础工程十篇土方施工的准备工作:①场地清理;②制定施工方案;③排除地面水;④做好材料机具物资及人员的准备工作;⑤修筑好临时道路及供水供电等临时设施;⑥根据土方施工设计做好边坡稳定基坑(槽)支护降低地下水等土方工程的辅助工作;⑦设置测量控制网,打设方格网控制桩,进行建筑物构筑物的定位放线]。土方边坡与支护:土方在开挖方过程中或填方后,边坡的稳定主要是靠土体的内摩阻力和黏结力来保持平衡的,一旦土体失去平衡,基坑槽边坡土方局部或大面积塌落或滑塌。边坡塌方会引起人身事故,同时会妨碍基坑开挖或基础施工,有时还会危及附近的建筑物。1.1土方边坡放坡直立壁主要应用在天然湿度的土中开挖基坑,这种情况下,开挖深度有所限制,主要数值陈列如下:(1)硬塑、可塑的轻亚黏土及亚黏土为1.25m。(2)密实、中密的砂土和碎石类土(充填物为砂土)为1.0m。(3)坚硬的黏土为2.0m。(4)硬塑、可塑的黏土和碎石类土(充填物为黏性土)为1.5m。1.2土方工程施工排水与降水对于大型基坑,由于土方量大,有时会遇上雨季,或遇有地下水,特别是流砂,施工较复杂,因此事先应拟定施工方案,着重解决基坑排水与降水等问题,同时要注意防止边坡塌方。
2.1砌筑工程砌体工程是指普通黏土砖,承重黏土空心砖,蒸压灰砂砖,粉煤灰砖,各种中小型砌块和石材的砌筑。目前我国正进行墙体改革,为节约农田要不用或少用普通黏土砖,进一步推广应用各种空心砌块。它是一个综合的施工过程,包括材料运输、脚手架搭设、砌筑工艺等。砌筑工艺的基本要求是:横平竖直、砂浆饱满、灰缝均匀、上下错缝、内外搭砌、接槎牢固。砌筑用脚手架是砌筑过程中堆放材料和工人进行操作的临时性设施南宫NG·28,按其搭设位置分为外脚手架和里脚手架两大类[4]。材料运输:有垂直运输、地面运输和水平运输、其中垂直运输是影响砌筑工程施工速度的重要因素。2.2钢筋混凝土施工混凝土结构工程是土木建筑工程施工中占主导地位的施工内容,无论在人力物力消耗,还是对工期的影响上都有非常重要的作用。混凝土结构主要是由钢筋和混凝土组成,因此,混凝土结构工程施工包括钢筋、模板和混凝土等主要分项工程,由于施工过程多因而要加强施工管理,统筹安排,合理组织,以保证施工质量、加快施工进度和降低造价。2.2.1混凝土工程混凝土工程包括混凝土制备、运输、浇筑捣实和养护等施工过程,各个施工过程相互联系和影响,任一施工过程处理不当都会影响混凝土工程的最终质量。因此,要使混凝土工程施工能保证结构的设计形状和尺寸,确保混凝土的强度、整体性、刚度、密实性、耐久性以及满足其他设计和施工的特殊要求,就必须严格控制混凝土的各种原材料质量和每道工序的施工质量。近年来混凝土外加剂发展很快,它们的应用影响了混凝土的性能和施工工艺。此外,自动化、机械化的发展和新的施工机械和施工工艺的应用,也大大改变了混凝土工程的施工面貌[5]。2.2.2钢筋以及模版工程钢筋工程是混凝土结构施工的重要分项工程之一,是混凝土结构施工的关键工程。混凝土结构所用钢筋的种类较多,根据钢筋的直径大小分有钢筋、钢丝和钢绞线三类;根据钢筋的生产工艺不同,钢筋分为热轧钢筋、热处理钢筋、冷加工钢筋等;根据钢筋的化学成分不同,可以分为低碳钢钢筋和普通低合金钢钢筋。钢筋工程主要包括:钢筋的进场检验、加工、成型和绑扎安装,以及钢筋的冷加工和连接等工作。模板是新浇混凝土成形用的模型工具。模板系统包括模板、支撑和紧固件。模板工程施工工艺一般包括模板的选材、选型、设计、制作、安装、拆除和修整。模板及支撑系统必须符合以下规定:要能保证结构和构件的形状、尺寸以及相互置的准确;具有足够的承载能力刚度和稳定性;构造力求简单,装拆方便,能多次周转使用;接缝要严密不漏浆;模板选材要经济适用,尽可能降低模板的施工费用。2.3结构安装工程在工业与民用建筑中,构件可以由预制构件厂或现场预制成型,然后在施工现场由起重机械把它们吊装到设计的位置上去。结构安装工程是按照设计要求把预制构件吊装到位并加以固定。受预制构件类型和质量的影响较大是结构安装工程的主要特点。预制构件的外形尺寸、预埋件位置是否准确、构件强度是否达到设计要求、预制构件类型的变化多少等,都直接影响施工进度和质量,正确选用起重机械是完成结构安装工程施工的主导因素。选择起重机械的依据是:构件的尺寸、重量、安装高度以及位置,而吊装的方法及吊装进度又取决于起重械的选择。构件在施工现场的布置、摆放、随起重机械的变化而不同,构件在吊装过程中的受力情况复杂,必要时还要对构件进行吊装强度、稳定性的验算。高空作业多,应注意采取安全技术措施。从上面内容可以得知,现在土木工程施工的核心技术在于基础工程与主体工程两个方面,而基础工程的最关键部位在于基坑的支护,主体工程施工的关键在于混凝土工程。总的来说,近几十年来土木工程施工技术还是有了不小的跨越,但总体上土木工程施工还是沿用了以往的手工操作、半机械作业等,其劳动效率大大低于其他产业部门,还属于劳动力密集型的产业。现代土木工程施工技术在未来的发展中,除了沿用以往过硬的施工技术外,还需要应用现代高科技信息,努力向高效率、无公害、高质量、智能化以及机械化方向奋斗。
作者:刘双庆 朱传江 单位:河北华北石油华翔工程项目管理有限公司 河北华北石油天成实业集团有限公司商品混凝土分公司
地基基础工程是建筑质量的关键,整体工程的施工质量直接受地基基础工程的影响。我国的工程所在地的情况随地域条件的不同而不同。因此对地基基础工程提出的要求更高,必须在前期对地基进行严密考察,并制定合理的地基设计方案,通过严格控制施工过程,来确保地基基础的质量。
多层建筑的建造过程中,其建筑负荷全都由地层来承担,影响建筑物负荷的那部分地层被称之为地基,向地基传递负荷的下部结构被称为基础。基础的型式可以分为深埋和浅埋两种型式,深埋是指利用特殊施工工艺进行地基的深埋,主要是以桩基施工为基础的地基施工。桩基施工主要应用于浅层土层不好的建筑工程或高层建筑的施工。浅埋是指埋置深度较浅,施工中只采用挖槽和排水等施工工序就可以建造起来的地基工程。
水泥粉煤灰碎石桩复合地基是通过水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水搅拌所形成的高粘度桩(简称CFG桩),利用在基础和桩顶之间加设有些许厚度的褥垫层来保证桩、同承载荷重,从而使得桩、桩间土和褥垫层共同形成复合地基。桩端持力层适合采用承载力较高的土层。
CFG桩复合地基特点如下:承载力提高、地基变形小、使用范围广。CFG桩常常采用的的工艺有长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩、振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔灌注成桩。该方法适合于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对于基础形式,一方面适用于条形基础、独立基础,另一方面又可用于箱形基础、筏形基础。该方法在地基处理工程中被广泛的应用,并具有显著的经济效益。
夯实水泥土桩是通过人工或机械成孔,采用相对来说比较单一的土质材料,与水泥按一定的比例掺和,在孔外充分拌和均匀而形成的水泥土,分多层向孔内回填还需强力夯实,从而形成均匀的水泥土桩。夯实水泥土桩桩体拥有比较高的强度。
通过在需要加固的软粘土地基内设置砂井或塑料排水板,再在地面铺设砂垫层,并在上方盖上密封膜从而与大气隔绝,利用隐埋于垫层中的吸水管道,利用抽气装置来进行真空处理,从而将膜内的空气全部排出,这就在膜内外造成一个气压差,这部分气压差就变成作用于地基上的荷载。地基随着等向应力的增加而固结。抽真空前,土中的有效应力等于土的自重应力;抽真空后,土体完成固结时,真空压力完全转化为有效应力。
当高层建筑对地基的压应力远远大于地基承载力时, 建筑物是安全的, 反过来,一旦地基承载力小于高层建筑对地基的压应力时, 那么高层建筑就会发生不均匀沉降, 从而导致建筑物开裂, 严重的情况下,地基土会发生剪切破坏,而使高层建筑整体倾斜或受损,所以在高层建筑地基施工方案中, 必须对地基承载力进行详细的考虑。
地基土在高层建筑的压应力作用下,土体中的孔隙被压缩,孔隙水被挤出,从而使得地基产生沉降现象, 假如地基的沉降量达不到规范要求,就会导致高层建筑整体倾斜甚至是更为严重的后果。
土坡失稳现象指的是土体丧失稳定性后沿某一滑动面移动的现象, 不再是平衡状态, 导致土坡失稳现象发生的因素有内部因素如土坡的结构、土质等原因以及外部因素如外部振动、降水等原因。
基础轴线位移是指基础由大放脚砌至室内标高(±0.00)处, 其轴线与上部墙体轴线发生错位。基础的轴线位移多发生在建筑工程的内横墙, 这将使上部墙体和基础产生偏心压, 影响整体结构的受力性能。
①轴线位移原因。施工中, 横墙基础轴线, 一般应在槽边打中心柱, 部分施工员在实际放线时仅在山墙处有控制桩, 横墙轴线由山墙一端排尺控制。由于基础一般是先砌外纵墙和山墙部位, 待砌横墙基础时, 基础槽中线被封在纵墙基础外侧, 无法吊线找中, 轴线容易产生更大偏差, 有的槽边控制桩保护不好, 被施工人员或车辆碰撞发生移位, 产生轴线位移。
②控制措施。定位放线时, 外墙角处必须设置龙门板, 并有相应的保护措施, 防止槽边堆土和进行其他作业时碰撞而发生移动。龙门板下设永久性中心桩(打入与地面齐平, 四周用混凝土封固), 龙门板拉通线时, 应先与中心桩核对。横墙轴线不宜采用基槽内排尺法控制, 应设置中心桩。横墙中心桩应打到与地面齐平, 为便于排尺和拉中心线, 中心桩之间不宜堆土和放料。挖槽时应用砖覆盖, 以便于清土寻找, 在槽墙基础拉中线时, 可复核相邻轴线距离, 以验证中心桩是否有移位情况。为防止因砌筑基础大放脚部分不均匀而造成的轴线位移, 应在基础收分部分砌完后, 拉通线重新核对, 并以新定出的轴线为准, 然后砌筑基础直墙部分。
当基础砌至室内地平(±0.00)处, 常出现标高不在同一水平面。基础标高相关较大时, 会影响上层墙体标高的控制。
①偏差原因。基础下部的基层(沙土、混凝土)标高相差较大, 影响基础砌筑时对标高的控制。由于基础大放脚宽大, 基础皮数杆不能贴近, 难以观察所砌每一基础与皮数杆的标高差。砖基础大放脚填芯砖采用大面积铺灰的砌筑方法, 由于铺灰厚度不均匀或铺灰面太长, 砌筑速度跟不上, 砂浆因歇停过久挤浆困难, 灰缝不易压薄而出现冒高现象。
②控制措施。应加强对基础层标高的控制, 尽早控制在允许偏差之内。砌筑基础前, 应对基层标高普查一遍, 局部低凹处可用细石混凝土垫平。基础皮数杆可采用小断面(2×2)cm 方木或钢筋制作。使用时, 将皮数杆直接夹砌在基础中心位置。采用基础外侧在皮数杆检查标高时, 应配以水准尺校对水平。宽大基础放大脚的砌筑, 应采用双面挂线, 保持横向水平。砌筑填芯砖应采取小面积铺灰, 随铺随砌, 顶面不应高于外侧跟线) 基础防潮层失效原因及控制措施。
①防潮层失效原因。施工中浆混用, 将砌基础剩余的砂浆作为防潮砂浆使用。在防潮层施工前, 基面上不作清理, 不浇水或浇水不够, 影响防潮层砂浆与基面的粘结, 操作时表面摸灰不实, 养护不好, 使防潮层因早期脱水, 强度和密实度达不到要求而出现裂缝。冬季施工防潮层因受冻而失效。
②控制措施。施工中, 防潮层应作为独立的隐蔽工程项目,在整个建筑物基础工程完工后进行操作, 24cm 墙防潮层下的丁皮砖, 应采用满丁砌法。防潮层施工宜安排在基础房心回填后进行, 以防填土时对防潮层的破坏南宫NG·28。
基础工程设置的防潮层或者是抹灰处理不完善,降低了阻碍地下水分沿基础向上渗透的有效性,待工程结构外墙受潮后,经过冻融与盐碱作用,将会导致砖墙表面出现逐层脱落现象,影响结构强度以及环境美观。出现此种现象的主要原因,是基础施工时对砂浆管理不善,将砂浆作为防潮砂浆使用。在进行防潮处理时,没有对工程基面进行清理,不浇水或者是浇水程度不够,降低了防潮砂浆与基面的粘结度。或者是抹灰时压实度不够,养护措施不挖山,致使防潮层过早脱水,强度与密度都不能达到要求要求而出现裂缝。
在基础工程施工至室内地平面时,经常会出现标高不同问题,如果基础标高偏差较大,将会直接影响到工程上层墙体标高的控制。出现此类问题的主要原因是,基础下部基层标高差相对较大,在很大程度上影响了基础标高的控制。在施工时基础结构大放脚宽大,基础皮数杆不能贴近,不能有效控制基础结构与皮数杆之间的高度差。砖基础大放脚填芯砖采用大面积铺灰砌筑方式时,受铺灰施工厚度均匀度用以及施工面长度影响,砌筑速度往往跟不上,灰浆因为中间施工时间太长而挤浆困难,灰缝不易压薄而出现冒高现象。
在定位防线施工时,外墙角应设置龙门板,并做好相应保护措施,避免因为槽边堆土或者是其他作业施工而发生位移。门龙板下应设置永久性中心桃,并将其打入地面保持齐平,应用混凝土将其四周封固。待龙门板拉通线时,应首先将其与中心桩进行核对[2]。横墙轴线一般不推荐采用基槽内排尺法进行控制,可以选择设置中心桩的方式。要求横墙中心桩与地面齐平,为便于排尺与拉中心线处理,中心桩之间不能堆土或者放料。在挖榴时应选择用砖覆盖处理,便于清土寻找,在槽墙基础拉中线时,需要对相邻轴线距离进行复核,确保中心桩没有发生位移。另外,为了防止因为砌筑施工大放脚部分不均匀而产生的轴线位移,需要在基础收分部分施工完毕后,拉通线重新进行核对,并且需要以新定出的轴线为准,最后完成基础直墙部分的施工。
在进行工程建筑施工时,防潮处理应该在基础工程施工完毕后进行,其中24cm墙防潮层下丁皮砖应该选择满丁砌筑方式。现场施工时,应将基础防潮施工安排在基础房心回填后进行,避免填土施工时对防潮层造成破坏。一般情况下应该严格按照图纸设计要求来进行施工,而对与设计中没有具体要求的情况,可以选择2cm厚1:2.5水泥砂浆掺加适量防水剂的方式来进行施工[3]。另外,防潮层砂浆与混凝土中严谨掺加盐,并且为避免低温对工程造成的不良影响,在无保温的情况下,尽量不要在低温情况下施工。
在进行基础结构施工前,应对基层标高进行全面检查,对于局部低凹处应选择用细石混凝土将其垫平。基础皮数杆可以选择用小断面2×2cm方术或者钢筋进行制作。在具体施工时,将皮数杆直接夹砌在基础结构中心位置即可。如果是选择基础外侧在皮数杆检查标高时,应该搭配水准尺进行校对。另外,针对基础放大脚的施工,尽量选择用双面挂线处理方式,保持横向水平。在对填芯砖进行施工时,应该选择小面积铺灰的方式,并且要边铺边砌,将顶面控制在高于外侧跟线现场施工基础工程质量控制实例分析
以某工程为例,基础工程包括局部一层地下室与桩单独承台,其中地下室底板标高为-6.3m,桩单独承台基础底标高为-1.5m,垫层均厚为110mm,两者高差相对较大,不能选择同步施工。因此,在对基础工程施工现场质量控制时,关键在于确定合理的施工顺序,做好地下室与单独承台之间施工的搭接。
结合此工程特点,地下室施工内容主要包括地下室顶板、底板以及剪力墙侧壁等,整个过程涉及到的工序以及内容比较多,为保证基础工程施工质量,应首先完成地下室施工,避免对工程后续工序的进行造成影响。结合地下室剪力墙以及相连基础量表高-0.4m处留有施工缝,地下室剪力墙部分应首先施工,并留有施工缝的基础梁与单独承台一起整体浇筑施工。
3.3.1基础承台、梁施工基础承台地面采用230厚M7.5砖,M10水泥砂浆内粉,钢筋主要通过选择施工现场合格材料加工成半成品[4]。由于基础梁洁面相对较大,所需钢筋重量也比较大,在此基础上为了保证钢筋能够就位准确,需要在钢筋绑扎前先搭设脚手架最为钢筋的支撑,等到钢筋绑扎处理完成后,再将脚手架拆除。3.3.2底板施工在底板混凝土垫层施工完成后,需要进行钢筋的绑扎处理,在绑扎过程中尤其要加强对柱、墙插筋定位的准确性以及牢固性。对此可以选择在垫层上弹墨线的方式来对底板钢筋间距进行控制。对于地下室底板上、下钢筋的绑扎处理,需要严格按照施工图设置来设置撑脚,并且要做好地下室门洞的预留处理。对于楼梯插筋的预埋,可以选择用厚3mm的钢板防水,并将施工缝高度控制在300mm。在对底板混凝土进行浇筑施工时,应该选择平行推进的方式,应保证施工的连续性,不需要预留施工缝。尤其是要加强对止水口处混凝土的浇筑管理,保证其密实度,避免出现渗漏现象。
中侨・景秀观邸住宅楼工程位于武汉市台北一路31号,工程建设用地呈近似长方形,南北长约138米,东西宽约75米,总用地面积8750平方米。
本工程由一栋27、30、33层呈阶梯排列的L型连体建筑和两层地下停车库组成,总建筑面积约为78917M2,地上建筑面积约为64959M2,地下室建筑面积约为13958M2。整座建筑以5个剪力墙结构的独立单元相拼接而成,各个单元自成交通体系,在一层及地下部分相连通,西侧的A、B、C单元为酒店式公寓,北侧的D、E单元为高尚住宅,停车库有330个停车位,大楼外有6600多平方米的绿地和广场道路面积,
本工程一层为大厦的配套服务设施场所,布置有图书室、游戏室、室、俱乐部、邮件室、桑拿室、美容美发室、餐厅及自助厨房等。临街的南部设为小型超市,二层以上为酒店式公寓(261户)和住宅(220户)。地下部分为二层,均为地下停车库,地下二层还设置了必备的设备用房,分别为消防水池、给水泵房、高低压配电房。各单元平面的布局为每层3至4户,每户两卫一橱。每单元还设有给排水管道、电气管线竖井。
本工程地上三十三层,地下二层,房屋高度控制在100米以内,抗震设防烈度为七度,抗震设防类别为丙类,建筑结构安全等级为一级;结构类型采用框架―剪力墙结构,局部设置结构转换,剪力墙和框架抗震等级均为一级,楼板采用现浇钢筋混凝土板,建筑内外墙和填充墙均采用轻质墙体。
为保证基坑施工安全,根据现场勘测资料及现场的实际情况,若有承压水且对基坑安全产生影响,考虑对施工区域进行井点降水措施。基坑内排水:对于大型承台,在承台内设置集水井;对于小承台设置排水沟导水,在外设置集水井集中排水。
人工捡土―浇筑承台、底板垫层混凝土―清理桩头―承台、地梁、底板钢筋绑扎―柱、剪力墙插筋绑扎―支模―浇筑承台、地梁、底板混凝土―混凝土保温养护―地下二层柱、剪力墙钢筋绑扎―支地下二层柱、剪力墙模板―支地下一层梁板模板―绑扎地下一层梁板钢筋―外混凝土墙止水钢板安装―浇筑地下二层柱、剪力墙、一层梁板混凝土―混凝土养护―地下一层柱、剪力墙钢筋绑扎―支地下一层柱、剪力墙模板―支一层梁板模板―绑扎一层结构梁板钢筋―浇筑地下一层柱墙、一层梁板混凝土。
立垫层边模,边模上口即为垫层设计面标高;承台、底板垫层混凝土其几何尺寸及标高满足设计要求;垫层混凝土采用平板振捣器随捣随抹光。
首先要注意绑扎的顺序:承台底筋绑扎――底板底筋绑扎――地梁钢筋绑扎――底板面筋绑扎――承台面筋绑扎――地下二层框架柱、剪力墙插筋绑扎。
另外所有构件钢筋的品种、规格、数量必须符合设计要求,理解设计原理,明确承台、地梁、底板的各层钢筋的上下关系,正确摆放各层钢筋。钢筋的绑扎、几何尺寸、锚固长度应符合设计及规范要求。双向受力板的钢筋交叉垫,必须全部扎牢,并按结构要求绑扎,相应厚度的垫块,扎丝末端应朝向结构内侧以免接触模板。对双向配筋的板,板底短向钢筋放在下排,长向钢筋放在上排,板面短向钢筋放在上排,长向钢筋放在下排,并在两层钢筋之间设置撑铁,以保证钢筋间距。钢筋接头的位置应符合设计及规范要求。柱、剪力墙的预埋插筋定位正确、品种、规格、数量符合要求。梁柱接点处柱子箍筋应严格按设计要求绑扎定位。基础梁跨中钢筋接头位置在支座1/3跨度范围内。剪力墙在基础梁上插筋应锚入基础梁底。完成钢筋隐藏检查验收,才能进行下道工序。
地下室外混凝土墙水平施工缝分别设在底板面上50cm,地下一层板面以上50cm,混凝土墙施工缝处埋设3mm厚,400mm宽止水钢板,安装时在接口处烧满焊并注意迎水面朝向正确。
为了确保基础底板混凝土的施工质量以及满足其刚性自防水的要求,本工程基础底板混凝土浇捣采取按顺序平行推进,一次性连续浇捣,不留置施工缝。
由于底板上有大量吊模施工,主立杆@1500均插在底板中,在混凝土浇筑后,无法拆除,因此在主立杆上设止水环并用铁板封底,接合处应烧满焊。
外墙模板采用木胶合模板,用对拉螺栓加固装置,以保证混凝土墙板的施工质量,对拉螺栓的安装间距,水平方向为500mm,垂直方向为500mm,为了满足外混凝土墙自防水要求,本工程外墙拉杆均采用止水拉杆。
底板混凝土垫层施工完后,即进行底板钢筋的绑扎。绑扎过程中要特别重视底板钢筋的绑扎质量,柱、墙插筋的定位准确、牢固,采用先在垫层上弹墨线方式保证底板钢筋的间距。在底板上、下钢筋绑扎时,按施工图的要求设置撑脚,并同时注意地下室门洞的预留,楼梯插筋的预埋,地下室外墙及水池从底板卷起500mm处做成钢板止水施工缝(自防水)。底板混凝土的浇捣应顺序平行推进,特别注意止水企口处混凝土的密实,防止渗漏。
地下室墙、顶板的模板用量大。采用18mm厚木模板进行设计拼装,外模板的加固采用止水拉结条连接并用钢管支撑。顶板混凝土量大,其混凝土质量严格按设计图要求的混凝土强度等级标准,浇捣过程中需作连续浇捣不得出现施工冷缝。
模板湿水,基坑不得有积水现象。混凝土到达现场后,应及时见证取样,检查混凝土塌落度、颜色、骨料粒径合格后,才能泵送入模。若遇在高温、强阳光下施工应在整个混凝土水平输送管上覆盖草包,并经常喷洒冷水。基础底板混凝土施工采用“一个坡度,薄层浇筑,循序推进”的浇筑方法来缩小混凝土暴露面积以及加大浇筑强度,提高泵送效率,缩短浇筑时间,保证上下层混凝土连续浇筑不超过初凝时间。该混凝土工程浇筑不能一次到顶,吊模范围内混凝土应在底板混凝土浇筑振捣完毕放置一小时后再进行浇筑,以免吊模内混凝土跑浆,产生蜂窝、麻面。混凝土入模后,必须充分振捣使混凝土密实,至其表面呈现浮浆并不再下沉为止,每处振捣时间为30s―40s。混凝土浇筑过程中,不得踩踏钢筋,以免钢筋位移,如发现模板位移和漏浆情况要及时处理,振动器避免碰撞钢筋、预埋件。在混凝土浇筑结束后要认线小时左右,初步按标高用长刮尺刮平,及时清理吊模下边的翻浆。在初凝前,用打磨机打磨,再用铁板压实以闭合收缩裂缝。混凝土浇捣12小时后,需覆盖薄膜草包,保温保湿,养护时间不少于14天。
由于制定了周密的施工方案,在施工中加强过程控制,取得了良好的效果。地下室施工中通过对垫层及防水工程、钢筋工程、模板工程、大体积混凝土工程、裂缝控制措施、施工缝处理措施等进行严格施工控制,事实证明,上述施工方案是成功的,确保了工程的质量、工期要求。
随着我国建筑工程事业发展速度的不断提升,建筑施工技术水平的高低在工程建设中的地位也越来越重要,为满足社会经济的发展要求,建筑工程地基技术作为工程施工的主要组成部分,其施工技术水平地高低将直接影响到工程施工的整体质量。为确保建筑工程的质量,施工企业必须重视其施工技术的选择,了解其发展现状,只有这样才能提高工程的整体质量,实现其经济效益。
建筑物荷载作用下基础下方产生的变形不可忽略的那部分地层就是我们所说的地基,将建筑物荷载传递给地基的下部构件或结构则是指基础。地基作为支承建筑物的荷载,必须能防止强度破坏和失稳,以及控制基础的沉降和不均匀沉降不会超过地基的变形允许值。在满足以上的要求前提下,尽量采用相对埋深不大,只用普通的施工程序就能开挖基坑后便可以直接修筑基础的类型,叫做天然地基上的浅基础;地基如果不能满足这些条件的话,就要进行地基的加固处理,在处理后的地基上建造的基础,称做人工地基上的浅基础。如果这些上述地基基础形式都不能满足要求时,需要利用深处良好地层承载力而采用专门的施工方法和机具建造的基础形式,就是深基础也就是目前建筑行业应用最多的地基形式:桩基。因对不同底层土质适应性较强,可根据实际形成任一桩径和桩长,从而满足不同承载力需要的灌注桩,是应用比较多发展比较快的地基形式。
从一定程度上讲的话。建设工程一旦建成并投入使用,地基基况如果出现质量事故问题时没办法补救的,它所带来的比地基基础工程建设投入的成本还要多的损失。地基基础工程一旦出现质量问题,会导致地基失稳,建设工程整体结构遭到破坏。这将是建设工程致命、毁灭性的重大质量事故。一次地基建筑基础施工是非常重要的。而我国地质条件复杂,又属于多震、高震级的国家,这些地质条件对地基基础工程的勘察设计处理以及工程施工增加很大的难度。因为地基的基础设计或者施工的方案不恰当而导致的建筑物倒塌裂缝等严重损失的实例也时有发生。地基基础工程属于地下工程,事故处理的施工操作困难性比较大。一旦地基基础承担了上部荷载,如果对他本身处理的话,必然会影响到建筑物上部结构的性能。因此地基基础施工质量事故处理具有相当的困难性。
随着国民经济的快速增长,建筑工程行业作为国民经济的重要支撑,其行业的发展对国民经济的增长起着决定性的作用。地基施工作为建筑工程施工重要组成部分,其施工技术水平高低对建筑工程质量的提升具有重要意义。为确保建筑工程的整体质量,施工企业必须提高地基施工技术水平,重视其施工方式,根据工程施工的具体情况选择与之相适合的施工技术,只有这样才能为企业的发展提供强有力的保障
粉煤灰具有较强的透水性能,如将其在吹填土地基进行加固处理,可以提高固结加速吹填土的速度,并起到加固处理费用的有效降低及工期缩短的作用。其施工方式就是遵循一定比例,将淤泥和粉煤灰进行有效混合吹填,对其均匀度进行提升,进而达到地基土固结的作用。
DDC灰土挤密法应用的方式就是利用孔内深层强夯法进行施工的方式。在孔内通过螺旋钻机将灰土分层注入,分层夯实成桩,通过多次锤击达到扩大桩径的作用,并确保和桩与桩之间土能够形成复合地基。这种地基的作用就是对湿陷性地基土的承载力进行有效改善,并对地基土的变形情况进行有效控制。从相关数据显示,选用DDC灰土挤密桩进行建筑工程地基处理,可以有效增强其地基承载力,一般情况下是原有地基的2到7倍。通常情况下,DDC灰土挤密法中处理地基的深度必须在5米到40米以内,相比一般的灰土桩,其施工效果较为显著。
IFCO强制固结法的应用可以对地基固结速度进行有效提升。这种地基处理技术的运用,必须设置排水系统和加压系统等设施,一般情况下排水系统就是纵向贯通的一排排砂墙,排水通道的扩大,可以对其固结速度进行有效提升。通过真空压力的作用,加压系统可以将堆载时间进行大大减短,因为在砂墙底部进行真空面的设置,必须确保水的渗流走向相同与重力方向,进而起到加速地基固结的作用。只有确保排水系统和加压系统之间的固结顺畅性,才能起到工期缩短及提高施工质量的作用。
在建筑工程地基施工中换填法主要应用于其基础下持力层较为软弱的位置,主要施工方式为,将基层下合理范围内的土层挖去,选用强度较大的砂、砂石等材料进行回填作业,随后进行分层夯实施工,确保其与施工要求相符。这种施工方式在建筑工程地基施工中的应用,可以有效提升地基的承载力、降低沉降量并达到施工质量提升的作用。
综上所述,随着社会经济的不断发展,我国建筑工程事业也得到了极大的发展。从已建工程来看,在质量上还存在诸多问题,这些问题的大量存在将严重危害到人们的财产与生命安全。地基施工作为建筑工程施工中的重要组成部分,其施工技术选择是否科学、合理将直接影响着工程的整体质量,为有效提升建筑工程施工的整体质量,必须重视地基处理技术的应用,规范施工工艺,以期为提高工程质量提供一个可靠地保障。
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[3] 彭第,潘殿琦,李海礁,张坤. 地基处理新技术及发展趋势[J]. 长春工程学院学报(自然科学版). 2007(03)
基础轴线位移、基础标高误差和基础防潮层失效。这些是高层建筑基础工程中常见的质量问题,直接影响上部结构质量和使用要求。
基础轴线位移是指基础由大放脚砌至室内标高±0.00处其轴线与上部墙体轴线发生错位。基础的轴线位移多发生在建筑工程的内横墙,这将使上部墙体和基础产生偏心压影响整体结构的受力性能。
由于大放脚收分寸掌握不准确砌至大放脚顶处时已产生偏差再砌基础直墙部位就容易发生轴线位移。施工中,横端基础轴线一般应在槽边打中心柱部分,施工员在实际放线时,在山墙处有控制桩,横端轴线由山端一端排尺控制。由于基础一般是先砌外纵墙和山墙部位,待砌横墙基础时,基础槽中线被封在纵墙基础外侧无法吊线,找中轴线容易产生更大偏差,有的槽边控制桩保护不好被施工人员或车辆碰撞发生移位产生轴线)在建筑物定位放线时,外墙角处必须设置标志板,并有相应的保护措施,防止槽边推土和进行其他作业时碰撞而发生移动。标志板下设永久性中心桩,标志板拉通线时,应先与中心桩核对。标志板也可以在槽开挖后钉设,从而便于机械开挖基槽。
(2)横轴线不宜采用基槽内排尺方法控制,应设置中心桩。横墙中心桩应打入与地面一样平,为便于排尺和拉中线,中心桩中间不宜堆土和放料,挖槽时候应该用砖覆盖,以便于清土寻找。在横墙基础拉中线时,要复核相邻轴线距离,验证中心桩是否有位移。
(3)为防止砌筑基础大放脚收分不均匀而造成轴线位移,应该在基础部分砌完后,拉通线重新核对,并以新定出的轴线为准,砌筑基础直墙部分。按施工流水分段砌筑的基础,应在分段处设置标志板。
当基础砌至室内地平±0.00处常出现标高不在同一水平面。基础标高相关较大时会影响上层墙体标高的控制。
基础下部的基层(沙土、混凝土)标高相差较大,影响基础砌筑时对标高的控制。由于基础大放脚宽大,基础皮数杆不能贴近,难以观察所砌每一基础与皮数杆的标高差。砖基础大放脚填芯砖采用大面积铺灰的砌筑方法,由于铺灰厚度不均匀或铺灰面太长,砌筑速度跟不上,砂浆因歇停过久挤浆困难,灰缝不易压薄而出现冒高现象。
加强对基层标高的控制,尽量控制在允许的范围之内。在进行基础砌筑前,应尽量将基土垫平。一般情况下,基础皮数杆可采用小断面方木或者钢筋制作,使用时,将皮数杆直接夹砌在基础中心位置。采用基础外侧立皮数杆检查标高时,应配以水准尺校对水平。
防潮层开裂或抹灰不密实不能有效地阻止地下水分沿基础向上渗透造成墙体潮湿。外墙受潮后经盐碱和冻融作用砖墙表面逐层酥松剥落影响居住环境美观和结构强度
施工中浆混用,将砌筑基础剩余的砂浆作为防潮砂浆使用。在防潮层施工前,基面上不作清理、不浇水或浇水不够,影响了防潮层砂浆与基面的粘结。操作时,表面抹灰不实,养护不好使防潮层因早期脱水强度和密实度达不到要求而出现裂缝。冬季施工防潮层因受冻而失效。
施工前对基面进行清理,确保其干净、无杂物,从而保证防潮层砂浆与基面的粘结程度。施工过程中,要确保表面抹灰均匀,做好养护,对温度进行合理控制,确保防潮层的强度和密实度,避免出现裂缝。
房屋建筑地基基础工程开始施工之前,必须对地基基础进行勘察。地基勘察以?岩土工程勘察规范?为依据。
1)收集建筑总平面图,分析平面图的坐标和地形南宫NG·28,结合房屋建筑的性质、规模、结构和基础形式,判断建筑的荷载力,从而确定地基的埋置深度和允许变形范围。
2)通过勘察,查明地质的类型、分布、工程特性,对地基的稳定性和均匀性作出分析评价,以便初步判断不良地质的类型、成因和分布范围,为提出整治方案提供数据资料。
3)单栋高咏ㄖ物勘探点的布置,一方面满足地基均匀性的要求,将勘探点设置在4个以上,而对于密集的高层建筑群体,勘探点可适当减少,但每栋建筑物必须有1个控制性的勘探点。
在采用强夯法时,首先要进行准确的测量定位。在操作上,应由施工单位试夯,确定夯点布置图,并逐一测放夯点位置。在进行强夯前,事先要用推土机预压2遍,才能保证场地平整,再对场地高程进行测量,夯点布置测量放线控制确定点。
此外,要采用分段施工的方式,坚持以一边夯向另一边或以边缘夯向中央的顺序。在处理地基时先夯实一遍,用推土机整平场地,并进行放线定位后即可接着进行下一次夯击。
当采用注浆法进行施工时,是硅化加固了的土层,通常要保留厚度约为1m的不加固土层,以防止浆液上冒,必要时还要打灰土层或夯填素土。在一般情况下,灌注时浆液的压力应控制在0.2 ~ 0.4MPa(始)和0.8 ~ 1.0MPa(终)的范围内。
施工技术的措施直接影响工程质量和成本。在实际施工中应该结合工程的气候条件、工程结构状况、工期紧迫程度等因素,采取相应的施工技术对策,才能有效地应对施工问题,保证工程的进度及工程质量。如果不提前做好应急对策,以及制定出合理的施工流程和施工工艺,就会影响工程的质量、进度。合理的施工技术和施工流程是保证工程质量的前提。
近年来,随着我国高层建筑的快速发展,桩基础也被重视起来。桩基础是一种常用的深基础形式。对建设单位而言,尽量减少投资或者用最小的投资获取最大的收益,对施工企业而言,按照国家规定的要求进行施工,尽可能的降低施工成本,获取最大的效益。总而言之,桩基础工程要想获得较大的投资效益,就必须加强工程造价管理。
桩基础工程造价管理需要从加强事前控制开始。桩基础工程前期管理主要就是认真分析勘察报告和设计,看其是否存在错误。单桩承载力设计值主要是设计师根据地质报告提供的参数来进行确定,根据这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计。设计前的勘察报告尽可能做到准确详细,查明场地范围内岩土层类型、成因、覆盖层厚度、基岩面的形态和坡度、岩石风化程度和完整程度;主要结构面的类型和等级、产状、发育程度、延伸程度、闭合程度、风化程度、充填状况、组合关系、力学属性和与临空面的关系;查明地下水埋藏条件,提供地下水位及变动幅度;查明不良地质作用类型、成因、分布范围;提供满足设计、施工所需的岩土参数;做到一桩一勘。而前期的桩基础设计过程中静载荷试验是一个十分重要的环节,此项工作质量直接影响到桩基形式、桩规格和桩入土深度的确定,同时也对施工难易有密切影响。通过科学试验,取得准确数据,能使设计方案更加合理、可行和经济,远远超过缩短工期所获得的效益。
在桩基础施工过程中,对于现场施工要进行严格控制,现场工程是要严格把好施工流程和施工现场记录等方面的关。在桩基础工程施工过程中,其施工阶段是控制成本的关键阶段。首先,桩孔开挖时,在充分掌握地质报告的情况下,还应观察、分析、判断实际的工程情况与地质报告是否完全相符。黏土或风化岩土可不做护壁,对于杂土或松散土需随挖随打护壁,每节护壁的长度以及壁厚、钢筋的布置等都应经济,避免不必要的浪费。同时主管预算的人员应亲临现场,以免造成实际与图纸及相关资料不符的局面,防止工程造价的不准确。
桩基础工程后期管理就是造价管理中的后期管理,这一行为主要是在工程竣工结算环节发生。竣工结算就是指根据合同完成约定的所有项目,如果工程质量达标,则向发包单位一起结算工程款。竣工结算书属一种动态的计算,根据工程发生的具体的量、额来计算。核定建设工程造价的根据是审查后的工程竣工结算,同时它也是建设项目竣工验收后对新增固定资产价值及竣工决算进行核定和编制的依据。对于桩基础工程,一般会由于边设计边施工或设计图纸欠缺考虑、过大的施工难度和项目工程的规模、较长的工期、较短的工期要求等因素,采用按实结算合同方式。首先,设计变更签证。一般情况下,设计变更签证都在工程还未开工前变更,负责施工的部门可将变更部分的工程内容绘入竣工图中或实际完成后收方确认,完成项目工程建设后一并结算。设计变更是建设单位、设计单位和施工单位针对施工中出现的问题,对施工图纸和施工方法进行修改和变更所作的记录。所以,变更签证的漏洞多、管理难、人为因素多、结算争议大,可能会出现不办理设计变更的审批手续,没有正式的设计变更通知单,没有设计变更引起的工程量与投资增减的记录。因此,审核人员必须注意设计修改变更应由原设计单位出具“设计变更通知单”和修改图纸,设计、校审人员签字并加盖公章,经建设单位和监理工程师审查同意、签证;重大设计变更应经原审批部门审批,否则不应列入结算。尤其是事后补签的隐蔽工程往往数量多计,甚至根本没有发生也列人结算。检查隐蔽验收记录,所有隐蔽工程均需进行验收,两人以上签证;实行工程监理的项目应经监理工程师签证确认。审核竣工结算时应该对隐蔽工程施工记录和验收签证,手续完整,工程量与竣工图一致方可列人结算。其次,工程量变化签证。工程量变化签证的变更,其竣工图不能体现出工程量的多少,因为处于工程变更的中间阶段,完成后新的实体工程将其覆盖,竣工后不能进行实地核查,所以一定要在项目工程建设时及时完成工程量变化签证的变更。若出现发生此类变更,则需请业主及时确认变更部分的工程量,规定出具体的拆除部分材料的报废和利用率,运用先算帐后变更的措施最为适宜。同时,为达到工程进度的要求,一旦有必要马上进行变更,就算当时不能将变更价格确定下来,也应在签证单中规定出变更价格的计算方法,以此确保竣工结算时计算出的变更发生的费用合理可行。
降低桩基础工程造价有效措施主要包括:第一,改善桩端部的构造尺寸及形状。在规范允许的范围内,尽量扩大桩端部尺寸,以达到扩大端部岩土层的受压面积增大端承力。必要时将桩的端部捣筑成半圆形或弧形,使端部的受力面积进一步扩大。第二,时混凝土与桩孔内壁土壤挤密。根据工程地质情况,需把桩设计成摩擦与端承共同作用的桩时,应该将桩与土的摩擦力充分发挥出来。第三,调整上部结构,减少总桩数。对上部结构柱网间距进行适当调整,使每柱的竖向荷载接近或达到桩身材料,进而对容许承载力进行控制,最大限度减少桩数。在满足结构外力所需的情况下,尽量减少桩的每m3混凝土体积含钢率,达到降低造价的目的。
基础轴线位移、基础标高误差和基础防潮层失效。这些是高层建筑基础工程中常见的质量问题,直接影响上部结构质量和使用要求。
基础轴线位移是指基础由大放脚砌至室内标高±0.00处其轴线与上部墙体轴线发生错位。基础的轴线位移多发生在建筑工程的内横墙,这将使上部墙体和基础产生偏心压影响整体结构的受力性能。
由于大放脚收分寸掌握不准确砌至大放脚顶处时已产生偏差再砌基础直墙部位就容易发生轴线位移。施工中,横端基础轴线一般应在槽边打中心柱部分,施工员在实际放线时,在山墙处有控制桩,横端轴线由山端一端排尺控制。由于基础一般是先砌外纵墙和山墙部位,待砌横墙基础时,基础槽中线被封在纵墙基础外侧无法吊线,找中轴线容易产生更大偏差,有的槽边控制桩保护不好被施工人员或车辆碰撞发生移位产生轴线)在建筑物定位放线时,外墙角处必须设置标志板,并有相应的保护措施,防止槽边推土和进行其他作业时碰撞而发生移动。标志板下设永久性中心桩,标志板拉通线时,应先与中心桩核对。标志板也可以在槽开挖后钉设,从而便于机械开挖基槽。
(2)横轴线不宜采用基槽内排尺方法控制,应设置中心桩。横墙中心桩应打入与地面一样平,为便于排尺和拉中线,中心桩中间不宜堆土和放料,挖槽时候应该用砖覆盖,以便于清土寻找。在横墙基础拉中线时,要复核相邻轴线距离,验证中心桩是否有位移。
(3)为防止砌筑基础大放脚收分不均匀而造成轴线位移,应该在基础部分砌完后,拉通线重新核对,并以新定出的轴线为准,砌筑基础直墙部分。按施工流水分段砌筑的基础,应在分段处设置标志板。
当基础砌至室内地平±0.00处常出现标高不在同一水平面。基础标高相关较大时会影响上层墙体标高的控制。
基础下部的基层(沙土、混凝土)标高相差较大,影响基础砌筑时对标高的控制。由于基础大放脚宽大,基础皮数杆不能贴近,难以观察所砌每一基础与皮数杆的标高差。砖基础大放脚填芯砖采用大面积铺灰的砌筑方法,由于铺灰厚度不均匀或铺灰面太长,砌筑速度跟不上,砂浆因歇停过久挤浆困难,灰缝不易压薄而出现冒高现象。
加强对基层标高的控制,尽量控制在允许的范围之内。在进行基础砌筑前,应尽量将基土垫平。一般情况下,基础皮数杆可采用小断面方木或者钢筋制作,使用时,将皮数杆直接夹砌在基础中心位置。采用基础外侧立皮数杆检查标高时,应配以水准尺校对水平。另外,对宽大基础大放脚的砌筑,应采取双面挂线保持横向水平,砌筑填芯砖应采取小面积铺灰,随铺随砌,顶面不应高于外侧跟线基础防潮层失效原因及控制措施
防潮层开裂或抹灰不密实不能有效地阻止地下水分沿基础向上渗透造成墙体潮湿。外墙受潮后经盐碱和冻融作用砖墙表面逐层酥松剥落影响居住环境美观和结构强度
施工中浆混用,将砌筑基础剩余的砂浆作为防潮砂浆使用。在防潮层施工前,基面上不作清理、不浇水或浇水不够,影响了防潮层砂浆与基面的粘结。操作时,表面抹灰不实,养护不好使防潮层因早期脱水强度和密实度达不到要求而出现裂缝。冬季施工防潮层因受冻而失效。
施工前对基面进行清理,确保其干净、无杂物,从而保证防潮层砂浆与基面的粘结程度。施工过程中,要确保表面抹灰均匀,做好养护,对温度进行合理控制,确保防潮层的强度和密实度,避免出现裂缝。
房屋建筑地基基础工程开始施工之前,必须对地基基础进行勘察。地基勘察以岩土工程勘察规范为依据。
1)收集建筑总平面图,分析平面图的坐标和地形,结合房屋建筑的性质、规模、结构和基础形式,判断建筑的荷载力,从而确定地基的埋置深度和允许变形范围。
2)通过勘察,查明地质的类型、分布、工程特性,对地基的稳定性和均匀性作出分析评价,以便初步判断不良地质的类型、成因和分布范围,为提出整治方案提供数据资料。
3)单栋高层建筑物勘探点的布置,一方面满足地基均匀性的要求,将勘探点设置在4个以上,而对于密集的高层建筑群体,勘探点可适当减少,但每栋建筑物必须有1个控制性的勘探点。
4)从基础的地面算起,详细勘察勘探的深度,将勘探深度控制在地基的主要受力层上,地基的底面宽度大于5 m ,设置地下室或者裙房的抗浮桩和锚杆,保证勘探孔的深度达到抗拔承载力的评价需求。
5)取样和测试时,根据地层的结构和地基土的均匀性质,确定勘探点的数量,当地质性质不均匀的时候,可以采用原位测试的方法。
在采用强夯法时,首先要进行准确的测量定位。在操作上,应由施工单位试夯,确定夯点布置图,并逐一测放夯点位置。在进行强夯前,事先要用推土机预压2遍,才能保证场地平整,再对场地高程进行测量,夯点布置测量放线控制确定点。如果遇到地下水位较高的情况,则使用降低地下水水位的策略。或在表面铺设0.5 ~ 2.0m厚的砂石垫层或中粗砂,从而有效防止施工设备以及基础下陷和减小夯实带来的超孔隙水压力。
此外,要采用分段施工的方式,坚持以一边夯向另一边或以边缘夯向中央的顺序。在处理地基时先夯实一遍,用推土机整平场地,并进行放线定位后即可接着进行下一次夯击。
一般来说,强夯法的加固是顺序是:先深后浅,也就是先加固深层土,然后加固中层土,再加固表层土。在夯完一遍后,通常要以低能量再满夯一遍,假如条件允许,用小型夯锤击为最佳。另外,在夯击时必须要按照试验确定的实验数据,落锤应保持平衡,保证夯位准确,但是如果夯击坑内有积水的现象,必须要及时采取措施予以排除。如果夯击地段含水量过大,先要铺一层砂石,然后再进行夯击。每一遍夯击完成之后,都要用周围的土或新土将夯击坑填平,再开始下一遍夯击。
当采用注浆法进行施工时,是硅化加固了的土层,通常要保留厚度约为1m的不加固土层,以防止浆液上冒,必要时还要打灰土层或夯填素土。在一般情况下,灌注时浆液的压力应控制在0.2 ~ 0.4MPa(始)和0.8 ~ 1.0MPa(终)的范围内。
对于土的加固程序:一般要坚持自上而下的原则,但是如果越往下土的渗透系数越大,则应改为自下而上。此外,还要经常抽查浆液里的配比和性能指标、孔径、注浆孔位、孔深注浆的压力值要求等,并对检查结果进行审核。除此之外,还要及时在编好号的孔位平面图上对已注浆孔标记并且注明钻孔日期。在施工过程中,要特别注意避免出现漏孔的情况,如果出现问题,必须立即停止注浆并查找原因,调整注浆参数。
邵阳市某工程是一座六层的框架结构建筑,基础采用340mm锺击沉管灌注桩,设计单桩承载力250kN,工程施工到封顶后突然发生较大沉降及倾斜,3d时间西北角向西倾斜达41.60cm,停工后制定了处理措施并完成后续工程。
2.1.1工程桩成桩质量差,承载力不能满足结构荷载要求。场区土层地质资料不准确也是桩承载力低的原因。
基础加固采用静力压预制桩方法,预制桩是由反力架和油压千斤顶所组成的压桩机压入的,千斤顶所需反力是通过反力架由楼房自重提供的。预制桩采用30×30cm的方桩,制桩压入的终止条件为压入荷载大于或等于600kN。
根据现场预制桩时取样的试件试验,预制桩的混凝土抗压强度达到设计要求;预制桩施工完成后对3根桩作静力载荷试验,预制桩的极限荷载均大于600kN。
基础承台的设计是由现场实际情况而定的。受首层的净空不能减小的限制,采用薄承台结构。同时为增加整体作用能力,将西面1#~8#及东面9#~16#柱分别做成条形基础承台。承台的设计荷载主要考虑以下几个方面:
2.4.2原有承台、柱的现在荷载按800kN考虑,但由于在现有荷载800kN作用下,沉降并未完全稳定,当基础加固后原有承台的荷载将转移给新加固的桩。从安全考虑,将原有承台承担的800kN荷载的30%转移给新加固的桩平均分配。
2.4.3根据上面1、2两个条件则可计算出承台设计计算时新加固桩的荷载为西面1#~8#承台的桩设计荷载P=335kN,东面9#~16#承台的桩设计荷载P=313kN。
新设计的条形基础承台是在原有承台的上面,破环反转的承台必须将其凿平至新加固的承台底标高,由于原有承台还承担着楼房的现有荷载,为减小施工对楼房沉降的影响,采取了有效的加强支撑的措施,施工中尽量减少震动,并密切监测大楼沉降的动态。根据施工期间的沉降观测结果,在静大压桩及承台的施工期间,各柱的沉降速率与施工前增加很小,说明采用的施工方法是切实可行的,对大楼的沉降影响较小。在承台浇注混凝土3~5d后承台已停止下沉,说明新的承台已发挥作用。
顶升纠偏的设备主要有,钢支承梁和混凝土支承墩及顶升用的油压千斤顶等。施工安装时每根柱要装两条钢支承梁,支承梁与柱接触面用水泥砂浆充填,保证紧密接触,用穿过柱子的高强螺栓的拉力使柱与支承梁紧密连接在一起,钢支承梁的两端支承于两边的混凝土墩上。然后等待水泥砂浆有足够的强度后,将柱子凿断安装千斤顶。顶升纠偏前割断柱的钢筋,则整个顶升纠偏的设备安装完成。
顶升时分级同步进行,在柱的支承梁未离开支承点时,顶升加载采用压力控制,共分4级进行,每个千斤顶都基本上以同步压力上升,每级加20t施加。在柱的支承梁离开支承点后即按上升高度控制。每根柱的上升在同一级基本上同步进行,每一级顶升完毕后均作详细的观测。为了保证楼房顶升纠偏后东、西方向的倾斜值不超过40mm这一标准,西边各柱的顶升量的大小是采用实测的二、四、六层楼面相对于同一基点柱(16#柱)沉降差的平均值作为顶升的依据,同时也考虑西边桩顶升时相邻柱不应有超过结构容许沉降差这一条件。
1#~8#柱在顶升纠偏时各柱的上升高度与千斤顶顶出力的关系曲线所示,千斤顶出力随上升高度变化无一定规律,主要是受相邻千斤顶在不是完全同步上升情况下,上升得快的千斤顶的出力将增大,反之则出力小,因此出现千斤顶出力变化比较大的情况。为了有利于原有裂缝的闭合,适当调整了个别柱的顶升量。
在9#~16#柱每柱靠近承台面(离承台面约20cm)柱的内、外侧各装一个百分表观测承台在西边柱顶升时每级的变形值,根据两个表的差值除以两个表的距离即可求出承台的转角。9#~16#柱的承台的转角θ0与相对应的1#~8#柱的顶升高度W关系曲线~W基本成线要比柱的基础承台基础刚度大。
梁的裂度观测选择了2~10、7~15柱的一楼连接大梁。在靠近10#、15#柱的大梁梁底分别安装千分表,测量顶升过程中的应变变化情况。测量结果如图3(为拉应变),从图中可看出,梁底应变与顶升高度的关系,2~10梁应变与顶升高度和变化比较有规律。而7~17梁的梁底的~W变化规律性差。主要原因是由于7#柱顶升时支承梁底打入铁垫块时敲击震动影响。而2~10梁以上的所有隔墙未拆除,可削弱由于2#柱顶升时支承梁底打入铁垫块时敲击震动影响,其观测结果比较可靠。根据现场观察7~15梁,并未产生裂纹,所以7~15梁的应变观测结果受震动影响大,未能真实反映梁底的应变变化情况。同时在顶升过程中派专人观测梁的动态,观察结果是所有东西方向的大梁在顶升过程中均未产生裂纹,而且西边横梁的原有裂缝在顶升纠偏后都有闭合的迹象。只是在西边顶升高度达到10~11cm后9#、10#、11#柱的内侧开始产生裂纹。顶升纠偏终止后,最大的裂缝宽度发展至约0.5mm。产生裂缝的主要原因是顶升产生的附加弯矩作用拉裂的,而9#、10#梯形的加固后的承台刚度大,因此其相应的附加弯矩也较大。由于裂缝较小并不影响其支承强度,而且在长期荷载作用下通过应力调整裂缝将逐渐闭合。
在楼房的四个角观测顶升后的纠偏量,图4所示曲线是东北角楼顶在顶升过程中的水平移动量与1#柱的顶升高度的关系。W~u关系近似为线性关系。
按上述顶升纠偏方法进行顶升至第24级时,东北角用经纬仪观测基本达到垂直状态,从三个角的楼顶吊垂线至地面的目测结果也是大致垂直状态。终止顶升纠偏。
顶升纠偏结束后立即施工11#~16#柱加固的基础承台,对柱进行基础加固及纠偏工程已结束。
一栋已完工的混凝土框架楼房,尽管采用截柱顶升纠偏方法纠正楼房的倾斜,但仍然对框架各节点产生一定的附加弯矩,这种附加弯矩之后会对框架结构造成损害,必须预先考虑,现对其作些分析计算。由于二楼至六楼所有楼板及梁组成了刚度较大的多层单跨梁体系。可以将楼房取图5的简图来分析计算。A点为用千斤顶支承,在垂直方向有水平方向可自由的支点,N为结构自重,L为顶升纠偏时附加上千力。F点为固定端但在偏心荷载作用下仍能作相应转动(θ0)的。BCDE由梁、板组成刚度远大于EF的一楼柱的刚度,因此现假定BCDE为近似刚架。则当在A点顶起时产生一附加上升力N,在EF段则受一弯矩M作用(图6为弯矩图)。则E点的转角可用悬臂梁受纯弯的公式求得:
A点顶起高度为Wcm时楼房所产生的转动θ=W/970,现考虑θ=θE则BCDE部分由于楼房转动将不受影响,因此可得出顶升高度W与弯矩M及F点承台的转动θ0关系:
在已知1#~8#柱每级的顶升W和实测的相应9#~16#柱的承台转角θ0的情况下,即可求出相应的9#~16#柱一楼部分柱段所受的弯矩M。考虑到弯矩M在大于钢筋混凝土柱的抗裂强度后,由于柱产生了裂纹,则EI将减小的影响,求出的弯矩M与顶升高度W的关系曲线.4Mpa;当顶升高度大于100mm后9#、10#柱开始发现有几条小的裂缝,随着顶升高度的增加,裂缝宽度也有所发展。这与计算分析是较一致的。梁的裂度观测及观察也表明,在西边术顶升开始至顶升结束,所有大梁及楼板均未产生新的裂缝。这也说明整个楼房的偏转完全靠西边各柱顶升后在东边的柱受弯矩产生了转动和承台转动提供偏转的,所以对梁及楼板无甚影响。
基础加固后,从建筑物的观测结果,在目前现有荷载80~1200kn作用下沉降已趋于零。以后楼修复后每个承台将受设计荷载作用。现取东面9#~16#柱的承台的设计荷载为1500kn,西面1#~8#柱的承台的设计荷载为1900kn,现有荷载按800kn计算,并假定承台新增加的荷载P全部由新的加固桩承担,则承台的沉降S为:
西边1#~8#柱承台加桩为每个承台4根桩P=190-80=110吨,桩的刚度系数K由静力压桩时的桩的静载试验的P~S曲线#承台可能产生的沉降约7.6mm。1#、2#承台以后增加的荷载很小则沉降将较小约5mm。东边9#~16#柱的承台每个按加3根桩考虑。P=150-80=70吨,由上述公式可计算出11#~16#承台可能产生的沉降约6.4mm。同样9#、10#承台以后增加荷载很小其沉降将较小。
考虑到桩在长期荷载作用下,其沉降将略有增加,本楼房在基础加固后至楼房修复竣工后的最终沉降将在10~15mm左右。
5.1本工程基础加固采用静力压桩方法,共压入30×30cm预制桩61根,由于静力压桩方法最终的压入荷载大于等于60t,其承载力是很清楚的。同时根据抽查的7根静载试验结果,7根试验桩的容许承载力均可达到40t。因此在基础加固后完全可以满足设计荷载要求。
5.3在西边1#~8#柱安装千斤顶进行顶升纠偏,使大楼东西方向纠偏后达到垂直状态,顶升纠偏过程中,大楼原有结构完好,只是在9#、10#、11#柱在一楼的柱的内侧产生裂缝,裂缝宽度小,已作修补处理。楼房的纠偏达到了预期的目的。
5.4根据沉降分析结果,大楼在加固后至修复竣工后在新的荷载作用下将产生10~15mm左右的沉降。
5.5建议以后大楼的修复采用轻型材料或减小内部隔墙的厚度,减轻大楼的自重,可以增加大楼的安全度。
经济、社会的快速发展提高了人民群众的生产生活水平,对于各类建筑工程的标准也在不断提升,其中,建筑地基基础工程作为建筑工程根本开始受到越来越多的关注。加之,我国各个地域的水文、地质、环境等条件都存在差异,造成建筑地基基础工程施工技术存在一定差异,因此,必须充分掌握建筑地基基础工程施工技术核心,才能更好地应对建筑工程建设需求,解决当前建筑工程地基建设期间存在的障碍与不足。
我国地域广阔,不同区域的水文、地质、地形、地貌等条件都存在差异,而且各具特色,这种情况就造成建筑地基基础工程施工技术较为复杂。由于建筑地基基础工程施工工艺流程较为复杂,各个工艺、步骤之间的衔接较为紧密,需要对前一步工序进行合理质量控制才能开展后续施工,若不能有效管控,必然会造成一系列的质量、安全问题,最终引发一系列的工程事故。由于建筑地基基础工程需要进行基坑作业,所涉及的技术内容较多,安全标准较复杂,若不能合理管控,并选择有效的结构形式,必然会对建筑工程整体产生影响。在建筑地基基础工程施工过程中经常由于工程设计或现场施工存在问题造成一系列问题或后果,建筑地基基础持力层与下卧层构成建筑结构地基,这部分地基需要应对可能出现的各类地质灾害,因此,必须结合现场实际情况选择科学的施工方案[1]。
建筑地基基础工程施工中的常见问题多是人为因素造成的,因此,在建筑地基基础工程施工过程中必须采取有效措施进行规避,避免各类不利因素影响的施工质量问题。建筑地基基础工程施工过程中较为常见的问题是材料质量、混凝土裂缝和地基基础漏水问题。
现场施工过程中所使用的各类原材料质量会对工程产生影响。若不能从采购源头、材料储运等环节就控制好建筑地基基础工程所使用的原材料,必然会影响建筑地基基础工程建设质量。要通过合理的制度管控及质量教育提升各个层级人员的责任,制订合理的标准筛选合适的材料,避免因原材料问题影响建筑地基基础工程整体质量。
建筑地基基础工程混凝土结构较多,出现裂缝问题的主要原因是混凝土模板、浇筑、养护等工艺中存在问题,如混凝土受力不均、养护不到位、未能定期扫水等。在建筑地基基础的施工过程中混凝土结构的质量问题是比较常见的,需要通过加强对混凝土结构的裂缝控制,来改善地基基础工程质量[2]。
建筑地基基础工程出现漏水问题,一方面是由于施工技术、工艺存在不足,另一方面是施工区域的水文、地质、环境等条件多变,造成建筑地基基础工程出现漏水,较为常见的漏水结构主要是山墙和变形缝等。
对于建筑工程整体来说,地基基础工程是根本所在。地基基础工程需要承载整个建筑工程,必须具备良好的竖向载荷承受能力。所以,在建筑工程现场必须根据实际条件,选择合适的地基基础工程施工区域。在建筑地基基础工程开始施工之前,相关技术人员要提前进行工程水文、地质勘察,了解施工现场土层、地下水等条件。若存在软土地基,必须先进行换填处理,确保地基基础强度、稳定性都能满足建筑工程整体建设需求。而且,由于软土地基多由杂填土、淤泥土、湿陷黄土等土质构成,现场技术人员必须对软土基层进行深入分析,了解其组成成分、分布情况、泥沙情况等,然后根据这些条件合理选择地基处理方法。若建筑工程的地基基础载荷较大,工程实体要与地基基础的竖向结构统一分布,可以通过独立的地基结构形式进行处理。若建筑工程垂直高度较大,需要地基基础提供较高的承载能力,可以选择筏形地基结构,这主要是由于筏形地基结构相较于独立的地基结构形式的载荷能力要高得多,而且筏形地基结构较为稳定,但整体施工成本较高,所以,需要结合建筑工程整体情况进行结构选择[3]。
当前,建筑地基基础处理技术有多种类型,这里分析粉煤灰水泥粉喷桩、碎石桩及强夯2种地基基础处理技术。当采用粉煤灰水泥粉喷桩及碎石桩进行地基处理技术时,可以有效提升地基固结能力,促使地基呈现复合型特点,通过地基侧面较强的约束作用来充分发挥出粉煤灰水泥粉喷桩及碎石桩高强度载荷能力。建筑地基基础上部可以采用碎石桩改善基坑形变能力,提升地基抗剪能力,避免粉煤灰水泥粉喷桩及碎石柱施工过程中对已固结基础造成破坏。不管是使用粉喷桩及粉煤灰水泥碎石柱,还是使用粉煤灰水泥粉喷桩和碎石柱,都要严格依照建筑工程标准规范及设计要求开展工作,确保提升地基基础混凝土的均匀性、密实性,进而提高建筑工程地基基础的施工质量。当采用碎石桩及强夯地基处理技术时,为提升地基基础稳定性和承载力,必须采用排水固结与挤密措施改善地基基础结构,然后在此基础上选择碎石桩填土层,结合地基基础现场施工环境,选择合适的地基强夯点,通过强喷压作用,将碎石桩击散到地基基础当中,将桩径融入周边土层当中,碎石桩与硬壳层形成地基复合层,从而大大提升地基基础稳定性和承载能力。在采用强夯法进行地基基础处理时,要结合工程现场地基土壤条件、厚度、属性等内容,控制好相应的夯击次数、深度、夯沉量,确保现场施工夯击效果能够充分展现出来。
建筑工程地基基础施工期间必须采取多种措施控制现场施工质量。1)从采购源头到现场材料管理进行施工原材料的质量控制,各类施工原材料必须具备合格证明、出厂证明等,需要检验的必须选择具备相应资质的机构进行检查检验,确认满足各类标准后才能进行使用;2)对于地基基础施工中所使用的混凝土,要严格依照设计标准进行配制,通过向混凝土中加入适量减水剂,降低混凝土内部水化热,在基础完成混凝土浇筑后,要及时安排专业人员,依照标准进行养护,确保混凝土的最终浇筑质量[4]。