房建工程软土地基施工技术

2014-09-24 05:42王春娟高腾
城市建设理论研究 2014年25期
关键词:房建工程软土地基施工技术

王春娟 高腾

摘要:建筑工程软土地基的处理与施工,对于保证建筑结构的质量和提高其安全性具有至关重要的作用,因此应当不断加强技术和方法创新,保证我国建筑事业的可持续发展。本文主要对房建工程软土地基施工技术相关问题进行了简要分析。

关键词:房建工程;软土地基;施工技术

中图分类号:TU74文献标识码: A

引言

软土地基因自身含水量过大,造成其承载性能也相应降低,而且在荷载力的作用之下,很容易造成地基固结下沉以及产生滑动现象,进而造成工程出现质量问题,甚至会引发生产安全事故。因此在房建工程的建设过程中,一定做好对软土地基的治理工作。

一、软土地基概述

软土地基在房建工程施工中有着极大的危害和影响,但是由于这种地基的广泛分布特性,使得在工程项目中可谓是一种防不胜防的施工缺陷。因此,在工作中就需要针对软土本身存在性质分析,从而提出科学的预防和管理措施。

1、概念

所谓的软土是淤泥土和淤泥质土的总称,主要指的是那些天然含水率大、土质压缩性高、承载能力低的一种黏土,这种土质结构大多都分布在东南沿海地区、平原、盆地之中。在这类工程施工建设中,如果软土得不到有效的控制,那么就极容易引起整个工程质量问题,造成工程出现坍塌、滑移等缺陷。

2、地基本的特点

(1)高压缩性

软土的压缩性较强,因此在房屋建筑工程中,如果遇到外力的作用,则会造成建筑物结构本身发生严重的沉降现象;

(2)具有较大的流动性,当软土地基受到强烈的外力作用下,就会逐渐发生变形,而且这种变形具有不可控制性;

(3)沉降速度较快,建筑物在软土地基结构中发生沉降的最大速度为10mm/d;

(4)软土地基具有不均匀性,由于土质的不均匀,在软土中含有的土粒大小不一,而且聚集的程度也不同,因此造成了土壤的软硬程度不同,一旦土壤中的土粒发生移动,就会导致建筑物发生倾斜甚至是倒塌的现象;

(5)软土地基具有一定的触变性,在其没有受到外界压力时,会以一种相对较为固定的形态存在,但是一旦遇到外部压力,使土层受到破坏,就会呈现出流动状态,这对于房屋建筑工程来说,具有很大的危险性;

(6)软土地基的透水性较差,其本身的含水量较高,几乎可以认为其不透水,如果在地基中含有大量的水分,这时其通过软土层进行渗透的时间会较长,进而导致建筑物发生沉降的周期也变长。

二、房建工程软土地基的施工技术

房建工程中软土地基的加固处理方法主要有

1、砂垫层和砂石垫层换填

砂垫层和砂石垫层是使用夯(压)实的砂或石垫层替换基础下部一定厚度的软土层,以起到提高基础下地基强度、承载力,减少沉降量,加速软土层的排水固结作用,目前使用较为广泛。砂垫层和砂石垫层所用材料,宜采用级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、砾砂、碎(卵)石、石屑或其他工业废粒料。在缺少中、粗砂和砾砂地区,也可采用细砂,但亦同时掺入一定量的碎石或卵石,其掺量按设计规定(含石量>50%)。所用砂石材料,不得含有草根、垃圾等有机杂质。用作排水固结地基的材料,碎石和卵石最大粒径宜>50mm。施工前应验槽,先将浮土清除,基槽(坑)的边坡必须稳定,草地和两侧如有孔洞、沟、井等应加以填实。在地下水位高于基槽(坑)地面施工时,应采取排水或降低地下水的措施,使基槽(坑)处无积水状态。人工级配的砂、石材料,应按级配拌合均匀,再行铺填捣实。砂垫层和砂石垫层的底面宜铺设在同一标高上,如深度不同时,施工应按先深后浅的程序进行。土面应挖成台阶或斜坡搭接,搭接处应注意捣实。分段施工时,接头处应作成斜坡,每层错开0.5m-lm,并应充分捣实。采用碎石垫层时,为防比基坑底面的表层软土发生局部破坏,应在基坑底部及四侧先铺一层砂,然后再铺碎石垫层。垫层应分层铺垫,分层夯(压)实。

2、深层石灰搅拌桩

深层石灰搅拌桩适用于处理塑性指标较高的软薪土地基,在相同条件下,石灰作为固化剂处理的临时加固效果比水泥好。这种方法具有技术简单可行且经济合理的特点,能有效地加固软弱地基,减少软土层沉降和整体工程后沉降,提高软土层的承载力。粉体搅拌法施工顺序:桩体对位-下钻-钻进-提升-提升结束。根据结构要求的承载力,初步选定桩的间距,从而定出加固范围内搅拌桩的数量以及每平方米内搅拌桩所占的面积。搅拌桩的排列一般呈等边三角形,也可四方形布置,桩径为0.5m-1.5m,桩距约lm。空压机的压力不需要很高,风量不宜过大。钻机及桅杆安装在载体上,在地面上进行操作,要满足耐压力要求。石灰应该是细磨的,在搅拌过程中,为防止桩体中石灰聚集,石灰最大粒径应<2mm。石灰应尽量选取纯净无杂质的,石灰中氧化钙和氧化镁含量至少应为8.5,其中氧化钙含量最好<80%。石灰的储存期不宜超过三个月,石灰的液性指数>70%。由于工作场地表层硬壳很薄时,需先铺填砂、砾石垫层,以便机械在场内顺利移动和施钻;配置钻机、粉体发送器、空气压缩机、搅拌钻头等;通过原位测试及室内试验取得地基土、灰土的物理力学及化学指标,选取最佳含灰量作为设计掺灰量;确定设置搅拌范围,选择桩长、截面及根数。

3、深层水泥搅拌桩

深层水泥搅拌桩是目前工作中最为常见的一种软土地基处理方式,是适用于淤泥、淤泥质土、粉土一种行之有效的方法。深层水泥搅拌桩施工技术是利用水泥作为主要的固化剂,然后通过钻孔注浆技术将水泥压入基层底部,再通过搅拌使得软土固结,从而提高地基基层的强度和质量。在施工中,通常需要我们从以下环节入手分析。

(1)试桩

试桩是为了在工程施工建设中寻求一个最佳的搅拌次数、确定水泥浆中存在的水灰比、泵送实践、泵送压力等环节,从而实现工程建设的科学、系统要求。在目前的工作中,深层搅拌桩是以下钻速度、复搅拌深度的参数进行分析,以指导下一步工程施工建设要求。一般来说,在工程项目中,每个标段的试桩≮5根,且必须待试桩成功后方可进行水泥搅拌桩的正式施工。试桩检验可采取7d后直接开挖取出,或至少14d后取芯,以检验水泥搅拌桩的搅拌均匀程度和水泥土强度。

(2)施工准备。深层搅拌桩施工场地应事先整平,清除桩位处地上、地下障碍物。场地低洼时应回填黏土,不得回填杂土。水泥搅拌桩应采用合格的32.5级普通硅酸盐袋装水泥以便于计量。水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能,钻机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收。

(3)施工要点。①施工工艺流程:桩位放样→钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵→反循环提钻并喷水泥浆→至工作基准面以下0.3m→重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩结束→施工下一根桩。②水泥搅拌桩开钻之前,应用水清洗整个管道并检验管道中有无堵塞现象,待水排尽后方可下钻。③为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求,在主机上悬挂一吊锤,通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控制。④对每根成型的搅拌桩,质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅次数。⑤水泥搅拌配合比:水灰比0.45~0.5、水泥掺量12%、每米掺灰量46~25kg、高效减水剂0.5%。⑥水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。第一次下钻时为避免堵管可带浆下钻,喷浆量应小于总量的1/2,严禁带水下钻。第一次下钻和提钻时一律采用低档操作,复搅时可提高一个档位。每根桩的正常成桩时间应≮40min,喷浆压力0.4MPa。

结束语

新世纪以来,受到国民经济发展和科学技术的影响,城市高层住宅建筑施工建设已成为建筑行业发展的主流,更是城市建设的主要组成。在高层住宅建筑结构不断涌现的今天,人们对于房屋质量、功能的要求越来越高,这也促使了房屋地基施工技术的进步与更新。软土地基进行施工已成为目前房建工程领域中一项不可忽略的难题,如何做好这一地区的地基处理工作已成为业内工作人士研究的焦点课题。

参考文献

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[2]邓晓锋.房屋建筑工程的软土地基处理措施[J].科技资讯,2010.

[3]张立恩.软土地基处理技术在房屋建筑工程中的应用[J].科技创新导报,2010.

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