任杰 张振恒
摘 要:地基沉降会引起墙体裂缝,墙体渗水、屋面渗水、管道漏水、下水道堵塞不畅等质量通病困扰着建设者们。一般情况下,建筑物总会产生一定的沉降,尤其是软弱地基上的建筑物更容易产生不均匀沉降。过大的不均匀沉降易使上部结构开裂与破坏,造成建筑物各处渗水、下水道堵塞不畅等,严重影响建筑物的使用。如果能在设计、施工等各方面采取一定的措施,就可以有效地预防和控制沉降的产生。本文主要对建筑地基工程沉降缝的施工技术与质量控制进行分析研究。
关键词:建筑工程;地基;沉降缝;施工技术;质量控制
1 引起地基沉降的原因
1.1 地质勘察报告的准确性差、真实性不高
实际施工中,有些工程不进行地质勘察盲目施工;有的勘察不按规定进行,如钻探中布孔不准确或孔深不到位;有的抄袭相邻建筑物的资料等,都会给设计人员造成分析、判断或设计错误,使建筑物可能产生沉降或不均匀沉降, 甚至发生结构破坏。
1.2 设计方面存在问题
建筑物长度太长;建筑体型比较复杂凹凸转角多;未在适当部位设置沉降缝;基础及建筑物整体刚度不足;建筑物层高相差大所受荷载差异大;地基土的压缩性显著不同、地基处理方法不同;以及设计方面的错误等都会引起建筑物产生过大的不均匀沉降。
1.3 施工方面存在问题
没有认真进行验槽;基础施工前扰动了地基土;在已建成的建筑物周围推放大量的建筑材料或土方;对于砖砌体结构,砌筑质量不满足要求,砂浆强度低、灰缝不饱满、砌砖组砌不当、通缝多、拉结筋不按规定设置等,也会引起建筑物建成后产生沉降。
2 建筑地基不均匀沉降的施工技术分析
2.1 处理好基坑施工
在建筑工程实际施工过程中, 如果地基收到了扰动与触动,必将对地基的刚度与稳定性造成一定的影响,这就要求事先做好基坑的处理工作,并且还要在完成基坑施工之后,及时建设配套的基础工程,如果基坑处于淤泥层或淤泥中,在其开挖过程中,需要保持土的原状,通常保留 200mm 的原土,铺设垫层之后再将其铲除。 同时,如果扰动了基坑中的软土,要先把扰动部分挖去,并使用碎石和砂石进行回填。 除此之外,在挖掘基槽过程中,必须先保护好持力层,并且还要严格控制基底高度,使其处于合理范围之内。 在结束了建筑基础工程施工之后,可挖除之前保留一部分的原土层,以避免软土对基坑施工的影响,并且还可对地基的稳固性进行良好的控制。
2.2 增强结构的整体刚度
增强结构整体刚度的一个重要方法是有效设置长边方向的墙和短边方向的墙。通常而言,砖混结构的建筑,其长边方向刚度较小,地基不均匀沉降导致的危害主要是长边方向墙的变形损坏。所以,对于地基土质不佳的情况,在其上面建造砖混结构时,应尽可能使长边方向的墙与短边方向的墙相互贯通,这样可以显著提高结构的整体性能,从而增强其抵抗不均匀沉降的能力。另外,建筑物的长高比(建筑物长度与高度之比)是衡量结构刚度的一个重要指标。长高比越大,结构的整体刚度就越弱,抵抗弯曲变形和减轻不均匀沉降的能力就越不好;反之,如果控制建筑物的长高比在规范规定的范围内,就能够明显地减轻地基的不均匀沉降。实践表明,将建筑物的长高比进行适度控制,可相对减小建筑物的变形,建筑不易出现裂缝。
2.3 设置沉降缝
对于结构较长的建筑结构进行施工时,将建筑物分为各自独立的单元,各单元之间设置沉降缝,对于层高差以及荷载明显不同的需要在转折处设置施工缝。相邻建筑物之间保持一定的距离,从而确保各单元的沉降不相互影响。因此在设计的过程中,需要考虑到相邻建筑物的影响,避免因为距离较近引发的应力叠加。在实际施工中,沉降缝通常设置在建筑结构的以下位置:(1)地基土质和地基处理方法明显不同部位;(2)过长建筑的合理部位;(3)高度和荷载变化较大部位;(4)分期建造房屋的交接处;(5)复杂的体型或平面转折部位。
3 建筑地基不均匀沉降的质量控制措施
3.1 加强地质勘查阶段
地质勘察报告是基础、地基处理方案的主要设计依据,地质勘察报告的真实性与可靠性是有效避免地基不均匀沉降的必要前提。为保证地质勘察报告的真实性与可靠性,就必须提高地质勘察单位中地质勘测人员的技术操作水平和职业道德素质,加强责任感。另外,现场钻探点位必须满足要求,以准确了解地基土类别、土层性质、水文地质、地基土冻胀、地基土融陷,和其他易引起地基不均匀沉降的不利因素等。
3.2 建筑结构设计
(1)结构简单合理,设计的建筑物应该力求简单,立面高差不应该相差较大,平面开头应力应该简单,避免转角设计,平面上的转折和弯曲也不宜过多,除了结构之外,建筑的自重应该尽量减轻,合理的选择建筑材料能够减轻建筑自重,从而减轻不均匀沉降。
(2)减少基础底面的附加压力,控制变形值,采用比较大的基础底面积能够减少基底的附加压力,从而减少了沉降量,在基础设计的过程中,需要在《地基基础设计规范》规定的限值以内进行计算,以确保基础沉降量与偏心距的计算在规范内,采用不同的基底附加压力能够降低沉降差异,从而减少不均匀沉降的发生率。
3.3 加强施工技术控制
(1)在基坑开挖时,不要扰动地基土,通常坑底保留200mm左右的土,待垫层施工时,再人工挖除。如坑底土补扰动,应挖去,用砂、碎石回填夯实。要注意打桩、井点降水及深基开挖对附近建筑物的影响。
(2)当建筑物存在有高、低和重、轻不同部分时,应先施工高、重部分,使其有一定的沉降后再施工低、轻部分,或先施工主体房屋,再施工附属房屋,能减少一部分沉降差;如高低层使用连接件时,应最后修建连接件,以调整部分沉降差异。活载大的建筑物(如料仓、油罐、水塔等),在施工前,有条件时可先堆载预压;在使用期间,应控制加载速率和加载范围,避免量大、迅速和集中堆载。
(3)在已建成的小、轻型建筑物周围,不宜堆放大量的建筑材料和土方等重物,以免地面堆载引起建筑物产生附加沉降。
(4)由于地基分布的复杂性和勘探点的有限性,应认真重视基础验槽,尽可能在基础施工前,发现并根除地基土会产生不均匀沉降的隐患,弥补工程勘探工作的不足。
(5)保证施工质量。对于常用的砖砌体结构,必须根据施工要求严格施工。砂浆的品种、强度等级必须符合设计要求。影响砂浆强度的因素是计量不准,原材料质量自主变动;塑化材料(如石灰膏)的稠度不准而影响到掺入量;砂浆试块的制作和养护方法不当。解决的办法是:加强原材料的进场验收,严禁将不合格的材料用于建筑工程上。对计量器具进行检测,并对计量工作派专人监控;将石灰膏调成12cm的标准稠度后称量,或测出其实际稠度后进行换算。
砖的品种,强度必须符合设计要求,砌体组砌形式一定要根据所砌部位的受力性质和砖的规格来确定。一般采用一顺一丁,上下順砖错缝的砌筑法,以大大提高砌筑墙体的整体性,当利用半砖时,应将半砖分散砌于墙中,同时也要满足搭接1/4 砖长的要求。
4 结束语
地基的沉降对建筑物会造成严重的影响。沉降的因素较多,而且各种因素不是孤立存在的。在实际工程中,为了有效地减轻地基沉降的危害,必须加强建筑地基工程沉降缝施工控制,确保建筑物的安全性和适用性。
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