建筑工程地基桩基础处理对策

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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建筑工程地基桩基础处理对策

莫先汉

中国水利水电第八工程局有限公司国际公司湖南长沙410004

摘要:随着我国社会水平的提升,经济步伐的推进,我国的建筑事业也在这个过程中得到了较大程度的发展。其中,地基桩基础处理技术是建筑工程中非常重要的一项技术,能够有效的帮助工程人员缩短工程周期、减少工程成本,因此应对其引起充分的重视。在本文中,将就建筑工程地基桩基础处理方法及特点进行一定的分析与探讨。

关键词:建筑工程;地基桩基;处理对策

1桩基础技术的含义

1.1桩基础技术的含义

所谓的桩基础技术具体指的就是把桩基与柱顶承台连接在一起,从而构造成一种深基础。在现代高层建筑建设过程中这一技术得到了广泛的应用,特别是在一些地基相对比较浅、层上的质量比较弱的施工单位。这些建筑物对建筑基础要求比较高,只有提高基础稳定性才能保障建筑质量和安全性。如果所采取的建筑技术不能提高建筑的地基承载力,就会造成建筑加速沉降,影响建筑安全。而桩基础技术就可以很好地解决这一问题,提高安全性。

1.2桩基础技术的施工技术

一般构成桩基础技术主要由两种构成,即振动沉桩技术和静力压桩技术。所谓的静力压桩技术是指在工程建设过程中通过运用静力压桩机,将预制桩压到土中,所利用的就是压桩机自身的重量。这种技术的优点很多,比如无噪声、操作简便、质量保证等。能够广泛的应用到工程建设过程中。但是在高压缩性的粘土中采用这一技术时要注意一次性完成,不能停顿,否则会破坏土层的结构。而所谓的振动沉桩技术是通过利用机器的振动效果,利用预制桩自身具备的重量,将其沉入地下的。这种方式操作比较简便,而且成本较低,劳动强度也好。

2桩基存在的缺陷

2.1桩基顶部存在的缺陷

在浇筑水下的混凝土的时候经常会出现泥浆沉积的现象,但是实际操作过程中很难准确的测量出泥浆的厚度,在灌桩过程中如果混凝土不足就会造成夹泥问题,影响工程质量。另外,在浇灌过程中如果用力不均衡也会影响工程质量。最后,在施工过程中如果使用大功率的风镐也会影响周围的混凝土,造成工程质量下降等问题。

2.2桩基中部存在的缺陷

由于勘探误差等问题在混凝土灌注过程中很容易出现局部的塌陷问题,从而造成混凝土翻浆受到阻碍,影响了混凝土的质量,造成部分缺陷。此外,在建设过程中如果将导管用力拆除或者拔出,也会在一定程度上影响混凝土质量。由于一般的导管存在气密性差等问题,所以在进行水下作业时,导管很容易进入泥浆中,使得内外压强出现差异,影响混凝土质量,甚至还会出现翻浆现象,导致断桩。

2.3单桩承载力与设计要求不符

在施工过程中单桩承载力有时会与设计要求不相符,而造成这一问题主要是由于在施工过程中桩并没有达到相应的深度,但是已经满足设计的深度,这就使得实际结果与设计要求不符。这是因为在勘察过程中出现误差导致的。另外,倾斜过大、断裂也是导致这一问题的原因。

3建筑工程地基桩基础的物理处理方法

3.1换填料层法与其特点

3.1.1换填料层法

在建筑施工的地基处理过程中经常要对地基原有土质不符合相关技术要求的情况,换填料层法就是针对这种情况的一种有效地基桩基处理对策。所谓换填料层法即指将不适合施工的地质成分挖去,再回填以适合施工的材料成分,使得地质情况符合施工要求的一种处理方法。例如,在施工中遇到地基层面上存在坚硬石层的情况时采用换填料层法便能够有效解决地质难以压实的困难。在具体施工中,在采用换填料层法时一般需要注意一下三点:

①选用的回填材料应具有较大的强度,较强的透水性以及易于压缩性;

②为了防止地下水渗漏或者周围土壤腐蚀的情况,材料也应该具有较强的抗腐蚀能力;

③出于节约建设成本以及环境保护的考虑,替换的填充材料一般为建筑施工中产生的或其他来源的工业废料、生活垃圾,但是并不是任何废料都可以作为填充材料的。只有保证替换材料的工程特性才能够有效的提升地基的承载力,加强桩具的支撑作用,把建筑物的沉降控制在合理范围内,也才能够从根本上避免材料因受冻造成的冻胀情况,杜绝地基土壤发生胀缩的状况。因此,若采用建筑或工业废料作为填充材料,必须要对材料的性质进行事先的检验,其性质只有符合作为填充料的相关要求时方可填充。若采用生活废物进行填充时,一定要对其中有机物的含量予以检测,对于有较大含量有机物的生活废料由于其无法满足作为填充物的要求和标准,务必杜绝利用这种废料进行强制填充的现象发生。一般的,一些较为软弱的地基经过材料换填后,其抗压能力应能得到显著提高,其具体的施工方法宜采用反复压实法,对于填充材料粒径较大的还应辅以振捣碾压。在施工过程中需要注意的是,填充填料层时应合理配置调料的配级。

3.1.2换填料层法的特点

换填料层法是目前应用尤为广泛的一类方法,在地基桩基基础方面发挥着十分重要的作用。换填料层法主要具有以下几个显著特点:对于施工技术而言,换填料层法有一套严格而具体的施工方案,以及相对而言简单可行的施工工艺,这种施工处理对策成熟度高,对设备、操作以及施工人员素质要求较低,适用性较强,即使是在地基地质条件相对复杂的施工地区也可以得到较为广泛的应用;对于填充材料而言,这种处理方法对填充材料的要求较高,如果填充材料整体难以达到其要求的各种性质,这种方法就的地基基础稳定性就要遭受破坏,难以解决恶劣环境下的地基桩基处理问题;对于施工的成本而言,该种技术在一定程度上属于绿色施工技术,顺应了当代社会对环境质量越来越高的需求,因为填料层法对地下水质,大气等不会造成负面影响,在施工过程中也不会产生噪音、地面泥浆等污染,并且其产生的振动小且微量,不会对原有地下缆线、管道造成破坏,最大限度的降低了施工对周围已有建筑物的影响。

3.2碾压密实法

压实法是通过加压方式在土层中融入建筑材料的方法,以提高土体的密度指数、抗压强度。在碾压土层以及材料的填充过程中,往往要进行的是分层碾压,通过碾压坚石来挤出气体和液体等成分,使这些孔隙较大的填充物的填充颗粒相互补充、重新排序,降低孔隙率,然后加强颗粒的密度和填充物的密实度来填充施工材料,以保障施工性能达到相关标准的要求,并且使含水率及密实度满足施工需求。压实法的要求相对比较苛刻,要求桩基的密度、填充物的类型以及含水等都能达到相应的指标,而仅仅利用压实措施很难达到这些要求,只有反复的碾压才可能真正达到,特别是一些土体的软弱层具有较大的厚度,软土层较厚,地基稳固性较差,所以在进行碾压时碾压指标难以达到。因此在对碾压法进行选择时,第一步应该对地基桩基础的深度以及软弱层的厚度进行确认,然后再制定与之相应的施工方法。压实法虽然具有较为复杂的施工过程和繁琐的施工准备阶段,然而相对来说应用还是比较广泛,常常运用于公路、铁路、房建等工程地基中,还应用于码头、机场以及堤坝等施工中,也适用于土质较为松软、疏松的工程地基区域。

3.3碱液法

3.3.1处理方式

碱液法就是向工程地质位置处注入碱液,从而以碱液的方式使土地中颗粒表面得到活化,之后再对两者交接的位置进行胶结,最终形成一个良好的整体。这个过程中,碱液本身其并不需要析出任何胶凝物杂质,从而能够以这种方式使土质自身的强度得到提升,并最终以这种相对化学的方式使地基强度得到强化。在对碱液法实际应用的过程中,首先需要做的将是对灌注孔之间的平面距离进行适当的测量,并对其位置做到心中有数。对于基础较为独立的来说,则应当在其周围设好孔,而对于基础条形的部分则应当在其两侧分别布置一整排,并且在实际实施的过程中依据实际的加固情况对孔距进行设置,之后再开展打孔工序。在打孔环节中,应当使用合适直径的洛阳铲以倾斜钻孔或者竖向钻孔的方式使孔的深度得到加强,之后再对其进行埋管处理,并向孔隙中埋入直径为30mm左右的砂石,并将其灌入到管中标高位置处并向其中插入一定大小的开口钢管,之后再向罐子周围逐步填入较小粒径的沙硕石,并在其上方通过灰土以及素土等进行分层,并将其逐步压实到表层之中。之后,则可以使用一定直径的胶皮管对灌浆管以及溶液桶两者之间进行连接并灌浆,再在这个过程中控制好灌浆的速度以及溶液浓度,并最终当碱液逐步加热到一定温度之后再将其正式注入到土中。

3.3.2方法特点

通过碱液法处理建筑地基,其施工全程都较为容易,且使用的浆料也具有硬化快、强度高的优点。但是,通过这种方式进行加固的造价较高,且从对地基加固的深度来说也较为一般,所以这种方式常常被施工人员应用于对浅层土质的处理工作当中。

3.4打桩法

打桩法主要应用于软弱地基中,填充物以及地基桩共同承载上部结构的重量。桩具有较多种类的制作方法,现如今广泛应用的主要有以下两类:

3.4.1水泥粉煤灰碎石桩法

此类方法主要是在搅拌机中将建筑材料如石屑、粉煤灰、碎石以及水泥等进行搅拌形成混凝材料进行桩的浇筑,同填埋材料一起发挥承重的作用,形成的复合结构具有点线是桩、面是填充物的基本特征,能够在一定程度上防止地震造成的危害,减少地震带来的损失,最大化的节约成本,该方法具有较高的可塑性和灵活性,能够充分利用地质条件进行施工,促进经济效益以及社会效益的统一。水泥粉煤灰碎石桩处理方法适用性较广,可以广泛的应用于土质为粉土、砂土、粘性土以及素填土等建筑地基中,同时能够通过多桩型复合地基,进行可液化地基的处理,由此有效规避土发生液化的情况,使地基具有更强的承载力。水泥粉煤灰碎石桩法要以地区的经验以及现场条件为确定依据,所以具有较高的灵活性及可变性,其优异性尤其突出,不仅施工简单且操作简便,能够增强地基的稳定性以及承载力,并且还具备成本低、经济性高等优点。

3.4.2粉体喷射搅拌法

此类方法是将经过搅拌处理的粉粒状加固材料注入于地基中,搅拌具有较强的强制性,加固材料同原位土在搅拌的过程中发生化学和物理反应,土质的性质及形态发生了较大的改变,土层的强度也大大的增强,可以说是一种加固软土地基的有效方法,在工程中的应用十分广泛。尤其是这种方法采用的加固材料比较普遍,这便使得采购工作更为便捷。目前在建筑行业中最常使用的加固材料为水泥。应用此类方法进行软土地基的加固,可以促进地基强度的大大增加,路堤填土率也可以得到极大的提升,能够有效管理并减少工后沉降量,确保工程效果达到预期的目标。所以,近年来粉体喷射搅拌法施工处理方法备受工程行业的密切关注,尤其具有较深的加固深度,能够得到较快的发展以及更广泛的应用,在多种地基桩基础处理方法中具有明显的优势,因而其发展前景十分广阔。

结束语:

总的来说,在我国目前建筑行业不断发展的情况下,掌握多种工程地基桩基础处理方法是非常必要的一项工作。在上文中,对于建筑工程地基桩基础处理方法及特点进行了一定的探讨,而在实际应用过程中,也应当有效联系实际,从而更具针对性的处理方式获得更好的处理效果。

参考文献:

[1]王毅.桩基础施工技术在建筑工程中的应用[J].山西建筑.2017(19)

[2]李保文.建筑工程施工过程中桩基础技术的应用[J].四川水泥.2017(08)

[3]钟桂芬.浅析在建筑中桩基工艺的要点[J].四川水泥.2017(08)