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民用建筑地基基础及桩基础土建施工技术
2022-02-13 | 阅:  转:  |  分享 
  
民用建筑地基基础及桩基础土建施工技术



摘要:地基基础及桩基础作为民用建筑工程中的重要组成部分,发挥着支撑建筑荷载与抑制建筑沉降的重要作用,是保证民用建筑的施工质量及使用安全的关键。但是,大规模地基施工十分复杂,基坑深度、桩基规模都在增加,容易出现施工质量与技术问题。所以,通过阐述当前建筑地基基础施工相关要点,并提出技术应用建议,为同类工程提供技术参考。

关键词:民用建筑;地基基础;桩基础;土建施工技术

一、民用建筑地基基础施工技术

1、碾压夯实

碾压夯实技术是凭借机械设备向土层所施加夯实力来取得地基土层碾压效果的一项技术措施,对土层进行强制碾压,以此改变土层土质的压缩性,提高地基承载性能与强度。

在应用碾压夯实技术时,结合施工现场要求,选择相应的碾压方法,常见的有振动夯实法和机械碾压法等。其中,在采取振动夯实法时,施工人员使用电动机等设备,向地基土层垂直施加振动力,从而缓慢降低土层土质压缩性,起到改善土层松散状态的作用,这项施工方法的耗时较长,夯实效果与碾压时间成正比,主要适用于处理杂壤土质地基或砂土地基。而在采取机械碾压法时,通过机械设备对土层进行碾压,并同步开展地基碾压与回填作业,主要用于夯实处理地基大面积填土层。

2、化学加固

化学加固法是通过向地基土层中添加特定种类化学物质,将其作为介质,化学介质与地基土体在充分接触后产生一系列化学反应,最终取得改善土质粘结度与提高地基承载性能的效果。同时,将施工方式为依据,可以将化学加固法分为深层搅拌法、灌浆法、喷浆法三项技术,具体如下。

2.1深层搅拌法

施工人员操纵深层搅拌机等设备,直接对地基土层进行强制搅拌,并注入水泥、石灰等,固定剂与土层颗粒在搅拌过程中得到充分接触,通过化学作用形成水泥桩,从而起到抑制地基沉降与加固地基的作用。与其他施工技术相比,深层搅拌法具有作业噪音少与土方量少的优势,不易出现地基沉降现象。

2.2灌浆法

使用灌浆管、灌浆泵等设备,持续向地基土层中输送碱液与丙烯酸铵等化学物质,这类化学物质受到空气压缩以及泵送作用力影响,与地基深层土壤进行充分接触渗透,持续排出土层中所分布空气水分。在一定时间后,所注入水泥浆等化学物质与地基土层凝结成整体性结构,起到消除孔隙裂缝与改善地基承载性能的作用。

2.3喷浆法

在现场指定位置中钻设孔洞,在钻杆下端部位固定安装喷射装置。随后,使用高压脉冲泵等设备,自钻杆处持续向周边地基土层喷射浆液,浆液在高压状态下破坏土层土体原有结构,与土体颗粒接触混合,最终凝结为圆柱状整体性结构。与其他施工技术相比,喷浆法具有防水性能高,、以保护基层开挖结构的优势,主要适用于处理粘性土地基与砂土地基。

3、换土垫层

在民用建筑工程现场分布软土地基,或是天然地基土质不堪使用时,可以利用换土垫层方法,将地基中的浅层软土清理掉,使用砂石等高强度材料作为填料,对地基进行回填夯实处理,从而起到改善地基承载性能的作用,预防和减少地基沉降等问题出现。根据实际施工情况来看,换土垫层法主要被用于处理湿陷性黄土地基与冻土地基,碎石垫层与砂垫层较为常见。

4、排水固结

在天然地基含水率过高时,由于地基土层孔隙中含有大量水分,在承受上部荷载时容易出现地基沉降现象,存在安全隐患。针对这类地基,应实施排水固结方法,通过在需要采取排水固结法,在地基土层中设置袋装砂井等竖向排水体,凭借建筑物重量或是所堆置土石重量,对天然地基进行加压预压,在承受过大荷载的情况下,地基土层所含水分被挤出,通过竖向排水体排出,使得地基固结,持续提高地基承载性能与强度。与其他地基基础施工技术相比,该方法施工简单、成本较低,主要被用于处理淤泥质土地基与饱和性土地基。

二、民用建筑桩基础土建施工技术

1、桩基础施工技术

1.1动力沉桩

动力沉桩技术是在桩体顶部固定设置振动器,振动器在运行期间持续产生振动,振动力通过桩身传递至周边土层,确保土层稳定保持为受迫振动状态,有效减小桩体与土层摩擦力。同时,施工人员锤击桩体,持续将桩体打入地基土层中,这项技术主要适用于开展软土沉桩与粘土沉桩作业。

1.2静力压桩

静力沉桩是将预制桩体逐节压入地基土层的一种压桩方式,在压桩过程中,将桩基自身重量以及配重作为反作用力,最大程度减小压桩期间所产生的桩端阻力以及桩侧摩阻力。如此,在桩体压入地基土层时,桩体周边土体将会产生较为激烈的挤压现象,短时间内降低土体抗剪强度,顺利完成压桩作业。与动力沉桩相比在,在采取静力压桩方式时,并不会在现场产生过高分贝噪声,在城市区域内民用建筑工程中得到广泛应用。

2、桩基础类型

2.1沉管灌注桩

在选择建设沉管灌注桩时,施工人员操纵振动打桩机等设备,在地基土层中直接压入带有钢管的桩底,并在钢管中固定放置钢筋笼,向其中灌注适量砂浆。随后,在振动期间缓慢拔出钢管,砂浆与钢筋笼凝结硬化为整体性的灌注桩体。根据实际施工情况来看,沉管灌注桩主要适用于砂性土地基以及粘性土地基,在打桩期间会产生较大噪声,容易出现颈缩现象。因此,在选择沉管灌注桩作为桩基础时,需要综合采取降噪措施,并对成桩质量与打桩过程进行监测管理。

2.2钻孔灌注桩

在选择钻孔灌注桩作为桩基础时,需要施工人员操纵钻机等设备,在地基指定位置中钻设孔洞,清除孔底沉渣,对孔壁垂直度与完好度进行检查。随后,在孔底固定放置钢筋笼,向孔中注入适量泥浆,清除溢出泥浆。在泥浆凝结硬化后,与钢筋笼共同形成整体性结构。根据实际施工情况来看,钻孔灌注桩主要适用于淤泥质土、粉质土与粘性土地基中。

2.3树根桩

树根桩作为一种新型桩基础,由若干数量的小型钻孔灌注桩共同组成,各钻孔灌注桩按特定结构排列,建筑桩基础结构呈现为树根状。如此,可以在不破坏建筑地基应力状态的前提下,完成桩基础土建施工作业,且树根状具有噪音小与强度高的优势,主要适用于粘性土与碎石土地基。

三、民用建筑地基基础及桩基础土建施工技术应用建议

1、地下水处理

建筑地基结构受到地下水、地表水的影响,将会提高地基土层含水率,进而影响到地基承载性能与结构稳固性,存在安全隐患。因此,在民用建筑土建施工前,必须有效处理地下水问题,在施工现场修建盲沟、截水沟等排水设施,或是搭设挡水帷幕,最大程度减小地表水与地下水对建筑地基基础结构造成的渗透影响。同时,如果天然地基含水率与地下水位过高,必须采取排水固结法与多桩抽水法。

2、冻土地基处理

在面对冻土地基这一复杂问题时,如果采取常规地基基础施工技术,难以取得预期技术效果,无法彻底解决冻土地基问题。因此,需要在地基基础施工方案中采取冻结法,通过人工制冷来使得地基土层中所含水分冻结成冰,在其基础上开展基础工程开挖等施工活动。如此,在气候回温后,冻土墙的融化并不会对建筑基础结构性能与使用安全造成负面影响。

结语:综上所述,在民用建筑工程施工中,施工单位需要深入了解主要地基基础及桩基础土建施工技术的工艺原理与适用范围。同时,综合分析工程情况与地质条件等因素,制定科学的施工方案,有效控制建筑地基基础与桩基础施工质量,实现工程预期建设目标,。

参考文献:

[1]苏强.建筑桩基础土建施工技术[J].山西建筑,2017(17):70-72.

[2]吕喆,张天逸.试论建筑工程土建施工中的桩基础施工技术[J].科技创新与应用,2016(3):251.

[3]孙健,吴迪.浅谈民用建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].科技资讯,2011(23):64.

[4]王鑫.民用建筑工程项目中的地基基础和桩基础及其施工技术[J].工程建设与设计,2020(13):35-37.

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(本文系壬凯远航原创)