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摘要:随着房屋建筑项目规模的不断扩大,房建工程施工过程中难免会遇到地基松软等问题,迫切要求对地基进行有效的处理,这样才能确保房屋建筑工程整体施工质量及其安全可靠性。本文就现阶段房建工程施工中的常用地基处理技术方法机型分析,并在此基础上谈一下个人的观点与认识,以供参考。
关键词:房建工程;地基处理;技术方法;研究
地基是房屋建筑工程项目施工建设的基础,同时也是房建工程是技术控制的关键,实践中应当加强地基处理环节的质量管控,把握好各技术工艺以及细节。目前国内房屋建筑项目施工过程中的地基处理技术手段和方法有很多种,本文就其中常用的几种典型技术方法分析如下:
一、高压喷射注浆技术
该种技术方法主要应用于淤泥、粘性土、砂土、粉土以及碎石土和人工填土等几种类型的地基,如果地基中所含有的块石粒径较大、较多,而且地下有大量的植物根茎等,则应当根据试验结果进行选择性适用。如果地基中的地下水流速相对较大,则喷射浆液难以在注浆套管处凝固,此时不宜采用高压喷射注浆法进行施工作业。对于高压旋喷桩而言,其处理过程中深度相对较大,除了加固地基,可将其作为深基坑或者止水帷幕。目前该技术方法应用过程中向,可处理的深度最大超过了30米高压喷射注浆技术的应用,主要有三种类型,如下图所示,其中1至6分别代表桩、射流、冒浆、喷射注浆以及板和墙。
(图1:高压喷射注浆型式)
在房建工程地基处理施工过程中采用高压喷射注浆技术进行施工操作时,主要是应用钻机进行钻孔,将带喷嘴的注浆管插入土层之中,利用高压设备使浆液变成超过20Mpa强度的高压射流,用于冲击破坏土体。其中,粒径相对细小的一些土料便随浆液从水面冒出,其他土粒基于喷射流冲击与浆液混合搅拌在一起,按预设的浆、土比例重新进行排列。在浆液凝固以后,在土层中即形成固结体与桩间土复合地基,以此来实现地基承载力提高之目的,减少或者避免地基变形,从而实现加固地基之目的。
二、排水固结技术
所谓排水固结技术,主要是软土地基在周围荷载影响下将孔隙水逐渐排出,使孔隙比得以减小和固结变形。在此操作过程中,土体超静孔隙水压力慢慢消散过程中,土层的有效应力以及地基抗剪强度等参数逐渐增加,提前完成沉降。该技术方法又可以分为以下几种:第一,堆载预压法。房建工程建造之前,通过土石临时堆填等对地基土层进行加载预压,以此来实现部分地基沉降处理之目的;通过固结地基土,可以有效提高地基的有效承载力,此时将荷载撤除再建造房屋建筑。对于临时预压堆载而言,通常等于建筑物自身的荷载。然而,为了能够有效减小因次固结而造成的沉降,设计的预压荷载可以大于建筑荷载,即超载预压。实践中可以看到,该种技术方法主要应用于软粘土地基处理。第二,砂井法。对于软粘土地基而言,设置砂井并在其上铺设砂沟或者垫层,采用人为的手段来增强房建工程土层固结排水效果,通过排水距离的缩短来有效加载固结土层。实践中采用砂井技术方法时,多采用堆载预压辅助之,该技术方法多应用与透水性相对较差的软弱粘性土。第三,电渗排水法。在房屋建筑土层处理过程中,插入金属电极并通上直流电。在直流电场的影响下,土层中的水从金属材料的阳极流向阴极,然后水从阴极排出,基于电渗作用可将土中的水逐渐排除。在房屋建筑工程地基处理过程中,常利用该种方法来有效降低粘性土含水量或者地下水位,目的在于有效提高软土地基承载力以及工程边坡稳固性。从实践来看,电渗排水法多应用于饱和软粘土类型的地基处理,效果较为显著。
三、粉喷桩+CFG桩施工技术
房建工程地基处理过程中CFG桩法与粉喷桩法结合的作用是利用二者的固结能力与天然地基土混合组成复合地基,不仅可以使CFG桩的高承载力性能得以体现和发挥出来,而且可以因其嵌入而增强粉喷桩侧限约束力。以某房屋建筑为例,其地下有较多障碍物,而且难以提供旧有地下构筑物图,地下水位相对较高,自然地坪以下大约1.5m位置。清除地下障碍物以后,场地中央有直径长、深分别为17m和6m的水坑。水坑中的水被抽完以后,回填土。由于该出场地抗变形性弱,CFG桩机难以进入施工现场,因此CFG桩施工过程中难以确保其质量和安全可靠性。综合考虑,决定增加粉喷桩短桩,并且结合原来的CFG桩长桩形成复合地基。就该技术而言,具体分析如下:
1、粉喷桩施工技术要点
清理场地以后安装整套设备,自动移动喷粉桩机并对准钻头。搅拌机钻头旋转,并进行钻进操作。为了避免堵塞钻头喷射口,在钻进时确保料不固化,只喷射空气就能保证顺利钻进并使负载扭矩减小。在钻进过程中,被加固土体在原位上被搅动,而且钻至孔底标高位置以后即停钻。随着搅拌机不断下沉,再次启动其反向旋转并将钻头提升起来,同时将发送器控制阀打开,向土体之中喷射适量的固化料,比如水泥粉等,提升、喷射以及搅拌操作应当同时进行,并且要确保搅拌均匀,固化料与软土之间应当混合充分。随着搅拌机不断喷灰反转,使其提升到原地下50cm左右时,将空压机关闭并防止粉体带向空中飞散。为确保软土、固化剂之间能够均匀搅拌,应当将搅拌机钻进下沉到设计深度位置,再将其按照规定反转提升至新孔处,重复上述操作。
2、CFG桩施工技术要点
桩机就位以后应当确保钻塔垂直、牢固和稳定,而且钻尖应当对与桩位对准。开钻之前严格检查钻头契形出料活门闭合情况,杜绝开口钻进操作。钻进时未达预设标高,钻杆不可反转提升。如果由于特殊情况而需要钻杆提升或者反转,则应当将钻杆提至地面并对钻头活门进行清洗与疏通,然后将其闭合。钻进过程中应当确保钻杆垂直度,并且要保证缓慢进入土体,对于有砖头或者瓦块等杂填土层钻进时,应当避免钻杆晃动,否则会导致孔径扩大。在钻进过程中,一定要注意仔细观察电流值的变化情况,确保其工作状态正常。启动混凝土输送泵,将拌合的混凝土提前充满输送管道,输送泵料斗也要储满混凝土。压力灌注以及钻杆提升过程中,应当掌握好速度,当听到钻杆内有混凝土落声时即提升钻杆。压力灌注过程中,应当保持混凝土连续泵送。泵斗中的混凝土容量应当超过进料口至少50mm,以免吸进空气而导致堵管。如果料斗中的混凝土比进料口低,则应当停止钻杆提升,当混凝土能够补充足量以后方可再次压力灌注以及提钻。成桩以后,桩顶标高应当比设计桩顶高出至少50cm。在此过程中需注意的是:混合料试块过程中,每一台机械设备每天应当做一组,并且对其进行标准化养护。在施工过程中垂直度偏差应当控制在1%以内,桩位偏差不超过桩径的0.4倍。对于条形基础而言,桩位偏差不超过桩径的0.25倍;对于单排布桩而言,其桩位偏差控制在60mm以内。
总结粉喷桩+CFG桩混合施工技术应用效果,水泥混合原位土以后使其变成了密实度非常大的水泥土,从而减小了软土渗透系数,可以起到很好的阻水作用。同时,喷粉桩的下端入土深度相对较长,而且切断了渗透途径,基坑降水漏斗也随之变陡,因降水量大对环境危害程度减小,基坑排水更加的简便,促进了基坑有效施工。在CFG桩施工之前先进行粉喷桩施工作业,施工简单、成本低、加固效果好。
结束语:
总而言之,房屋建筑工程施工过程中可选用的地基施工技术有很多种,实践中应当根据具体情况合理选择一种或多种,这有利于保证施工质量。
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