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Abstract: With the rapid socio-economic development, the growing urban population and land for construction was increasingly tense, high-rise residential buildings has been a rapid development. For residential architectural design, the design is particularly important on the basis that it is a residential building structural safety guarantee.Key words: building structure; the basis of design; residential construction
中图分类号:TU2 文献标识码: A 文章编号:
引言
随着国民经济的不断发展,建筑业作为我国的支柱产业亦得到了快速发展,并取得了巨大的成就及辉煌的成绩。新时代下,配合可持续发展的主题,住宅建筑强调构筑物与人文、环境及科技的和谐统一;必须由传统高效消耗型发展模式转向高效生态型发展模式。住宅的生态性,即是以绿色为基础,涵盖生态、环保等可持续发展原则的新理念。近年来,因住宅建筑基础设计不当,而导致墙体开裂、房屋倾斜甚至倒塌的事故时有发生,大家越来越关注住宅建筑美观的同时,也更加关心住宅建筑的结构设计及基础设计。
一.住宅建筑结构设计
住宅建筑结构设计是住宅建筑发挥使用功能的基础,需遵守住宅建筑的功能、美观、经济和环保四项基本要求。具体设计阶段包括四个部分:方案设计、结构分析、构件设计、绘施工图,基础设计在这四个阶段均需参与。一个满足安全、适用、经济、便于施工等原则的基础设计方案,是结构设计人员努力追求的目标。
二.住宅建筑的基础设计
1、基础设计的要求及类型选择
1.1 基础设计的要求
住宅建筑由于层数多,上部结构荷载很大,使其基础具有埋置深度大、材料用量多、施工周期长、工程造价高等特点。为此,住宅建筑基础设计时应满足以下几个方面的要求:
(1)基础的总沉降量和差异沉降量应满足规范规定的允许值;
(2)满足天然地基或复合地基承载力及桩基承载力的要求;
(3)地下结构满足建筑防水的要求;
(4)应综合考虑经济效益,不仅考虑基础本身的用料和造价,还应考虑土方、降水、施工条件和工期等因素。
1.2 基础类型的选择
住宅建筑基础的选型应根据上部结构、工程质地、抗震设防要求、施工条件、周围建筑物和环境条件等因素综合考虑确定,应选用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。
天然地基上的筏形基础比较经济,宜优先采用,必要时也可以采用箱型基础;当地质条件好、荷载较小且能满足地基承载力和变形的要求时,也可以采用交叉梁基础或其他基础形式;当地基承载力和变形不能满足设计要求上时,可采用桩基或其它合适的基础形式。
基础是否发生倾斜是住宅建筑是否安全的关键因素。住宅建筑由于质心高、荷载重,对基础底面一般难免有偏心,故在沉降过程中,建筑物总重量对基础底面形心将产生新的倾覆力矩增量,而此倾覆力矩增量又产生新的倾斜增量,倾斜可能随之增长,直至地基变形稳定为止。因此,为减少基础产生倾斜,应尽量使结构竖向荷载重心与基础底面形心相重合。在新《高层规程》规定中,删去了02规程中偏心距计算公式及其要求,并不是放松要求,而是因为实际工程平面形状复杂时,偏心距及其限值难以准确计算。
2、基础埋置深度的确定
住宅建筑必须有足够的埋置深度,这主要是因为一方面足够的埋置深度可以保证高层建筑在水平荷载(风荷载和地震力)作用下的地基稳定性,减少建筑物的整体倾斜;另一方面可以使地基的附加压力减小,提高地基的承载力,减少基础的沉降量,另外还有助于限制基础在水平荷载作用下的摆动,使基础的底面上反力分布趋于平衡。基础的埋置深度对房屋造价、施工技术措施、工期以及保障房屋正常使用等都有很大的影响,因此,基础设计时应根据实际情况选择一个合适的埋置深度。
基础的埋置深度指有效埋深,一般指自室外地面算起,天然地基算至基础底面的下皮标高,桩基础算至承台的下皮标高;当室外地面不等高时,应按照较低的一侧算起;当地下室周围无可靠侧限时,应从具有侧限的地面算起。《高层规程》规定,高层建筑基础的埋置深度,对天然地基或复合地基可取房屋高度的1/15;对桩基础,可取房屋高度的1/18(桩长不计算在内)。当建筑物采用岩石地基或采取有效措施时,在满足地基承载力、稳定性要求及有可靠依据时,基础的埋置深度可适当减少。
3、主要的基础设计方法
住宅建筑常用的基础形式有筏形基础、桩形基础、箱型基础和交叉梁基础,本文由于篇幅有限,仅就其中应用十分广泛的筏形基础和桩形基础的设计方法简单介绍。
3.1筏形基础设计
3.1.1 筏形基础及其设计方法
筏形基础也称为片筏基础或筏式基础,是住宅建筑中常用的一种形式,它适用于住宅建筑地下部分用作商场、停车场、机房等大空间房屋的情况。筏形基础整体刚度大,能有效调节基底不均匀沉降,并有较好的防渗性能。
筏形基础可分为平板式和梁板式。平板式是一块厚度相等的钢筋混凝土平板,其厚度通常为1-2.5m,故混凝土用量大,但施工方便,建造速度快。梁板式的底板厚度较小,在两个方向上沿柱列布置有肋梁,以加强底板刚度,改善底板受力。
筏形基础的设计方法根据采用的假定条件不同可分为刚性板方法和弹性板方法两大类。当地基土比较均匀、上部结构刚度较好、平板式筏形基础的厚跨比或梁板式筏形基础的肋梁高跨比不小于1/6、柱间距及柱荷载的变化不超过20%时,高层住宅建筑的筏形基础可仅考虑局部弯曲作用,按倒楼盖法(即刚性板方法)进行计算。
3.1.2 筏形基础的配筋计算及构造
筏形基础的底板一般仅进行正截面承载力计算,肋梁应进行正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力计算。对平板式筏基,按柱上板带的正弯矩配置板内底部钢筋,按跨中板带的负弯矩配置板内上部钢筋。钢筋间距不应小于150mm,宜为200-300mm,受力钢筋直径不宜小于12mm。采用双向钢筋网片配置在板的顶面和底面。筏形基础的配筋除满足计算要求外,平板式筏形基础的底板和梁板式筏形基础的肋梁,其纵横方向的底部钢筋尚应有1/2―1/3贯通全跨,且其配筋率不应小于0.15%,顶部钢筋按计算配筋全部贯通。
筏形基础的混凝土强度等级不宜低于C30,垫层厚度通常取100mm。当有防水要求时,混凝土的抗渗等级按规范要求确定。当采用刚性防水方案时,同一建筑的基础应避免设置变形缝,可沿基础长度每隔30-40m留一道贯通顶板、底板及墙板的施工后浇带。
3.2 桩基础设计
3.2.1 桩基础及其类型
桩基础是住宅建筑中广泛采用的基础形式,适用于建筑上部结构荷载较大、地基在较深范围内为软弱土且采用人工地基不具备条件或不经济的情况。桩基础由承台和桩身两部分组成(如图3.1所示),承台承受上部结构传来的荷载,并把它分布到各根桩上。因此,在承受竖向荷载时,桩基础的作用是将上部结构的荷载通过桩尖传递到深层教坚硬的地基中,或通过桩身传递给桩身周围的地基中;对于水平荷载,主要是依靠承台侧面以及桩上段周围土体的挤压力来抵抗。
桩基础的分类方法比较多,按照桩的传力方式可分为摩擦型桩和端承型桩,按桩身材料的不同可分为混凝土桩、钢桩和组合材料桩。桩的类型选择应该根据上部结构、施工条件和经验、制桩材料供应条件等综合考虑,做到技术先进、经济合理,确保工程质量。
图3.1 桩基础示意图
3.2.2 桩的布置和承台构造
桩的布置至少应符合以下四个条件:
(1)等直径桩的中心距不应小于3倍桩横截面的边长或直径;扩底桩中心距不应小于扩底直径的1.5倍,且两个扩大头间的净距不宜小于1m。
(2)布桩时宜使各桩承台承载力合力点与相应竖向永久荷载合力作用点重合,并使桩基在水平力产生的力矩较大方向有较大的抵抗矩。
(3)平板式桩筏基础的桩宜布置在柱下或墙下,必要时可满堂布置,核心筒下可适当加密布桩;梁板式桩筏基础的桩宜布置在基础梁下或柱下。
(4)柱顶嵌入承台的长度,对大直径桩不宜小于100mm,对中小直径的桩不宜小于50mm,混凝土桩的桩顶纵筋应伸入承台内,其锚固长度应符合现行国家标准。
桩基承台是上部结构与桩之间相联系的结构部分,其平面形状有三角形、矩形、多边形和圆形等。桩基承台的构造,除要满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构的要求外,承台的宽度不应小于500mm。边桩中心至承台边缘的距离不宜小于桩的直径或边长,且桩的外边缘至承台边缘的距离不小于150mm;对于条形承台梁,桩的外边缘至承台梁边缘的距离不小于75mm。承台的最小厚度不应小于300mm。
承台的配筋:对于矩形承台,其钢筋应按双向均匀通长布置,钢筋之间不宜小于10mm,间距不宜大于200mm;对于三桩承台,钢筋应按三向板带均匀布置,且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内;承台梁的主筋除满足计算要求外,还应符合混凝土结构设计规范关于最小配筋率的规定,纵筋直径不宜小于12mm,架立筋不宜小于10mm,箍筋直径不宜小于6mm。承台混凝土强度等级不应低于C20,纵向钢筋的混凝土保护层厚度不应小于70mm,当有混凝土垫层时不应小于40mm。
三、结束语
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对住宅建筑结构设计也提出了更高的要求,对基础的设计也更加注重。总之,结构设计是个系统、全面的工作,需要扎实的理论知识,灵活的创新思维和严肃的工作态度,设计人员必须认真对待每一个基本构件的计算,做到知其所以然,不断学习先进的计算理论,加快高强、轻质、环保等新型建材的研究与应用,使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济。
参考文献
关键词:房屋建筑;地基;桩基础;施工
中图分类号:TQ639.2文献标识码:A 文章编号:
Abstract: With the rapid development of our economy, tall building structures in China are mostly adopted the foundation pile foundation. Foundation construction is the construction of priority among priorities, any one of which part of a problem, it will directly affect the quality of the whole project and schedule. This paper mainly from the construction foundation construction process in different stages of construction technology and safety management measures are discussed in detail in this paper.
Key words: building; foundation; pile foundation; construction
一、引言
目前,随着我国建筑行业的快速发展,房屋建筑工程的发展速度也在加快,因此房屋建设的施工安全质量问题也越来越受到重视。基础是建筑施工的根本,对于现代的高层建筑建是非常重要的。特别是桩基础具有承载力强、稳定性好以及沉量度小的良好特点, 因此桩基础在建筑中被广泛采用,然而我国基础施工过程中依然存在着一些质量问题。本文以建筑桩基础的施工技术问题为出发点,对房屋建筑基础在施工过程中出现的一些问题及其处理方法进行了探究。
二、建筑基础施工中常见问题以及技术处理措施
1、地基的施工
地基施工中的一些常见问题:基坑土方的开挖不恰当时,可能会造成桩倾斜过大的现象;导管埋入混凝土的深度太深,混凝土中含砂率偏小以及易性欠佳等因素,可能造成混凝土内存在出现砂浆夹层的现象,造成断桩;地基的基质过软容易引起地基下沉,孔壁坍塌问题。这些问题的出现,不仅增加建筑工程项目的投资,而且还拖延了工期,使工程质量也很难达到预期的目标。
(1)在软弱的地基中用机械成孔,并填入作为固化剂的生石灰,压实形成桩体,利用生石灰的吸水膨胀以及放热的作用改善桩体周围基础的物理性质,与基土形成复合地基,达到地基加固的目的可以防止桩基倾斜的问题。
(2)通过在基土层中埋设拉结强度较大的拉筋和受力杆件等,可使土颗粒与拉筋之间的摩擦力形成整体,可提高地基承载力、降低沉降、维持建筑物的稳定性。适用于人工填土的路堤以及挡墙结构,可防止施工中出现倾斜、断桩等问题。
(3)稳定边坡,可以在基土土体内放置一定长度与分布密度的土钉体,用以弥补土体自身的强度不足的问题。这样不仅可提高了土体整体强度,又能弥补了土体的抗拉、抗剪强度低的弱点,也可以在地基中沿不同的方向,设置直径75~250mm的细桩,用以支撑结构物,挡土,稳定边坡等。
(4)用压力泵将水泥砂浆、石灰或其它化学浆液等物质注入软弱的地基中的部分土体内,以形成加固体,与未加固的部分形成复合型地基,可以提高地基承载能力,并且减小沉降。以确保桩基础的牢固稳定。
(5)锚杆静压桩是结合锚杆与静压桩的技术而发展起来的,它是利用建筑物的自身重量作为反力架的支承,用一定的技术手段把小直径的预制桩逐段的压入地基,使将预制桩顶部与基础紧紧的固定成一体,以达到防止建筑物沉降的目的,这种方法适用于地基中含有坚硬的岩石层的桩基础的施工。
2、桩基础的施工
桩基础施工中的一些问题:桩沉入的深度不足;桩沉入后倾斜度过大和断裂等问题会导致单桩的承载力下降;有时施工工艺需要桩分段预制,再沉入基础中,而各段预制桩之间用钢制焊接连接件做桩的接头,容易出现桩接头断离现象;锤击的次数过多、过重或者设计贯入度过小,都可能导致灌注桩出现断裂
(1)当预制桩入土深度不足时,可采用补桩法。先钻孔,然后植桩,再沉桩的方法。当桩基承台或者地下室完成后再进行补桩,不仅可以利用承台或者地下室结构承受的压桩的施工反力,而且设施简单,操作简单。
(2)当打入桩分节连接时,沉入的质量差的接桩可能导致连接节点脱开的情况发生,此时我们可以采取送补结合打桩的方法法。对有质量问题的桩复打,使其下沉,然后把松开的接头再顶紧,使其具有竖向的承载力;还可以适当的补些全长、完整的桩,这样不仅可以补足整个桩基础竖向承载力的不足,而且补打的整桩完全可以承受地震的荷载。
(3)当由于基坑的开挖造成桩身发生倾斜,但桩的长度比较短且没有断,可以采取在地基局部开挖,再用千斤顶进行纠偏复位的处理方法。
(4)当单桩承载能力不能达到设计的要求时,就需要扩大桩承台的承载能力,并且考虑桩和地基共同承担上部结构的荷载;为防止桩基础质量不均匀,而引起独立承台发生不均匀沉降,降低建筑结构的抗震能力,可以采用将独立的桩基承台连成一个整体,从而提高基础的整体性和抗震能力。
(5)当预制桩施工过程中遇到比较厚的密实粉砂或者粉土层,或者在沉桩的过程中遇到坚硬的障碍物,会造成桩下沉困难,甚至出现断桩的事故。我们在施工时可以采用缩短桩长,增加桩的数量的方法;还可以采取改变沉桩的位置,重新沉桩。
3、桩基础浇筑施工
(1)对桩基础的施工过程应进行随时随地的监督管理,认真检查施工现场的人员上岗情况,施工机械情况、建筑材料的准备情况、是否执行正确的施工方案以及基础工程建设施工中的混凝土的搅拌、配比和浇注质量等施工工艺,对于灌注桩导管的检查一定要进行水密、承压以及接头抗拉的试验检测。灌注施工前应检查孔内的泥浆性能指标以及孔底沉渣的厚度。混凝土应该有良好的和易性:流动性、粘聚性、保水性,保持良好的抗离析能力,这样才能真正保证桩身混凝土的质量,才能防止在桩基础施工时的断桩等问题。混凝土在运至浇筑地点后,应认真检查其均匀性记坍落度是否能满足规范的要求,若不符合应该进行二次拌和。但是二次拌和后仍不符合要求的,应禁止使用。
(2)施工过程中对于钢筋笼上浮现象的预防:为防止钢筋笼的上浮,当导管口低于钢筋笼的底部 2m至3m ,并且混凝土的表面在钢筋笼下 1m 左右的时候,应该放慢混凝土的浇筑速率,当混凝土面上升到骨架底口 4m 以上时,应该提升导管使其底口高于钢筋笼底部 2m 以上,然后再恢复正常的灌注速度。除以上的几个方法外还应该从钢筋笼自身的方面加以考虑,将钢筋笼骨架中的 4 根主筋伸长至桩的底部,根据实践的证明,这些方法都是可以的。
(3)混凝土桩基础当桩身局部夹杂泥土或者灌注施工当中遇到不良的地质问题时,应该立刻改变施工工艺,连续快速地浇筑,并且提高混凝土的坍落度,以防止夹泥情况的发生。根据事实分析断桩是由于混凝土浇筑过程中中断的时间太长造成桩孔局部坍塌所导致的,通过采取预防措施,类似的情况是可以防止的。在灌注即将结束时要预防短桩情况发生,可采取加大侧锤的重量的方法;加水稀释泥浆,使其达到泥浆参数规定的上限,以防止桩孔坍塌的现象发生;
通过以上的几种方法可有效避免短桩事故的发生。桩质量的好坏在很大的程度上取决于混凝土的质量。因此监理人员必须及时督促施工单位并做好现场取样,预留试块,还要做好旁站监理记录和监理日记,保存旁站监理原始资料。
三、结论
建筑施工中桩基础是基础工程施工中的重点,其对于整个建筑工程的质量都有着极其重要的作用。因此在桩基础施工中要充分的考虑建筑施工中的工程结构特征,建筑施工状况,地区特征等情况,将各个环节的因素都充分的考虑进去,以保障基础工程的施工质量。房屋建筑的基础施工必须以尊重科学、确保安全为原则,要真正做到技术和经济的有机结合,才能使我们建筑施工的安全质量的到保证。
【参考文献】:
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【关键词】高层建筑;基础选型;基础设计
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:
一.引言
随着经济的发展,技术的进步,高层建筑越来越多,对于高层建筑而言基础的选型和设计十分重要,是高层建筑高质量的前提和保证。
二.影响基础选型的因素
在一般情况下,高层建筑基础选型时应考虑以下因素的影响:
1.地质条件的影响。地质条件是影响高层基础选型的一个非常重要因素,虽然建设场地的地质条件在多数情况下是隐蔽的、复杂的和可变的,但目前的工程勘察和技术手段,一般能做到相对的准确。作为设计人员,对提供的地质资料要能够进行准确分析和正确判断,进而能够合理地进行基础设计,并在施工过程中根据具体的地质条件变化修改设计。
2.上部建筑结构形式的影响。不同的上部结构,对地基不均匀沉降的敏感程度也不相同,对地基不均匀沉降越敏感的上部结构,则应选择刚度较大的基础形式。因此要根据上部结构的不同结构形式(框架、框架剪力墙、剪力墙结构等)选配合理的基础型式。
3.要根据建筑结构的特点,荷载大小,建筑物层数,高度、跨度大小等因素来选择最佳的基础形式。
4.高层建筑基础设计应满足建筑物使用上的具体要求。例如要满足人防、地下车库、地下商场等各种建筑类型的具体要求。
5.高层建筑基础设计还要满足构造的要求。例如箱型基础,要满足埋深、高度,基底平面形心与结构竖向静荷载重心相重合,偏心距、沉降控制等要求。
6.抗震性能对基础选型的影响。高层建筑对地震作用更加敏感,在地震作用下,基础可能出现过大变形、不均匀沉降和倾覆,所以在基础选型时,一定要充分考虑到地震作用的影响。
7.周围已有建筑物对基础选型的影响。周围已有建筑物对基础选型影响也很大,如与已建建筑物间距过小时,若采用筏型或箱型基础,在深基坑开挖时,是否会对已有建筑物的基础或主体造成局部下沉、开裂等;如基础采用预制桩,打桩时的震动能否造成已有建筑物开裂或女儿墙、雨篷等构件的倾覆、倒塌、坠落等。
8.施工条件对基础选型的影响。施工队伍素质能否保证施工质量;材料、设备、机具等能否就近购买或租赁;施工期间的气候条件等都是影响基础选型的因素。
9.工程造价对基础选型的影响。应在满足功能的前提下,选用造价最经济的基础设计方案。
10.工程进度要求。
三.基础选型应注意的要点
高层建筑基础设计比一般建筑基础要更复杂,总的来说,它具有荷载大、埋置深及要求严的特点,在选择基础型式时与建筑物的使用性质、上部结构类型、地质情况、抗震性能、对周围建筑物的影响及施工条件等有密切的关系。在一般情况下,在基础选型与设计时应考虑以下因素:
1.当上部结构为框架结构、无地下室、地基较好、荷载较小、柱网分布较均匀时,可采用柱下独立基础。在抗震设防区,其纵横方向应设连系梁,连系梁可按柱垂直荷载的10%引起的拉力和压力分别验算;
2.当上部结构为框架或剪力墙结构、无地下室、地基较差、荷载较大时,为了增加基础的整体性,减少不均匀沉降,可选用十字交又钢筋砼条形基础或桩基,如仍不能满足要求,又不采用桩基或其他人工地基时,可以选用筏基;
3.当上部结构为框架或剪力墙结构、有地下室、上部结构对不均匀沉降限制较严、防水要求较高时,可选用箱基;
4.当上部结构为框一剪结构、无地下室、地基条件较好时,可采用十字交叉钢筋砼条形基础或筏基;
5.当上部结构为框一剪结构、有地下室、无特殊防水要求、柱网、荷载及开间分布比较均匀、地基较好时,可选用十字交叉刚性墙基础;
6.筏基上柱荷载较小或中等、柱距较小且等距的情况下宜采用无梁筏板基础,当柱荷载相差大且柱距又较大时,宜采用梁板式筏基;
7.当地基较差或很差时,采取上述各类型基础仍不能满足设计时,可选用桩基或其他有效的人工地基;
8.高层建筑如遇下列情况,与深基础或其它人工地基相比较经济,且施工条件又可能时,可采用桩基;
(1)地基软弱,作为天然地基,其承载力或沉降量不能满足现行规范要求时;
(2)相邻建筑物之间相互影响,地基将形成过大的不均匀沉降时;
(3)对沉降有特殊要求时;
(4)限于现场既有建筑不允许开挖,又无其他施工手段时;
(5)土层变化较大、厚度不均匀或下卧基岩面起伏相差较大而将引起过大的不均匀沉降时;
(6)采用深埋天然地基,在经济上、施工条件上进行比较又不经济时。
四.高层建筑基础设计要点
任何建筑物基础设计前必须掌握足够的资料,这些资料包括两大部分: 一部分是地质资料,另一部分是有关上部结构资料。对这些资料的要求可根据需要而有所区别。对于高层建筑一般要求更详细的资料,在分析地质资料时应注意对地基类型进行判别并考虑可能发生的问题,要研究土层的分布,查明地下水及地面水的活动规律,调查拟建建筑物周围及地下的情况,在分析上部结构时应特别注意建筑物的重要性、建筑物体型的复杂程度和结构类型及其传力体系。任何一个成功的基础工程都必须能满足以下各项稳定性及变形要求:
1.埋深应足以防止基础底面下的物质向侧面挤出,对单独基础及筏形基础尤为重要。
2.埋深应在冻融及植物生长引起的季节性体积变化区以下。
3.体系在抗倾覆、转动、滑动或防止土破坏( 抗剪强度破坏) 方面必须是安全的。
4.体系对土中的有害物质所引起的锈蚀或腐蚀方面必须是安全的,在利用垃圾堆筑地时,这点尤为重要。
5.体系应足以对付以后在场地或施工几何尺寸方面出现的某些变化,并在万一出现重大变化时能便于变更。
6.从设置方法的角度看,基础应是经济的。
7.地基总沉降量及沉降差应为基础构件和上部结构构件所容许。
8.基础及其施工应符合环境保护标准的要求。
五.基础设计的注意事项
随着经济的发展高层建筑的数量及其形式的多样化、复杂化也随之增长,这势必给高层建筑基础设计带来若干问题和困难,以下为基础设计中常见的几个问题。
1.不重视地基基础的设计等级。 《地基规范》3. 0. 1条规定,根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征等条件,将地基基础的设计统一分为三个等级。而在 3. 0. 2 条规定,根据高层建筑地基基础的设计等级同时考虑地基变形( 在长期荷载作用下) 对上部结构的影响,地基基础设计。须满足如下要求: ①所有建筑物的地基承载力设计须满足要求; ②属于甲、乙级设计等级的建筑,应进行地基变形验算; ③属于丙级的建筑有 《地基规范》规定的 5 种情况 之一时,应作变形验算。
2.抗浮设计时不区分实际情况即进行抗浮验算: ①抗浮验算时上部结构永久荷载须乘以分项系数,分项系数可根据 《荷载规范》或当地地区标准取值,验算建筑物抗浮能力应满足:建筑物永久荷载水浮力≥1. 0,其中,永久荷载取标准值,永久荷载与水浮力的分项系数按 《荷载规范》或参照 《北京细则》取值。②当结构基础设计需要采取抗浮措施时,应按工程具体情况区别对待。当高层建筑主体基础与裙房地下结构空间连成整体,均采用桩基,可采取抗拔桩来解决抗浮问题; 当主体与裙房地下结构空间未连成整体,采用天然地基会产生沉降差,则抗浮常采取配重( 配重材料通常采用素混凝土,重度大于等于 30kN/m3钢渣混凝土或砂石料) 的方法。
3.设置地下室对基础设计与整体结构的影响不了解。①高层建筑设置地下室除了能增加建筑物的使用空间功能( 如作停车库、设备机房等) 外,还会对地基基础和地面以上的整体结构的受力性能有很大的贡献。地下室深基坑的开挖,对天然地基或复合地基的基础能起到很大的卸载和补偿作用,从而减少了地基的附加压力,增强了地基承载力的计算值。②地下室周边后期夯实的回填土对埋深较大的地下室外圈混凝土墙施加了被动土压力的同时,还对外圈挡土墙产生摩阻力,使基础的稳定性得以增强。
六.结束语
随着高层建筑在我国的日益普遍,高层建筑基础作为高层建筑结构体系中的重要组成部分必然受到设计人员的重视。
参考文献:
高层建筑物在施工过程中的质量保证依赖于高品质的原材料。受原材料市场信息的限制,我国大部分地区的建筑物施工材料都是施工单位自行购买,施工单位在购买原材料的过程中,由于自身对原材料的认识水平有限或受经济利益的驱使,在采购原材料的过程中会出现购买劣质原材料的现象,劣质原材料用于高层建筑物的施工会造成建筑物出现崩裂或坍塌的隐患,严重影响建筑物的质量和人们的生命安全。
2建筑基础工程施工质量通病的防治措施
2.1对钢筋混凝土结构中钢材焊缝的检测检测钢筋混凝土结构中钢材焊缝的质量,是从源头上杜绝危害建筑物和人民生命财产安全的问题的有效措施。随着经济和科技的发展,现阶段我国用于检测钢筋混凝土结构中钢材焊缝质量问题的技术有激光检测技术和红外热像检测技术,下文针对这两种技术做出具体的介绍。(1)钢筋混凝土结构中钢材焊缝的激光检测使用激光对钢筋混凝土结构进行钢材的焊缝与焊接检测的过程中,需要使用到的仪器设备为线激光器和CCD相机。线激光器主要用于向钢筋混凝土结构发射激光束,CCD相机主要用于接收激光束反馈的质量信息。这两种设备的联合使用,可以将激光检测的整个过程有理有力的反映出来,能较好地说明钢结构的检测质量。在实际的焊接焊缝检测过程中,将激光束固定于不等厚度钢筋混凝土结构的上方二十厘米左右,使激光束与钢筋混凝土面板呈六十度夹角,而后将CCD相机以同样的方法固定在能接收到激光反馈信息的位置。待二者的相对位置固定完毕后,将激光束在等待检测的钢板焊缝部位来回慢速移动,使钢板的质量信息通过CCD相机的作用充分地反映给检测人员。技术人员根据该钢板的成像反应,判断钢板焊接的质量。通常情况下,焊缝截面直线拟合值为0.9,钢材截面直线拟合值高于或等于0.9时,钢材焊接质量有保证,若钢材截面直线的拟合值低于0.9,则钢材焊接的质量有待进行一步完善。(2)钢筋混凝土结构中钢材焊缝的红外热像技术检测红外热像技术是一种新兴的无损伤的钢材焊缝检测技术,该技术能适应不同钢筋混凝土结构的检测,且检测的可靠性较高。红外热像检测仪以超声波作为热激励源,通过携带能量的超声脉冲对钢结构进行照射,超声波对钢结构进行穿透的过程中,由于受钢材焊缝质量的影响,超声波会与钢结构分子产生摩擦,质地均匀的钢结构焊缝处利于超声波的通行,其产生的摩擦力小,质地非均匀的钢结构不利于超声波的通行,其产生的摩擦力大。摩擦力大的区域会在红外热像检测仪上形成颜色较暗的区域,该区域代表的位置即为焊缝质量不合格的位置。经过激光检测和红外热像技术检测后的钢筋混凝土结构,其质量比检测前有较大的保证。在运用这两种技术进行检测的过程中,一旦发现质量不过关的钢材焊缝,可以根据实际情况作出改进,避免钢筋混泥土结构投入使用后造成更大的安全问题。
2.2保证施工过程中的原材料质量保证高层建筑物在施工过程中的原材料的质量可以从以下几个方面做出改进:第一,检测水泥的各项指标。用于高层建筑物施工的水泥必须符合相应的国家标准,有具体的生产单位和生产日期以及水泥成分说明。水泥成分不达标或是超过了使用日期,都会影响建筑物墙体或地基的质量,影响建筑物的使用寿命。因此,对不达标的水泥应不予使用;第二,在选择墙体或地基填充材料的过程中,应选择质地坚硬且大小适中的粗砂料。质地坚硬的填充材料具有耐磨性和耐腐蚀性,不会因为建筑物日积月累的使用而出现崩裂或垮塌的情况,大小适中且形状规则的填充材料有使建筑物美观的效果。第三,在验收阶段应严格按照国家的相应标准对建筑物各项环节的质量情况作出测试。对进入工地的水泥和钢筋进行验收时要查看水泥和钢筋的质量证明书,认真填写验收报告单,验收任务应具体到责任人,若验收过程中出现问题,视情节的轻重作出相应的惩罚。
3结束语
关键词:大体积混凝土;施工技术;测温监控
中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:
近年来,随着社会经济和建筑技术的快速发展,建筑规模不断扩大,大型的现代化建筑不断涌现,于是出现很多大体积混凝土的施工项目,而在建筑基础的设计当中,筏板基础混凝土已经变得越来越厚,而且深度越来越大,对施工单位提出了更高的施工技术水平要求。
1 混凝土原材料及配合比的选择大体积混凝土的施工技术规定相对来说是比较高的,尤其是在施工的过程中要预防混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。施工单位要在材料的选择、技术措施的选择等有关环节充分做好工作,以保证大体积混凝土工程顺利施工。
1.1 原材料选择 (1)水泥。一般的水泥水化热比较高,尤其是应用到建筑工程施工大体积混凝土当中,大量水泥水化热没有那么散发,在混凝土内部温度过高,与混凝土表面产生较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝。据此,确定采用水化热比较低的矿渣硅酸盐水泥,并通过掺加合适的外加剂改善混凝土的性能,提高混凝土的抗渗能力。 (2)粗骨料。应用碎石,其中粒径主要为5mm~25mm,含泥量不能够大于1%。选取粒径较大以及级配良好的石子配制的混凝土,和易性比较好,抗压强度较高,同时能够减少用水量及水泥用量,从而使水泥水化热减少,减小混凝土温升。 (3)细骨料。采取中砂,其平均粒径大于0.5mm,含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采取细砂拌制的混凝土可减少用水量在10%左右,同时相应减少水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升,并可减少混凝土收缩,选用合理含砂率对混凝土的可泵性也是有所提高的。 (4)粉煤灰。由于混凝土的浇筑方式为泵送,为了改善混凝土的和易性以便于泵送,考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求,采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时,其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利,但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低,对混凝土抗渗抗裂不利,因此粉煤灰的掺量控制在10%以内,采取外掺法,即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。 (5)外加剂。设计没有详细的规定,通过分析比较及过去在其他工程上的使用经验,每立方米混凝土放2kg,减水剂可降低水化热峰值,对混凝土收缩有补偿功能,可提高混凝土的抗裂性。商品混凝土供应商在浇筑前应将具体的外加剂用量及使用性能报告送达施工单位。
1.2 混凝土配合比 (1)混凝土使用搅拌站供应的商品混凝土,所有规定混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求,提前做好混凝土试配。 (2) 其混凝土配合比应该要提高试配确定。根据国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》《普通混凝土配合比设计规程》《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。(3)采取外掺法掺入粉煤灰时仅在砂料中扣除同体积的砂量。另外应要考虑到水泥的供应情况,以满足施工的要求。
2 大体积混凝土的施工
2.1 严格控制混凝土入模温度要求混凝土供应商在混凝土生产中对碎石洒水降温,保证水泥库通风良好,将自来水预先放入地下蓄水池中降温,使混凝土的入模温度控制在25℃以下。
2.2 加强技术管理 加强对原材料的检验、试验工作。施工中必须严格根据方案及交底的规定,明确分工,责任到人。加强计量监测工作(如坍落度的检测),定时检查并做好详细记录。
2.3 大体积混凝土浇筑前人员及机械等的准备 (1)大体积混凝土浇筑前,应进行技术交底及召开专题会检查各部门的准备情况,如检查振捣棒、备用电源、备用搅拌站等准备情况,以确保混凝土浇筑的正常施工。(2)施工人员宜分两大班四六制作业。每次交接班工作提前半小时完成,人不到岗不准换班,并明确接班注意事项,以免交接班过程带来质量隐患。(3)承台浇筑采用泵送,并尽量使用汽车泵及塔吊配合等,以免接、拆泵管或堵管时混凝土出现冷缝。 (4)注意雨天及混凝土尾方的浇筑,在混凝土施工前密切关注天气情况,尽量避开大雨天气施工,如果由于工期原因不能避开,需做好防雨准备,避免雨水对混凝土的冲刷。
2.4 浇筑方法 根据实际情况合理划分施工段,因地制宜地确定总体浇筑顺序。浇筑方法采用“斜面分层、薄层浇捣、循序推进、一次到边” 连续施工的方法,每个泵负责一定宽度范围的浇筑带,各泵浇筑带前后略有错位,形成阶梯式分层 推进局面.以达到提高泵送工效,简化混凝土泌水处理,确保上下混凝土层的结合。
2.5 振捣 根据混凝土泵送时自然形成的流淌斜坡度,在每条浇筑带的浇捣面前、中、后各布置3台振动器。第1台布置在混凝土卸料点,振捣手负责出管混凝土的振捣,使之顺利通过面层钢筋流入底层;第2台设置在混凝土斜面的中间部位,振捣手负责斜面混凝土的密实;第3台设置在坡脚及底层钢筋处,因底层钢筋间距较密,振捣手负责让混凝土流入下层钢筋底部,确保下层钢筋混凝土的振捣密实。振捣棒的操作,要做到“快插慢拔”,上下抽动,均匀振捣;插点采用并列式或交错式均可,插点间距宜为300mm-400mm,插入到下层尚未初凝的混凝土约50mm~100mm;振捣应依次进行,以防发生漏振,每一振点的振捣延续时间为30s左右,使混凝土表面水分不再显著下沉及不出现气泡;振捣至混凝土表面泛出灰浆为止。对基础底板混凝土在初凝前应进行2次振捣,让其内温散发和增加其密实性,减少其表面所产生的泌水现象。
2.6 泌水处理 流动性的混凝土在浇筑过程中,上涌的泌水和浆水顺着混凝土坡脚流淌到坑底,故应采取的措施是在混凝土垫层施工时,使其施工成一定的坡度,让大量的泌水顺垫层坡度流入到周围的排水沟盲沟,再通过积水坑排放到基坑外。当混凝土的坡脚接近后浇带、模板顶端或底板面标高时,应通过振捣手改变混凝土的浇筑方向,即由顶端往回浇筑,与斜坡面形成一个积水潭,用软管及时排除最后的 泌水。
3 混凝土的养护根据有关工程经验加之理论计算,采取塑料薄膜与草袋相间覆盖的方法,随混凝土的浇筑顺序,在每一段混凝土表面收光后,即混凝土处于硬化阶段时,及时铺上塑料膜作为密封层,防止混凝土热量流失使之表面处于湿润,然后铺上草袋。根据测温报告数据,采用2层草袋和2层薄膜覆盖形成保湿层。为防止气温骤变影响,在混凝土升温和早期降温过程中,有控制地加强维护保温层;在混凝土降温中期,为加快降温速率,采取白天掀开部分保温层,晚间加之覆盖的做法;在混凝土降温后期,则采取逐日掀开保温层的做法。
[参考文献]
[1]彭圣浩,等.土建工程质量通病防治手册(第3版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.
[关键词埋石混凝土 施工工艺 优缺点 质量控制 应用前景
随着我国房地产业的不断发展,房价的不断上涨以及房地产商的价格竞争,控制房屋造价已成为房屋建设工程中的一个重要环节。而节约资源又是我国乃至世界一直倡导的“三节一环保”节能措施之一和绿色施工中的主要内容,埋石混凝土就是解决这类问题的产物。
一、埋石混凝土的概念
埋石砼也称抛石混凝土,和一般混凝土不同的是,施工时,先铺一层混凝土再放一层块石,再振捣密实至块石沉入混凝土中。
我市砖混结构的基础常常采用此种结构以控制造价,并取得了很好的节约资源降低成本的效果。
二、埋石(抛石)混凝土工程施工工艺
施工顺序:施工准备测量放样基面清理模板安装埋石混凝土浇筑伸缩缝处理混凝土拆模养护。
1、施工准备
清理施工区垫层及其周围,防止杂物进入场地,并有效排除杂物和积水。
2、测量放样
测量放样必须用全站仪、经纬仪、水准仪、钢尺进行,按混凝土伸缩缝间距设放样桩。测量人员必须具有相应的专业知识和相应工作经验,并要持证上岗。施工过程中,对测量的基准点、基准线和水准点设置防护设施,以免被破坏。
3、基面清理
基面验收合格后,将垫层上的杂物、泥土清除,处理完毕再浇筑混凝土。
垫层浇筑仓,在浇筑第一层砼前,必须先铺一层20-30mm厚的水泥砂浆,砂浆水灰比应与混凝土的浇筑强度相适应,铺设施工工艺保证混凝土与垫层结合良好。
4、模板制安
安装模板前,按结构物外形设计尺寸测量放样,多方向设立控制点,以便校正。
5、混凝土浇筑
混凝土浇筑的主要施工工艺:拌和运输振捣养护。
混凝土料拌和最好集中在拌和场搅拌,拌和时间t=2~3分钟,出口采取相应的混凝土缓溜设置。
混凝土和石料水平运输运抵工作仓面。严禁直接从高处往下倾倒混凝土,入口与仓面垂直距离控制在1.5m以内,若垂直距离过大,必须设溜槽或溜筒缓置。
埋石混凝土埋石率为15%~20%。设计有要求时可放至30%~40%。施工时,应先铺一层混凝土放一层块石,再振捣密实至块石沉入混凝土中,不得先摆石,再灌混凝土。
埋石用块石尺寸不得大于一次浇筑砼块体最小尺寸的1/3。要求质地坚硬新鲜,无风化或裂缝,饱和抗压强度大于300kg/cm2,清洗干净。
浇筑时,先铺一层100~150mm厚的混凝土打底,再铺上石料。石料铺放要均匀排列,使大头向下,小头朝上,且石料的纹理与受力方向垂直。石料间距一般不小于100mm,石料与模板或槽壁的间距不应小于150mm,以确保每块石料均被混凝土包裹。
石料铺放后,继续浇筑混凝土,每层厚约200~250mm,用振捣棒进行振捣,振捣时避免接触模板和石料。如此逐层铺石料以及浇筑混凝土,直至最终层面,保持石料顶面有不少于100mm厚的混凝土覆盖层,所掺用的石料数量为基础体积的15%。
振捣器插入平面布点和振捣时间要达到规范的要求,确保振捣充分。
埋石混凝土浇筑时分缝,继续浇筑时要将施工缝清洗干净,铺上一层与混凝土相同的水泥砂浆,再继续浇筑混凝土及铺放石料。
6、伸缩缝处理
伸缩缝施工在混凝土施工完成后进行,在进行混凝土施工时,先在分缝处按设计厚度与模板一起安装上沥青木板。
7、混凝土拆模养护
混凝土收仓完毕后12~18小时内即开始洒水养护,保持混凝土表面湿润,并铺盖草帘保湿,在正常温度下养护7天后可除去覆盖。
混凝土模板拆除时限必须符合施工图纸规定,不承重侧面模板在砼强度达到其表面及棱角不因拆模而损失,方可拆除,承重模板在砼强度达到设计值时方可拆除。
三、埋石混凝土优缺点
埋石混凝土减少了水泥用量,节约资源,降低造价,同时,由于水泥用量减少,降低了混凝土施工过程中的温升,通过混凝土的分层施工,减少了一次性混凝土浇筑量,有效减少了因混凝土水化热引起的温度裂缝,提高了混凝土的施工质量。缺点是由于埋石混凝土没有单独的验收和评定规范,施工中参考的是混凝土验评规范的配合比、振捣时间等,因此易造成混凝土配合比不当或砂、石块、水泥、加水量等计量不准,造成砂浆少、石子多; 以及浇注时振捣不密实、漏振,或振捣时间不够等而产生蜂窝,空洞。
四、埋石混凝土在我市房屋建筑中的应用
2000年以来我市赛亨小区、地税小区、科文小区等十多个小区的多幢建筑基础采用了埋石混凝土,经过十年左右的跟踪调研,虽然有地下水位变化和冻融的影响,除一处发现有不影响整体结构的裂缝外,其他结构均没发现明显问题。但节约的材料和降低的成本是可观的。
五、埋石混凝土基础出现问题的原因
经过调研分析埋石混凝土基础出现裂缝、空洞等问题的原因主要有设计错误、原材料性能缺陷、施工质量低劣、环境条件变化、使用不当、地基不均匀沉降、地下水位变化和冻融的影响等。
六、埋石混凝土的质量控制措施
与其它建筑结构一样,埋石混凝土结构的质量控制也要科学管理 精心施工,过程受控。避免设计错误和严把原材料进场质量观;施工中“三员”到位,挂牌上岗,强化质量意识,对工序验收实行“三检”质检制,做到安全生产,文明施工,使工程质量始终处于真正有效的监控之下,才能得到质量一流标准。
七、埋石混凝土应用展望
埋石混凝土除了在房屋基础中的应用外,在水工建筑物基础和底板、路桥基础和底板等大体积混凝土施工中也广泛应用,既满足工程使用寿命的要求,又满足了国家关于节能环保的要求。因此埋石混凝土的应用前景是广泛的。
[参考文献]
[1]GB50010-2002混凝土结构设计规范[S] 中国建筑工业出版社,2002
[2]建筑工程施工质量验收规范[S]中国建筑工业出版社,2002
关键词:CFG、水泥粉煤灰碎石桩、桩基础、施工工艺
Abstract: CFG pile is a new type of pile body, because of its traditional pile foundation and compared with bond strength high, low cost, simple features pile is widely used. This paper expounds on the pile foundation construction method and CFG process, quality inspection, the common problems and solutions, let everybody know something of the pile foundation of CFG.
Keywords: CFG, cement and fly ash gravel pile, pile foundation, construction technology
中图分类号:TU473.1 文献标识码:A文章编号:
CFG桩为水泥粉煤灰碎石桩,是由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和,制成的一种粘结强度较高的桩体。桩体和桩间土一起,通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作,一般不用计算配筋。CFG桩与素混凝土桩的区别仅在于桩体材料的构成不同,在其受力和变形特性方面无什么区别,但由于CFG桩利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料,且与传统的桩基础设计相比较,桩的数量可以大大减少,因此可以降低工程造价。
一、施工方法
CFG桩基的施工一般有振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩两种方法。
振动沉管灌注成桩施工工艺属于非排土成桩工艺,它主要适用于粉土、粘性土及素填土地基及松散砂土等地质条件,尤其适用于松散的粉土、粉细砂的加固。它具有施工操作简便、施工费用较低、对桩间土的挤密效应显著的特点,但由于振动沉管打桩机在施工过程中存在遇到砂层和硬土层时难以窜透、挤桩等不足因素,且由于存在振动、噪音和污染而在城区及居民区被限制使用,因此在实际施工中很少使用。
长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩时,采用排土成桩工艺,承载力的提高只与置换作用有关,具有无污染、无振动、低噪音、易操作、效率高、工期短等特点,因此在CFG桩基施工过程中普遍采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩的施工方法。
二、工艺流程
1、钻杆垂直度检测
CFG桩钻机就位后,应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,确保CFG桩垂直度偏差不大于1%。
2、混合料搅拌
混合料搅拌要求按配合比进行配料,计量要求准确,拌和时间不得少于1分钟。混合料加水量和坍落度(设计要求长螺旋钻管内泵压混合料法施工时,坍落度宜控制在16~20cm)根据采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。在泵送前混凝土泵料斗应备好熟料。
3、钻进成孔
钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动马达钻进。一般应先慢后快,这样既能减少钻杆摇晃,又容易检查钻孔的偏差,以便及时纠正。在成孔过程中,如发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,否则较易导致桩孔偏斜、位移,甚至使钻杆、钻具损坏。当钻头到达设计桩长预定标高时,在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记,作为施工时控制孔深的依据。当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。
4、灌注及拔管
CFG桩成孔到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料,当钻杆充满混合料后开始拔管,严禁先提管后泵料。成桩的提拔速度宜控制在2~3 m/min,成桩过程宜连续进行,应避免因后台供料慢而导致停机待料。灌注成桩完成后,桩顶采用湿黏土封顶,进行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。
5、移机
当上一根桩施工完毕后,钻机移位,进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩的土较多,经常将临近的桩位覆盖,有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。因此,下一根桩施工时,还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核,保证桩位准确。
三、质量控制及检验
1、质量控制
(1)为检验CFG桩基施工工艺、机械性能及质量控制,在工程桩施工前,相同地质条件应先做不少于2根试验桩,并在竖向全长钻取芯样,检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度,根据发现的问题修订施工工艺。
(2)CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。
(3)桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。
(4)CFG桩施工中,每台班均须制作检查试件,进行28天强度检验,成桩28天后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验,其承载力、变形模量应符合设计要求。
(5)通常桩顶混凝土密实度差,强度低,对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。
(6)桩身每方混合料掺加粉煤灰量及坍落度控制根据设计和采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。
(7)清土和截桩时,不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。
(8)冬期施工时混合料入孔温度不得低于5℃,对桩头和桩间土应采取保温措施。
(9)跳打施工时应及时清除成桩时排出的弃土,否则会影响施工进度。
(10)整个施工过程中,安排质检人员旁站监督,并作好施工原始记录,记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。
(11)CFG桩施工属隐蔽工程,施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。
2、检验
(1)所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求。
同一产地、品种、规格、批号的水泥,每200t为一批,不足200t时也按一批计。同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料,分别每400 m3为一批,当不足400m3时也按一批计,各种原材料每批抽样检验1组。
(2)CFG桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。
检验数量:每台班抽样检验3次。
(3)桩体强度检测方法、数量及标准
①检测数量:施工单位每台班一组(3块)试块。
②检测方法:每台班制作混合料试块,进行28天标准养护试件抗压强度检测。
③设计要求:桩身28天,边长10cm立方体抗压强度达到设计强度。
(4)桩身质量、完整性检测方法、数量及标准
①检测数量:检测总桩数的10%。
②检测方法:低应变检测。
四、施工中常见问题及解决方法
1、堵管。它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人劳动强度,造成材料浪费。特别是故障排除不畅时,使已搅拌的混合料失水或结硬,增加了再次堵管的几率,给施工带来很多困难。应根据不同的原因及时排除故障,采取合理的措施减少堵管次数。一般情况下有下面几种原因:混合料配合比不合理;混合料搅拌质量有缺陷;设备原因;冬季施工措施不当;施工操作不当等。
2、窜孔。在饱和粉土、粉细砂层中施工常遇到这个问题,钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;土体受剪切扰动能量的积累,使土体发生液化。工程实践证明,被加固的土层中虽有松散粉土、粉细砂,但没有地下水,施工中没发现有窜孔现象;被加固的土层中有松散粉土、粉细砂,有地下水,但桩距很大,每根桩成桩时间很短,也很少发生窜孔;只有在桩距较小,桩的长度大,成桩时间长,成桩时一次移机施打周围桩数量过多时才发生窜孔。施工中根据不同情况采取相应的措施。
3、钻头阀门打不开。当钻头构造缺陷、桩端落在透水性好、水头高的砂土或卵石层中时,会出现此问题;可采用改进阀门的结构型式或调整桩长令桩端穿过砂土,进入粘性土层的措施来避免这一情况发生。
关键字:房屋建筑基础工程施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
0.前言
房屋建筑的地基是指基础持力层和下卧层, 整个建筑物的上部结构全部建立在地基基础之上。地基承担着建筑物整个上部结构传下来的荷载,对整个建筑物的安危起关键作用。基础工程属于隐蔽性工程的一部分,所以地基基础施工的重要性不言而喻,一旦出现问题对房屋建筑的整个结构都产生较大的影响造成的后果严重,甚至有可能酿成重大工程事故,特别是对于那些地质灾害频发的地区。在滑坡、地震、泥石流经常发生的高发地区对房屋建筑地基基础的施工质量提出了更高要求;对于地质情况不良的区域,如:盐碱地、常年冻土层、塌陷地等,对地基基础工程采用的施工技术也要求更高。另外,在地基基础施工中仍存在一些潜在的问题没有被施工人员及时发现,没有给予重视也导致了或多或少的基础工程问题。因此,要重视基础施工的现场条件,改进施工技术保证地基基础施工质量。
房屋建筑基础工程是整个建设项目中首要部分,基础工程施工中主要工作包括:基坑开挖、边坡支护、基坑降水、基础施工、回填土等分项工程。在地基基础施工中按照施工的顺序的不同主要包括以下工序过程:拟建建筑物平面的定位与基槽放线挖土及清底验槽及地基处理做垫层基础放线,做基础及暖气等管沟铺设墙身防潮安设室内各种管线基础及回填土。
1.房屋建筑基础工程施工特点
1)复杂性。房屋建筑基础工程的复杂性体现在施工中面对的地质状况复杂。这是由于在我国国土面积上分布着多种工程地质情况,常见的地质情况有湿陷性黄土、冻土、季节性冻土、常年永冻土、淤泥质土、杂填土等等,在我国西南部地区主要分布着溶岩地质。更应注意的是我国处在喜马拉雅地震带和环太平洋地震带的交叉地,这两大世界级的地震带让我国成为地震多发的国家。正是因为我国地质情况多种多样,让建筑基础施工呈现出复杂的特点,并且给施工技术人员带来了不小的挑战,增加了特殊施工地质下的施工难度。同时,也促进了我国建筑基础工程施工技术的改善与发展。
2)隐蔽性。在房屋建筑基础工程施工中每一道工序之间存在不同程度的衔接,前一道工序会在不同程度上被后续的工序所覆盖,因此,隐蔽性是建筑基础工程的另一个特点。正是因为基础工程具有隐蔽性,当施工过程中出现任何问题几乎无法弥补。这就要求在现场施工中加强质量监管力度,保证每一道工序按照图纸施工,验收达到合格水平,从而防止问题的出现。
3)多发性和严重性。这里的多发性和严重性指的房屋建筑基础工程中所出现的问题以及问题引发的后果。基础工程由于自身存在的特殊性,造成在地基基础的设计和施工中时常出现质量问题,由此带来了大量的财产损失,有时还会造成施工人员的伤亡。对于整个建筑实体来说,地基基础部分承担了建筑物上部的全部荷载,一旦地基基础出现质量问题,建筑其他结构也会受到影响。地基基础出现问题会造成整个建筑发生失稳现象,严重的甚至会使建筑倒塌或是塌陷;一般情况下,地基基础问题引发的事故大部分属于突发性事件,这些事件往往不易于被人察觉。建筑地基基础问题危险性大,产生的后果严重,不仅带来经济上的重大损失,而且有可能造成人身伤亡。
4)困难性。房屋建筑基础工程发生质量事故后,对事故处理工作难度很大。首先是因为地基基础工程是地下工程,给事故处理工作操作带来了更大的困难,其次,地基基础发生问题后会产生连锁反应,造成建筑上部结构受到影响,也给事故处理增加了困难度。
2.房屋建筑基础工程施工技术
2.1地基基础的勘察
建筑基础工程在施工之前,要对地基基础进行勘察,从而了解施工现场的地质条件,了解地质的类型,分析不良地质条件的分布情况。首先要根据建筑物图纸结合房屋性质、结构、规模等综合判断承载力,确定地基的埋置深度;在满足合理性要求的情况下,均匀布置勘探点;勘探深度应控制在地基的主要受力层上。勘察工作提供的资料可以对地基的稳定性和均匀性做出评价,并帮助处理不良地质情况提供数据。
2.2地基基础的选型
基础是建筑主体结构和地基的连接物,将建筑主体结构的竖向荷载力传输给地基。基础的类型各异,基础类型的选择是以地基状况和建筑物的类型为依据。独立的地基主要适用于地基的荷载力足够大,而且基础分布和建筑实体竖向分布一致的情况;对于地基承载力达不到承载要求,或者建筑物标高过高的情形,采用筏形地基基础更优,这种基础有着比独立地基更加的稳定的优点,但是在造价方面却比独立地基要高。如果遇到地基承载力不足,类似于软土地基的类型,则必须采取有效的措施对软弱地基进行处理。软弱地基是由湿陷性黄土、杂填土、淤泥质土或其它等构成的地基,因此在进行土质勘察时应查清楚软弱土层的分布范围,土质泥沙和均匀性组成,为地基处理方案的编制提供相应参数依据。
2.3 基础土方开挖和支护
基础开挖前挖土之前要充分考虑挖土方量和回填土方量,如果现场土质可以用于回填工程,那么还要计算出预留土方的数量和弃土量。在土方堆放选择时也要认真对待,不能过近的堆放于基槽旁边,防止下雨或其他原因造成土方塌回基槽中。在土方开挖过程中可以采用机械挖土和人工开挖相结合的方式进行,对于较硬土质和大面积开挖采用机械,当接近槽底时需进行基地抄平。在距离基槽底部设计标高30cm时采用人工开挖,这样可以有效的避免机械挖掘过程中对地基土的扰动。
当土质良好且开挖深度不大时,可以对基槽采用无支护处理或是进行放坡处理;对于深基坑来说,为力保证基坑开挖、基础工程顺利进行就必须要采用合理的支护措施。基坑支护的方式主要包括:钢板桩、水泥土挡墙、土钉墙、钻孔灌注桩、地下连续墙、SMW工法等,逆作法的形式现在也应用广泛。
2.4 地基处理
房屋建筑基础处理方式要根据该工程所处地质情况和水文地质条件、建筑物主要形式及其房屋功能要求、基础荷载大小和分布情况、相邻建筑物所采用基础方式、以及工程所处地区抗震裂度等因素进行综合考虑。地基处理方式要依据已经确定地基形式进行严格的检验,严格遵守施工规范,并在施工期间要做好沉降观测。
常见的地基处理方法主要有换填基层法、泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、强夯法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水沙石桩法、灰土挤压桩法和土挤密桩法等。
2.5地下水的控制
当基坑挖土到达地下水位以下时,就必须要进行降水工作,保证施工的正常进行,防止边坡塌方,和地基承载能力的下降。一般情况下降水方法可分为集水井降水和井点降水两类。在降水过程中当遇到土质为细砂和粉砂时,容易出现流砂、管涌冒砂现象,发生流砂现象时,土壤完全丧失承载力,土边挖边冒使施工条件恶化。因此,在地下降水时要避免此类事故的发生。
3.结论
总之,房屋建筑基础工程是整个建筑物质量的直接保障,关系到人们的日常生活和生命、财产安全。在施工过程中必须加强监督和管理,确保房屋建筑的安全性。
参考文献:
[1] 樊桂花.房屋建筑施工工程中的地基处理技术[J].江西建材,2011(4):107-108.
关键词:建筑工程、基础工程、施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:
一、前言
随着我国建筑行业的飞速发展,建筑质量一直是人们关注的热点,近年来,在建筑基础工程施工过程中,建筑工程基础施工质量和施工安全是整个工程质量管理和安全管理的核心。复合地基得到广泛运用,复合地基可以提高地基持力层承载力,有效地控制建筑物的沉降,以解决高层建筑主体和裙房之间差异沉降问题。虽然近年来随着建筑业产业规模、产业素质的发展和提高,我国建筑技术水平在不断提高,尤其是一些单项技术已跻身世界先进行列。但从整体上看,目前我国建筑技术的水平还比较低,建筑业作为传统的劳务密集型产业和粗放型经济增长方式,没有得到根本性的改变,在建筑工程领域如何加快科技成果转化,不断提高工程的科技含量,全面推进施工企业技术进步,促进建筑技术整体水平提高的唯一的途径就是紧紧依靠科技进步,将科学的管理和大量技术上先进、质量可靠的科技成果广泛地应用到工程中去,应用到建筑业的各个领域。 做好建筑地基基础工程质量是保障人们日常生活和生命财产安全的重要举措。
二、建筑工程基础施工特点及主要内容
近年来,随着我国经济的快速发展极大的促进了城市化进程的快速推进,城市基础设施和楼房建设无论速度和规模都在不断的向着扩大化方向发展。基础设施和城市楼房建设规模扩大化必然会造成城市用地状况的紧张,导致城市土地价格的快速上涨。现阶段,在我国房地产行业中,土地使用成本俨然已经成为影响房地产投资企业经济效益的重要组成部分。企业为了节省土地施工成本往往开始瞄准高层建筑领域。通过投资高层建筑不仅能够极大的减少土地使用成本在整个建筑工程投资中的比重,同时也有利于提高城市土地的使用效率。然而,从另一个方面来讲,建筑高度的增加势必会对基础工程质量和技术提出更高的要求,因此,确保基础工程质量便成为了企业关注的重点。具体而言基础工程施工特点及内容主要有以下四个方面:
1、基础埋置较深
基础埋置的深度需要根据建筑规划设计的高度确定,对于高层建筑来讲,对于基础埋置的深度必然较大。一般情况而言,基础埋置的深度不仅要根据建筑设计规划的高度进行确定,同时还需要考虑是否采用桩基施工技术。在不采用桩基施工的天然条件下,基础埋置的深度一般确定为建筑工程规划高度的1/12左右。而在采用桩基施工的条件下,这个埋置的深度可以适当的减少,但深度不应当少于建筑规划高度的1/15,且这个深度是不考虑桩长的深度。基础埋置深度较大是现代高层建筑基础工程施工的一个最典型的特点,且基础施工技术会随着建筑规划高度的增加而变得更加困难。
2、大体积混凝土施工
混凝土石现代工程施工中应用十分普遍的材料,混凝土施工技术的种类较多,根据工程施工实际情况选择合适的混凝土施工技术对于确保建筑工程施工各项目标的实现十分重要。高层建筑施工的高度和规模以及设计技术难度决定着其必然要选择使用大体积混凝土施工技术。高层建筑的基础工程不仅要确保整个建筑的稳固性,同时还要确保其能够承受较高的压力而不会产生沉降,应用厚度较大的箱基和筏基混凝土底板是现阶段我国高层建筑基础施工中较为常用的形式。而大体积混凝土基础工程施工应当重点考虑的一个技术难题是如何使得过万立方米的混凝土能够实现不间断的浇筑且同时兼顾不会出现裂缝等问题,这一问题对于基础施工企业来讲是一个十分艰巨的控制工作。
3、深基坑工程施工的难度较大
对于我国城市而言,高层建筑在各个大型城市比比皆是,所以造成了建筑施工场地受到一定的限制。在深基坑施工的同时,必定需要加强邻近建筑和相关工程设施的安全和保护,因此,基坑施工技术要求十分严格。并且在我国大部分基坑工程均为临时性工程。在基坑的开挖以及支护过程中,地下所需要考虑的因素很多,比如基础土层的力学性能以及稳定度、形变发生的程度、支护之间的受力特性等等问题。这三类问题通常和土层基质特性有关,在实际的施工过程中,如果考虑不当,很容易造成相关事故。
4、主房与裙房的基础连接特点
高层建筑为了满足一定程度上的需求,很多都设置了裙房,裙房与主楼相连。由于主楼高度很大,而裙房高度较小,因而造成的基础沉降各不相同。所以,在实际的基础施工过程中,必然要考虑不均匀沉降的发生,消除沉降差异。
三、加强建筑工程基础施工质量控制的施工技术措施
1、基础工程中桩基施工技术的要求
基础工程中桩基工程施工时需要注意的施工技术标准较多,任何一项施工技术处理不当都可能造成整个地基工程的失败。具体来讲,桩基施工吊桩时不仅要控制吊桩的方向,同时还要控制偏桩的距离,吊桩应当保持与桩架垂直,且这个垂直距离应当控制在4米以下,偏吊的距离应当控制在2.5米最佳。吊桩过程中不易操作过急过快,应当慢慢操作,且在不同的方向系上至少两个甚至更多缆索,以便稳定桩身。当需要吊桩和运桩同步进行,且两者之间会发生相互的牵制时,应当终止运桩。
2、强化基础工程中测量控制
测量取数是基础工程施工的依据,任何工程技术的正确运用都应当建立在对实际工程要素和环境的精确测量数据之上,这一点对于高层建筑基础工程施工而言尤为重要。在桩基基础工程施工过程中的桩位施工来讲,应当确保工程施工的规范相符性,严格依据测量承台的桩位,控制桩位的偏差在可以接受的范围之内。一旦出现桩位偏差超出可接受的控制范围之内时,承台的受力情况必然会引起变化,这时就需要施工企业尽快按照相关技术规范和要求对其进行修正,否则会给工程造价控制带来极大的不利影响。在基础墙柱钢筋的定位放线作业中,测量控制是重中之重。基础工程结构繁琐,而且体积较大,必须通过准确的测量手段进行精确的放线,才能杜绝位置偏差的发生。
3、基础工程中应对基础不均沉降的方法
基础的不均匀沉降是高层建筑工程中经常出现且无可避免的现象。关键是施工企业应当采取必要的方法和措施尽可能降低基础不均匀沉降对建筑的影响。一般而言,常用的应对基础沉降的方法有三种:第一,逆作法。逆作法主要是土量的降低来实现土量与建筑主体结构的自重平衡,以此实现不均匀沉降幅度的下降。第二,后浇带法,后浇带法主要是采用带型缝隙预留,用以连接主楼和裙房,这种方法通常在主楼完工后进行后浇带施工,并通过观察沉降数据确定浇筑的提前期。第三,应力消除法。应力消除法是通过对原有基础结构中的应力分布情况进行重新分布来实现局部沉降控制的目的。
四、结语
综上所述,建筑基础施工技术作为一项工程施工的首要环节,其施工控制意义至关重要,必须严格加强其质量的控制,同时对于不同形式的基础,还应根据实际情况采取不同的措施,只有严格按相关规范进行施工才能充分保障施工质量,才能有效减少施工安全隐患。
参考文献:
[1] 王巍:《对建筑基础工程安全施工技术的几点总结》,《民营科技》,2010年04期
[2] 杨舟海:《现代房屋建筑地基基础工程施工技术》,《价值工程》,2012年22期