房建施工中軟土地基施工技術(shù)的處理

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摘要：現(xiàn)階段建筑行業(yè)內(nèi)關(guān)于軟土地基處理已經(jīng)形成了比較完備的技術(shù)體系，常用的技術(shù)方法有換土墊層法、碎石樁法、表層排水法等多種。這些方法在適用條件、施工工藝、技術(shù)要點(diǎn)等方面均存在差異，施工單位要熟練掌握不同方法的施工技巧，從而應(yīng)對(duì)復(fù)雜的軟土地基，切實(shí)提高地基穩(wěn)定性。本文首先概述了房建工程中軟土地基的主要危害和處理方式，隨后以水泥攪拌樁法為例，就該地基處理技術(shù)的流程、要點(diǎn)展開(kāi)了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：軟土地基；化學(xué)加固法；水泥攪拌樁；施工技術(shù)

1房建工程中軟土地基的危害

軟土地基通常具有含水率高、流變性強(qiáng)、承載力差的特點(diǎn)，在一些雨水較多、地勢(shì)低洼的地區(qū)，或是沿河、沿湖地區(qū)較為常見(jiàn)。在房建工程項(xiàng)目中，如果施工單位沒(méi)有針對(duì)軟土地基采取恰當(dāng)?shù)奶幚恚笃陔S著建筑地上部分的施工，地基承受的荷載壓力不斷增加，因?yàn)榈鼗休d力沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在壓力作用下出現(xiàn)了不均勻沉降，建筑質(zhì)量和使用安全都會(huì)受到不同程度的影響。特別是對(duì)于高層建筑，軟土地基帶來(lái)的危害更加顯著和嚴(yán)重。

2房建工程中軟土地基處理方式

2.1換土墊層法

主要施工方法有人工挖掘和爆破挖掘，前者是利用人力對(duì)地基中軟土層進(jìn)行集中挖掘，然后將承載力符合標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)土回填到被挖掘地基坑洞中去。后者則是利用工程爆破來(lái)將地基中的軟土掘出，然后再進(jìn)行回填工作。相比之下，前者對(duì)掘土工序的控制力相對(duì)更強(qiáng)一些，而這兩種都是比較簡(jiǎn)單方便的使用方法，可以為整個(gè)工程的成本節(jié)約不少費(fèi)用。然而這種方法的施工過(guò)于簡(jiǎn)單，如果換土的要求較高，則可以利用其他技術(shù)進(jìn)行輔助達(dá)到換填效果。

2.2化學(xué)加固法

利用一些化學(xué)制劑或物質(zhì)的特性，與軟土充分混合后，形成物理硬度大、阻水效果好的混合土體，達(dá)到提高地基承載力的目的。通常適用于含水率較高的粘性土壤中，所用的化學(xué)劑主要有石灰、水泥等。以石灰為例，將石灰粉裝入到噴粉設(shè)備中，使設(shè)備深入到軟土層，啟動(dòng)機(jī)器讓噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)將內(nèi)部石灰粉噴出。石灰粉與含水率較高的土壤混合后，一來(lái)可以讓土壤含水率降低，二來(lái)石灰粉經(jīng)過(guò)復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，最終形成了質(zhì)地堅(jiān)硬的碳酸鈣。經(jīng)過(guò)兩方面共同作用，增強(qiáng)了地基承載力。

2.3重錘強(qiáng)夯法

在開(kāi)挖基地后，在軟土層周?chē)茉O(shè)支架，將重錘升起至一定高度，然后讓其自由落下，利用重錘下落產(chǎn)生的沖擊力達(dá)到加固軟土的目的。這種方法適用于粉質(zhì)沙土、軟粘土等地質(zhì)，重錘夯擊除了會(huì)排除軟土中多余的水分，還能夠改善土壤的結(jié)構(gòu)特性，例如讓土壤密實(shí)度提升，也能夠達(dá)到提高穩(wěn)定性的效果。重錘強(qiáng)夯法的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)設(shè)備依賴(lài)性較低，可以根據(jù)軟土厚度靈活調(diào)整重錘質(zhì)量和拉升高度，軟土處理效果良好。缺點(diǎn)是需要經(jīng)常移動(dòng)，操作起來(lái)比較麻煩。

3房建施工中影響軟土地基處理質(zhì)量的因素

3.1現(xiàn)場(chǎng)勘查不到位

全面掌握房建工程所在區(qū)域的地質(zhì)條件、水文氣象，對(duì)制定施工方案和加強(qiáng)質(zhì)量控制有積極幫助。例如通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查可以明確軟土的分布范圍和深度，這樣才能將軟土全部處理，切實(shí)增強(qiáng)地基穩(wěn)定性。但是在房建施工時(shí)，部分施工單位或是對(duì)前期調(diào)查不重視，或是因?yàn)橼s工期，沒(méi)有留出足夠的時(shí)間讓工作人員開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)勘查。由于對(duì)軟土地質(zhì)成因、軟土分布情況等基本信息不了解，也就無(wú)法保證軟土施工技術(shù)、方案的針對(duì)性與可行性。后期在施工處理時(shí)，也難以保證軟土地基的施工質(zhì)量。

3.2缺乏地基變形監(jiān)測(cè)

大量的施工經(jīng)驗(yàn)證明，即便是嚴(yán)格做好了軟土地基處理工作，后期隨著地上建筑的使用，或是后期建筑投入使用后，都不可避免會(huì)出現(xiàn)地基沉降現(xiàn)象。但是如果地基沉降速度緩慢，且沉降均勻，對(duì)建筑質(zhì)量安全的影響可以忽略。反之，如果地基短時(shí)間內(nèi)沉降幅度過(guò)大，且存在不均勻沉降現(xiàn)象，就需要引起施工單位的重視了?，F(xiàn)階段存在的問(wèn)題是，施工單位缺乏地基變形監(jiān)測(cè)的意識(shí)，地基是否發(fā)生沉降、變形，以及沉降速率、變形程度都不了解，也就無(wú)法提前調(diào)整施工方案。

3.3施工技術(shù)水平不高

施工單位的技術(shù)水平、管控意識(shí)也是決定軟土地基處理效果的一方面重要因素。由于房建工程地基施工本身具有較強(qiáng)的隱蔽性，如果施工中不注意加強(qiáng)質(zhì)量管控，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員對(duì)細(xì)節(jié)方面的要求不高，都容易在地基施工中留下質(zhì)量。近年來(lái)房建施工標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，新的施工技術(shù)也不斷投入使用，但是一些中小型規(guī)模的施工單位，沒(méi)有定期開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)，導(dǎo)致施工人員的技術(shù)水平得不到提升，軟土地基的施工質(zhì)量也達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，留下了質(zhì)量隱患。

4水泥攪拌樁施工技術(shù)控制措施

水泥土攪拌樁是用于加固飽和軟黏土地基的一種方法，它利用水泥作為固化劑，通過(guò)特制的攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。

4.1施工準(zhǔn)備

施工前，按照技術(shù)方案確定所需的物料、設(shè)備，并提前準(zhǔn)備和安排進(jìn)場(chǎng)。物料方面，主要是水泥，設(shè)備方面主要包括攪拌機(jī)、噴漿機(jī)、空氣壓縮機(jī)等。現(xiàn)場(chǎng)施工人員需要嚴(yán)格檢查物料、設(shè)備的質(zhì)量是否符合要求。同時(shí)，組織人員做好施工場(chǎng)地的簡(jiǎn)單處理，包括清理雜物，平整地面，開(kāi)展測(cè)量工作，確定樁位等，為后續(xù)施工創(chuàng)造良好條件。另外，關(guān)系到水泥攪拌樁施工質(zhì)量的一些具體參數(shù)，例如鉆頭直徑、鉆探深度、噴漿量等，也是施工人員需要熟練掌握的內(nèi)容。只有做好充分的事前準(zhǔn)備，才能為水泥攪拌樁的高質(zhì)量、高效率施工奠定基礎(chǔ)。

4.2試樁

為了保證軟基加固效果，在做好準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)行一次試樁。試樁的目的是檢查設(shè)計(jì)方案中的細(xì)節(jié)要求、參數(shù)指標(biāo)是否有效，例如鉆進(jìn)速度、攪拌速度、噴漿壓力等。通過(guò)試樁，靈活調(diào)整這些具體參數(shù)，保證參數(shù)的最優(yōu)化。按照標(biāo)準(zhǔn)流程完成試樁，并檢查成樁效果。例如密實(shí)度是否達(dá)標(biāo)，荷載力是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求等。如果某項(xiàng)參數(shù)不符合要求，需要及時(shí)調(diào)整。試樁成功后，才允許開(kāi)展軟土地基的水泥攪拌樁施工。

4.3鉆進(jìn)及送漿

鉆機(jī)就位后，檢查鉆頭是否完好，將鉆桿與樁心保持對(duì)齊。提前將制備好的水泥漿液關(guān)注到儲(chǔ)灰罐中，儲(chǔ)灰罐的容量應(yīng)保證滿(mǎn)足一根樁的施工要求。保證鉆機(jī)平穩(wěn)，啟動(dòng)鉆機(jī)。鉆機(jī)速度由慢到快，鉆進(jìn)50cm左右后，調(diào)整至恒定速度。鉆進(jìn)過(guò)程中密切關(guān)注壓力表，通過(guò)調(diào)整鉆進(jìn)速度保證壓力恒定，可以防止出現(xiàn)鉆頭卡死等問(wèn)題。觀察鉆進(jìn)深度，到達(dá)指定位置后，停止鉆探繼續(xù)向下伸長(zhǎng)，在固定深度讓鉆頭保持旋轉(zhuǎn)。打開(kāi)噴漿閥門(mén)，在高壓作用下促使水泥漿液從噴頭噴出。

4.4攪拌噴漿

水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。第一次下鉆時(shí)為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應(yīng)小于總量的1/2，嚴(yán)禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時(shí)一律采用低檔操作，復(fù)攪時(shí)可提高一個(gè)檔位。每根樁的正常成樁時(shí)間應(yīng)不少于40分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa。為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量，第一次提鉆噴漿時(shí)應(yīng)在樁底部停留30秒，進(jìn)行磨樁端，余漿上提過(guò)程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進(jìn)行磨樁頭，停留時(shí)間為30秒。

4.5復(fù)攪提鉆

為了保證成樁質(zhì)量，在完成第一次噴漿、攪拌后，靜置一段時(shí)間后進(jìn)行復(fù)攪。采用反旋方式，讓鉆頭反方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)繼續(xù)噴射水泥漿液，總量約為第一次的1/2。復(fù)攪時(shí)間控制在20秒左右，然后上提鉆頭。將鉆頭提升約50cm后，然后按照上述工藝，繼續(xù)進(jìn)行攪拌、噴射、復(fù)攪。重復(fù)該步驟，直到將鉆頭提升至地面20cm處。將鉆頭提出，做好養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)周期結(jié)束后，檢查成樁效果和軟土地基處理質(zhì)量。

5結(jié)論

軟土地基經(jīng)過(guò)多年的積累和發(fā)展，已經(jīng)具備比較成熟的處理和改進(jìn)方案。通過(guò)實(shí)踐掌握不同種類(lèi)軟土沉降的解決之道。當(dāng)然還需要利用大量勘察工作進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的收集，為制定合理的設(shè)計(jì)方案和沉降計(jì)算提供數(shù)據(jù)支撐，并且在施工過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)程和施工要求，從而為房建工程的質(zhì)量提供安全保障。

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作者：陳志隆 單位：上海澎之湃建設(shè)工程有限公司