導(dǎo)讀:地基基礎(chǔ)是建筑物的根基,又屬于地下隱蔽工程,它的勘察、設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量,直接關(guān)系到建筑物的安危。
關(guān)鍵詞:建筑,樁基沉降,處理措施
0.引言
地基基礎(chǔ)是建筑物的根基,又屬于地下隱蔽工程,它的勘察、設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量,直接關(guān)系到建筑物的安危。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界各國建筑工程事故中,以地基基礎(chǔ)工程事故居首位。而且一旦發(fā)生地基基礎(chǔ)事故,因位于建筑物下方,補(bǔ)救非常困難,甚至造成災(zāi)難性的后果。因此,正確地認(rèn)識(shí)地基基礎(chǔ)不均勻沉降的危害,對(duì)預(yù)防和治理不均勻沉降有著重要的意義。
1. 工程背景概況
某建筑的主建筑占地空間為309m×125m的矩形地塊,建筑的柱基采用樁承臺(tái)基礎(chǔ),基樁為500mm的鉆孔灌注樁,樁長32.6m,由于生產(chǎn)工藝對(duì)地面平整度要求較高,該建筑地面采取了無縫設(shè)計(jì),地面板為連續(xù)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整板,結(jié)構(gòu)層厚250mm,面層厚40mm,雙層雙向配筋。地面地基選用粉噴樁復(fù)合地基:粉噴樁樁徑500mm,樁長15m,樁間距1.2m。在柱基承臺(tái)部位,設(shè)計(jì)采用了搭接方式處理。該建筑交付使用的第三年經(jīng)過我單位的勘察監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)地面和結(jié)構(gòu)均發(fā)生不均勻沉降的現(xiàn)象。
2. 沉降發(fā)生的理論分析
本建筑原來設(shè)計(jì)采用了粉噴樁復(fù)合地基對(duì)地面地基進(jìn)行了加固處理。粉噴樁復(fù)合地基承載力提高的主要因素,取決于粉噴樁樁體水泥土的質(zhì)量和置換率。但是由于飽和軟土的塑性指數(shù)較高,用攪拌機(jī)械進(jìn)行強(qiáng)制攪拌時(shí),不易攪碎,很難和水泥粉均勻混合形成滿足要求的水泥土。同時(shí),在實(shí)際施工中,粉噴樁的成樁質(zhì)量受人為因素的影響很大,F(xiàn)場(chǎng)施工人員不嚴(yán)格按施工規(guī)程進(jìn)行操作,如施工時(shí)噴粉過少,不僅不會(huì)使地基土得到加固,反而擾動(dòng)了原狀土,降低了地基承載力。從現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果也可以看出,該工程中粉噴樁復(fù)合地基沒有達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。
該建筑建筑主體結(jié)構(gòu)的沉降主要是指柱基的沉降,柱基沉降由樁端持力層和下臥層的沉降兩部分組成。但是從柱基沉降的現(xiàn)狀看,柱基的沉降以及差異沉降超過了設(shè)計(jì)計(jì)算值。造成這種現(xiàn)象的主要原因是地面板的沉降量大于柱基的沉降量,而地面板與承臺(tái)的連接采用搭接方式,使得地面板的沉降在承臺(tái)處受到限制。當(dāng)?shù)孛姘宓某两党^一定的限度后,就會(huì)把地面的一部分荷載施加給柱基,加劇柱基的沉降,當(dāng)柱基自身荷載加上地面荷載大于柱基所能承受的極限承載力時(shí),會(huì)導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)的破壞。而建筑地面實(shí)際對(duì)每根柱基施加的荷載并不一致,這樣就造成主體結(jié)構(gòu)的不均勻沉降。
3. 施工控制措施探討
3.1 主要施工技術(shù)工藝
經(jīng)過多方面的查閱研究資料,對(duì)該建筑的沉降做出了使用TSC樁成樁的施工技術(shù)來進(jìn)行處理,為了驗(yàn)證TSC樁成樁工藝在主建筑地基土中成樁的可行性和成樁質(zhì)量的可靠性,我們?cè)诮ㄖ䞍?nèi)選定了一塊空閑場(chǎng)地進(jìn)行了TSC樁的成樁試驗(yàn),試驗(yàn)樁數(shù)5根。經(jīng)過試樁檢測(cè)發(fā)現(xiàn),效果完全滿足預(yù)想的加固設(shè)計(jì),所以經(jīng)過多方協(xié)定后決定使用該方法對(duì)該多層建筑的基礎(chǔ)進(jìn)行處理,主要施工技術(shù)工藝如下。
。1)地面板開孔
樁位測(cè)放后,用金剛石鉆進(jìn)在地面板開孔,鉆頭選用150mm的金剛石鉆頭,鉆進(jìn)深度大于地面板的厚度(290mm)。
。2)旋噴鉆頭鉆進(jìn)
地面板開孔完成后,將工程鉆機(jī)就位,安裝旋噴鉆頭,啟動(dòng)高壓注漿泵開始鉆進(jìn)。為使鉆進(jìn)順利進(jìn)尺,確保鉆進(jìn)效率,鉆進(jìn)進(jìn)尺應(yīng)和注漿泵的泵壓和泵量相匹配,F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果,當(dāng)泵壓(5-10MPa)、泵量(120-150L/min)時(shí),鉆進(jìn)效率較高。旋噴鉆進(jìn)深度達(dá)到要求后,停鉆準(zhǔn)備壓灌粉煤灰砂漿。
。3)壓灌粉煤灰砂漿成樁
鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,用循環(huán)液清孔,并檢測(cè)孔徑和孔底沉渣是否滿足要求。提出鉆桿換上注漿鉆頭放入孔底,自下而上壓灌粉煤灰砂漿成樁。為保證成樁的完整性,鉆桿的提升速度應(yīng)水泥砂漿的泵送量相適應(yīng),以保持注漿鉆頭在漿液面lm以下。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果,室內(nèi)確定的砂漿配比能夠滿足泵送要求,具體的工藝參數(shù)為:泵壓≤2MPa,泵量≥150L/min,鉆桿提升速度≤lm/min。
。4)TSC樁與地面板的連接
相關(guān)研究資料表明,當(dāng)托換樁與地面板形成剛性連接時(shí),能夠獲得較好的托換效果。因此,要使地面荷載通過TSC樁傳到地面下較好的土層,必須讓地面板和樁頭形成很好的連接。TSC樁成樁后,在樁內(nèi)放入一根127mm的無縫鋼管,使TSC樁板地面板形成剛勝連接。為了避免后續(xù)抬升注漿對(duì)TSC樁產(chǎn)生影響,TSC樁頭與地面板的連接選擇在抬升注漿結(jié)束以后。
3.2 地面抬升試驗(yàn)
。1)地面抬升平整度控制標(biāo)準(zhǔn)
地面板面積較大,柱與柱之間高程不一致,很難制定整體平整度控制標(biāo)準(zhǔn)。為此,我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,制定了以下平整度控制標(biāo)準(zhǔn),以便指導(dǎo)施工作業(yè)。
為確保地面抬升的均勻性,根據(jù)建筑平面布置圖將地面劃分為112個(gè)抬升地塊,每個(gè)地塊范圍為18×150;每地塊承臺(tái)處現(xiàn)地面標(biāo)高程為地面平整度測(cè)量的基本依據(jù),即將承臺(tái)處現(xiàn)地面高程視為不變高程;四角承臺(tái)現(xiàn)地面高程的平均值為抬升基準(zhǔn);每地塊內(nèi)最終高程差異不大于±20mm;對(duì)差異沉降較大的相鄰承臺(tái),連續(xù)地塊實(shí)現(xiàn)平滑過渡,抬升基準(zhǔn)以相鄰承臺(tái)地面之間的連線為基準(zhǔn),地塊內(nèi)各點(diǎn)以兩側(cè)承臺(tái)連線形成的連線為基準(zhǔn)。
(2)注漿孔的布設(shè)及要求
為減少對(duì)混凝土地面的破壞,注漿孔布設(shè)時(shí)應(yīng)避開地面板45°線,而且孔的直徑應(yīng)盡可能的小,現(xiàn)場(chǎng)采用的鉆孔直徑為63mm,F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí),根據(jù)設(shè)備、堆載以及生產(chǎn)情況,對(duì)注漿孔的布設(shè)進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整。
。3)抬升注漿修復(fù)過程中的抬升觀測(cè)
在注漿抬升的過程中為隨時(shí)準(zhǔn)確地反饋地面變形值,采用量程為50mm的百分表進(jìn)行觀測(cè),并隨時(shí)提供抬升數(shù)據(jù),當(dāng)抬升量達(dá)到設(shè)計(jì)抬升高度時(shí),停止注漿。注漿同時(shí),應(yīng)對(duì)注漿區(qū)附近貨架及設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行觀測(cè),發(fā)現(xiàn)異應(yīng)立即停止注漿并進(jìn)行及時(shí)處理。抬升注漿結(jié)束,待漿液完全凝固后,再次進(jìn)行地面高程測(cè)量,檢查各地塊的平整度是否在控制范圍內(nèi)。
4.結(jié)語
通過對(duì)加固處理后的樁基進(jìn)行檢測(cè)完畢,并對(duì)原基礎(chǔ)的承臺(tái)進(jìn)行了加固處理,同時(shí)對(duì)各承臺(tái)進(jìn)行了沉降觀測(cè),通過一年的間斷觀測(cè),我們得出的結(jié)果為基礎(chǔ)承臺(tái)的最大沉降量2.5mm,一般在1.0-2.0mm,其加固效果大大超過了設(shè)計(jì)的期望值。通過對(duì)本工程加固處理,為今后處理類似工程提供了很好的經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]高淑芹,徐永勝.樁基不均勻沉降治理的工程實(shí)踐.工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2006,(2).
[2]宋功河,王永祥,朱金生.樁基不均勻沉降治理的工程實(shí)踐.華東交通大學(xué)學(xué)報(bào),2005,(4).
[3]李朝暉.樁基沉降的研究現(xiàn)狀.中小企業(yè)管理與科技,2008,(1).