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                                工業廠房地基基礎施工技術與加固技術的研究

                                發布日期:2012-10-25 06:34:38 訪問次數:445

                                工業廠房地基基礎施工技術與加固技術的研究

                                摘要:隨著我國經濟建設的不斷發展和科學技術的不斷進步,我國的工業建設得到了極大的發展,眾多工廠不斷竣工。每一間工業廠房都是由許多分部分項工程(如土石方工程、砌體工程、地基基礎與樁基礎土建工程、鋼筋混凝土工程、結構安裝工程、屋面工程、裝飾工程等)組成,每個分部分項工程的特點、規模和實際情況各不相同,都可以應用不同的施工技術和施工機具來完成。我們在這里重點研究工業廠房地基基礎與樁基礎土建施工技術。本文首先闡述了地基基礎與樁基礎土建定義;其次對工業廠房地基的加固與處理技術進行了分析;同時,還對工業廠房常見的兩種樁基礎土建施工技術進行了研究,具有一定的參考價值。 
                                關鍵詞:工業廠房 地基基礎 樁基礎 土建施工 
                                        0 引言
                                        地基基礎與樁基礎土建施工技術對于工業廠房土建施工具有極為重要的作用,因此很有必要對其進行探討。 
                                        1 地基基礎與樁基礎土建定義 
                                        地基是指建筑物荷載作用下基底下方產生的變形不可忽略的那部分地層,而基礎則是指將建筑物荷載傳遞給地基的下部結構。作為支承建筑物荷載的地基,必須能防止強度破壞和失穩,同時,必須控制基礎的沉降不超過地基的變形允許值。在滿足上述要求的前提下,盡量采用相對埋深不大,只須普通的施工程序就可建造起來的基礎類型,即稱天然地基上的淺基礎;地基不能滿足上述條件,則應進行地基加固處理,在處理后的地基上建造的基礎,稱入土地基上的淺基礎。當上述地基基礎形式均不能滿足要求時,則應考慮借助特殊的施工手段相對埋深大的基礎形式,即深基礎(常用樁基),以求把荷載更多地傳到深部的堅實土層中去。 
                                        2 加固技術方法
                                        改革開放以來,建筑業迅速發展,建筑工程質量逐年提高,但工程質量事故還時有發生,造成了許多不應有的損失。這是由于各地區的工程地質條件不同,土層分布、土的物理力學性質不同,既使同一建筑場地,往往土質也不均勻,在進行工程勘察、工程設計與施工中,如果對地基條件掌握不全,處理不當,就可能導致事故的發生,這些都會給國家和人民造成不應有的損失。因此,準確分析事故,合理地處理事故,是當前建筑業亟待解決的一個大問題。目前對已建建筑物的加固處理的方法有許多種,但常用的有以下兩種: 
                                        2.1 灌漿加固:用鉆機在基礎上成孔至要加固的土層,然后用高壓灌漿設備將配制好的水泥化學漿液灌入地層,通過劈裂、擠壓作用,使土層與漿液產生物理化學反應而膠結,從而達到改善土體結構和性能的目的,提高土體的強度。
                                        2.2 靜力壓樁加固:利用建筑物的承重柱重力作為反力,通過一套液(油)壓設備,把預制樁分節壓入土中,上下節樁接駁用預埋角鐵焊接。壓樁由液壓控制,當壓力達設計荷載并基本滿足計劃樁長要求時則終樁,終樁時的單樁承載力可直接從壓樁設備的儀表中反映出來。終樁后將壓入樁的樁頭鋼筋與原基礎鋼筋焊接,并澆注砼承臺與基礎連為一體,從而將上部結構的荷載通過樁直接傳遞到堅硬土層。 
                                        毫無疑問,已建建筑物出現不均勻沉降,無論是采取灌漿加固還是靜力壓樁加固,都會給工程造成一定的損失,此時應考慮的是如何將損失降到低限度。
                                        3 沉降原因分析 
                                        3.1 地質因素:據鉆探揭露,廠房建造在一條山坡沖溝的邊麓地段,地下水豐富,水位埋深約0.30m,淤泥(含腐木)等軟土的分布極不均勻,層厚由西向東遞增,這是造成廠房不均勻沉降的客觀因素。 
                                        3.2 結構因素:同一棟廠房,采用了兩種不同的基礎型式,地質條件較好的西段,采用人工挖孔樁基礎,樁端支承在堅硬狀的殘積土層里,而地質條件極差的東段,則采用了條形基礎下的砂墊層,墊層厚僅1.0m,未作壓密處理。根據推算,采用樁基礎的終下沉量僅為1.4mm(設樁長10m,進入堅硬狀土層),而采用條形基礎下砂墊層處理的基礎經推算仍有200mm的沉降量,條形基礎的剛度起不到變形(沉降)調節作用,因此導致廠房的不均勻沉降,影響到廠房的安全使用,所以必須盡快處理。         4 工業廠房常見的兩種樁基礎土建施工技術 
                                        樁基礎是一種既古老又現代的高層建筑物和重要建筑物工程中被廣泛采用的基礎形式。樁基礎的作用是將上部結構較大的荷載通過樁穿過軟弱土層傳送到較深的堅硬土層上,以解決淺基礎承載力不足和變形較大的地基問題。樁基礎具有承載力高,沉降量小而均勻,沉降速率緩慢等特點。它能承受垂直荷載、水平荷載、上拔力以及機器的振動或動力作用,已廣泛用于工業廠房、橋梁、水利等工程中。 
                                        4.1 靜力壓樁施工技術 打樁機打樁施工噪聲大,特別是當工業廠房建在離居民點不遠處,打樁會影響居民休息,為了減少噪聲,可采用靜力壓樁。靜力壓樁是在軟弱土層中,利用靜壓力將預制樁逐節壓入土中的一種沉樁法。這種方法節約鋼筋和混凝土,降低工程造價,而且施工時無噪聲、無振動、無污染,對周圍環境的干擾小,適用于軟土地區、居民點附近或建筑物密集處的工業廠房樁基礎工程,以及精密工廠的擴建工程。 
                                靜力壓樁在一般情況下是分段預制、分段壓入、逐段接長。每節樁長度取決于樁架高度,通常6m左右。接樁方法可采用焊接法、硫磺膠泥錨接法等。 
                                        4.2 振動沉樁施工 振動沉樁是利用固定在樁頂部的振動器所產生的激振力,通過樁身使土顆粒受迫振動,使其改變排列組織,產生收縮和位移,這樣樁表面與土層間的摩擦力就減少,樁在自重和振動力共同作用下沉入土中。 
                                        振動沉樁設備簡單,不需要其他輔助設備,重量輕、體積小、搬運方便、費用低、工效高,適用于在粘土、松散砂土及黃土和軟土中沉樁,更適合于打鋼板樁,同時借助起重設備可以損樁。打樁開始時,應先采用小的落距(0.5-0.8m)作輕的錘擊,使樁正常沉入土中約1-2m后,經檢查樁尖不發生偏移,再逐漸增大落距至規定高度,繼續錘擊,直至把樁訂到設計要求的深度。打樁宜采用“重錘低擊”。 
                                        目前較普遍的觀點認為,壓力灌漿加固法是一種投資相對較少,快速而又有效的方法;而靜壓樁加固法則被認為是投資大且工期長,但卻很可靠的一種地基基礎加固方法。但對于本工程的條形基礎,由于其寬度有限,條基上承受上部荷載的作用,對土層產生附加應力,而條基外的土層仍為天然土層,不受外加荷載的作用,為小應力區。灌漿時,在高壓的驅動下,漿液將沿應力薄弱區(帶)進行劈裂擴散,因此,在本工程的條基下進行注漿,漿液將對條基下的土體改善作用受到限制,漿液將會跑漏到條基外的軟弱土層中。加固后的地基,雖然獲得部分改善,但其受力壓縮層仍然是條基下的砂墊層和軟土層,地基的沉降不能完全得到控制,變形仍會繼續發展,效果不會很明顯。而靜力壓樁加固法是將樁壓至地基中的硬塑狀態的砂質粘性土層中,上部結構的荷載通過樁直接轉移到深部,由堅硬狀態的土層承受,這樣條基下的砂墊層和軟土層地基處于釋荷狀態,而樁的受力和傳力直接,壓樁時單樁承載力值可直接從壓樁機的儀表中反映,地基變形終可以得到控制,故處理效果明顯。因此,遇到實際問題時應該具體問題具體分析,在采取加固措施前應從技術可行、質量可靠、安全穩妥、經濟合理四個方面作綜合分析,選出優方案,否則將會使問題越來越復雜,造成的損失也會越大。
                                        地基基礎與樁基礎土建施工技術對于工業廠房土建施工具有極為重要的作用,因此很有必要對其進行探討,這是一個很漫長而艱巨的任務,同時也是一個研究的新趨勢,具有較大的社會意義。
                                摘要:隨著我國經濟建設的不斷發展和科學技術的不斷進步,我國的工業建設得到了極大的發展,眾多工廠不斷竣工。每一間工業廠房都是由許多分部分項工程(如土石方工程、砌體工程、地基基礎與樁基礎土建工程、鋼筋混凝土工程、結構安裝工程、屋面工程、裝飾工程等)組成,每個分部分項工程的特點、規模和實際情況各不相同,都可以應用不同的施工技術和施工機具來完成。我們在這里重點研究工業廠房地基基礎與樁基礎土建施工技術。本文首先闡述了地基基礎與樁基礎土建定義;其次對工業廠房地基的加固與處理技術進行了分析;同時,還對工業廠房常見的兩種樁基礎土建施工技術進行了研究,具有一定的參考價值。 
                                關鍵詞:工業廠房 地基基礎 樁基礎 土建施工 
                                        0 引言
                                        地基基礎與樁基礎土建施工技術對于工業廠房土建施工具有極為重要的作用,因此很有必要對其進行探討。 
                                        1 地基基礎與樁基礎土建定義 
                                        地基是指建筑物荷載作用下基底下方產生的變形不可忽略的那部分地層,而基礎則是指將建筑物荷載傳遞給地基的下部結構。作為支承建筑物荷載的地基,必須能防止強度破壞和失穩,同時,必須控制基礎的沉降不超過地基的變形允許值。在滿足上述要求的前提下,盡量采用相對埋深不大,只須普通的施工程序就可建造起來的基礎類型,即稱天然地基上的淺基礎;地基不能滿足上述條件,則應進行地基加固處理,在處理后的地基上建造的基礎,稱入土地基上的淺基礎。當上述地基基礎形式均不能滿足要求時,則應考慮借助特殊的施工手段相對埋深大的基礎形式,即深基礎(常用樁基),以求把荷載更多地傳到深部的堅實土層中去。 
                                        2 加固技術方法
                                        改革開放以來,建筑業迅速發展,建筑工程質量逐年提高,但工程質量事故還時有發生,造成了許多不應有的損失。這是由于各地區的工程地質條件不同,土層分布、土的物理力學性質不同,既使同一建筑場地,往往土質也不均勻,在進行工程勘察、工程設計與施工中,如果對地基條件掌握不全,處理不當,就可能導致事故的發生,這些都會給國家和人民造成不應有的損失。因此,準確分析事故,合理地處理事故,是當前建筑業亟待解決的一個大問題。目前對已建建筑物的加固處理的方法有許多種,但常用的有以下兩種: 
                                        2.1 灌漿加固:用鉆機在基礎上成孔至要加固的土層,然后用高壓灌漿設備將配制好的水泥化學漿液灌入地層,通過劈裂、擠壓作用,使土層與漿液產生物理化學反應而膠結,從而達到改善土體結構和性能的目的,提高土體的強度。
                                        2.2 靜力壓樁加固:利用建筑物的承重柱重力作為反力,通過一套液(油)壓設備,把預制樁分節壓入土中,上下節樁接駁用預埋角鐵焊接。壓樁由液壓控制,當壓力達設計荷載并基本滿足計劃樁長要求時則終樁,終樁時的單樁承載力可直接從壓樁設備的儀表中反映出來。終樁后將壓入樁的樁頭鋼筋與原基礎鋼筋焊接,并澆注砼承臺與基礎連為一體,從而將上部結構的荷載通過樁直接傳遞到堅硬土層。 
                                        毫無疑問,已建建筑物出現不均勻沉降,無論是采取灌漿加固還是靜力壓樁加固,都會給工程造成一定的損失,此時應考慮的是如何將損失降到低限度。
                                        3 沉降原因分析 
                                        3.1 地質因素:據鉆探揭露,廠房建造在一條山坡沖溝的邊麓地段,地下水豐富,水位埋深約0.30m,淤泥(含腐木)等軟土的分布極不均勻,層厚由西向東遞增,這是造成廠房不均勻沉降的客觀因素。 
                                        3.2 結構因素:同一棟廠房,采用了兩種不同的基礎型式,地質條件較好的西段,采用人工挖孔樁基礎,樁端支承在堅硬狀的殘積土層里,而地質條件極差的東段,則采用了條形基礎下的砂墊層,墊層厚僅1.0m,未作壓密處理。根據推算,采用樁基礎的終下沉量僅為1.4mm(設樁長10m,進入堅硬狀土層),而采用條形基礎下砂墊層處理的基礎經推算仍有200mm的沉降量,條形基礎的剛度起不到變形(沉降)調節作用,因此導致廠房的不均勻沉降,影響到廠房的安全使用,所以必須盡快處理。         4 工業廠房常見的兩種樁基礎土建施工技術 
                                        樁基礎是一種既古老又現代的高層建筑物和重要建筑物工程中被廣泛采用的基礎形式。樁基礎的作用是將上部結構較大的荷載通過樁穿過軟弱土層傳送到較深的堅硬土層上,以解決淺基礎承載力不足和變形較大的地基問題。樁基礎具有承載力高,沉降量小而均勻,沉降速率緩慢等特點。它能承受垂直荷載、水平荷載、上拔力以及機器的振動或動力作用,已廣泛用于工業廠房、橋梁、水利等工程中。 
                                        4.1 靜力壓樁施工技術 打樁機打樁施工噪聲大,特別是當工業廠房建在離居民點不遠處,打樁會影響居民休息,為了減少噪聲,可采用靜力壓樁。靜力壓樁是在軟弱土層中,利用靜壓力將預制樁逐節壓入土中的一種沉樁法。這種方法節約鋼筋和混凝土,降低工程造價,而且施工時無噪聲、無振動、無污染,對周圍環境的干擾小,適用于軟土地區、居民點附近或建筑物密集處的工業廠房樁基礎工程,以及精密工廠的擴建工程。 
                                靜力壓樁在一般情況下是分段預制、分段壓入、逐段接長。每節樁長度取決于樁架高度,通常6m左右。接樁方法可采用焊接法、硫磺膠泥錨接法等。 
                                        4.2 振動沉樁施工 振動沉樁是利用固定在樁頂部的振動器所產生的激振力,通過樁身使土顆粒受迫振動,使其改變排列組織,產生收縮和位移,這樣樁表面與土層間的摩擦力就減少,樁在自重和振動力共同作用下沉入土中。 
                                        振動沉樁設備簡單,不需要其他輔助設備,重量輕、體積小、搬運方便、費用低、工效高,適用于在粘土、松散砂土及黃土和軟土中沉樁,更適合于打鋼板樁,同時借助起重設備可以損樁。打樁開始時,應先采用小的落距(0.5-0.8m)作輕的錘擊,使樁正常沉入土中約1-2m后,經檢查樁尖不發生偏移,再逐漸增大落距至規定高度,繼續錘擊,直至把樁訂到設計要求的深度。打樁宜采用“重錘低擊”。 
                                        目前較普遍的觀點認為,壓力灌漿加固法是一種投資相對較少,快速而又有效的方法;而靜壓樁加固法則被認為是投資大且工期長,但卻很可靠的一種地基基礎加固方法。但對于本工程的條形基礎,由于其寬度有限,條基上承受上部荷載的作用,對土層產生附加應力,而條基外的土層仍為天然土層,不受外加荷載的作用,為小應力區。灌漿時,在高壓的驅動下,漿液將沿應力薄弱區(帶)進行劈裂擴散,因此,在本工程的條基下進行注漿,漿液將對條基下的土體改善作用受到限制,漿液將會跑漏到條基外的軟弱土層中。加固后的地基,雖然獲得部分改善,但其受力壓縮層仍然是條基下的砂墊層和軟土層,地基的沉降不能完全得到控制,變形仍會繼續發展,效果不會很明顯。而靜力壓樁加固法是將樁壓至地基中的硬塑狀態的砂質粘性土層中,上部結構的荷載通過樁直接轉移到深部,由堅硬狀態的土層承受,這樣條基下的砂墊層和軟土層地基處于釋荷狀態,而樁的受力和傳力直接,壓樁時單樁承載力值可直接從壓樁機的儀表中反映,地基變形終可以得到控制,故處理效果明顯。因此,遇到實際問題時應該具體問題具體分析,在采取加固措施前應從技術可行、質量可靠、安全穩妥、經濟合理四個方面作綜合分析,選出優方案,否則將會使問題越來越復雜,造成的損失也會越大。
                                        地基基礎與樁基礎土建施工技術對于工業廠房土建施工具有極為重要的作用,因此很有必要對其進行探討,這是一個很漫長而艱巨的任務,同時也是一個研究的新趨勢,具有較大的社會意義。
                                摘要:隨著我國經濟建設的不斷發展和科學技術的不斷進步,我國的工業建設得到了極大的發展,眾多工廠不斷竣工。每一間工業廠房都是由許多分部分項工程(如土石方工程、砌體工程、地基基礎與樁基礎土建工程、鋼筋混凝土工程、結構安裝工程、屋面工程、裝飾工程等)組成,每個分部分項工程的特點、規模和實際情況各不相同,都可以應用不同的施工技術和施工機具來完成。我們在這里重點研究工業廠房地基基礎與樁基礎土建施工技術。本文首先闡述了地基基礎與樁基礎土建定義;其次對工業廠房地基的加固與處理技術進行了分析;同時,還對工業廠房常見的兩種樁基礎土建施工技術進行了研究,具有一定的參考價值。 
                                關鍵詞:工業廠房 地基基礎 樁基礎 土建施工 
                                        0 引言
                                        地基基礎與樁基礎土建施工技術對于工業廠房土建施工具有極為重要的作用,因此很有必要對其進行探討。 
                                        1 地基基礎與樁基礎土建定義 
                                        地基是指建筑物荷載作用下基底下方產生的變形不可忽略的那部分地層,而基礎則是指將建筑物荷載傳遞給地基的下部結構。作為支承建筑物荷載的地基,必須能防止強度破壞和失穩,同時,必須控制基礎的沉降不超過地基的變形允許值。在滿足上述要求的前提下,盡量采用相對埋深不大,只須普通的施工程序就可建造起來的基礎類型,即稱天然地基上的淺基礎;地基不能滿足上述條件,則應進行地基加固處理,在處理后的地基上建造的基礎,稱入土地基上的淺基礎。當上述地基基礎形式均不能滿足要求時,則應考慮借助特殊的施工手段相對埋深大的基礎形式,即深基礎(常用樁基),以求把荷載更多地傳到深部的堅實土層中去。 
                                        2 加固技術方法
                                        改革開放以來,建筑業迅速發展,建筑工程質量逐年提高,但工程質量事故還時有發生,造成了許多不應有的損失。這是由于各地區的工程地質條件不同,土層分布、土的物理力學性質不同,既使同一建筑場地,往往土質也不均勻,在進行工程勘察、工程設計與施工中,如果對地基條件掌握不全,處理不當,就可能導致事故的發生,這些都會給國家和人民造成不應有的損失。因此,準確分析事故,合理地處理事故,是當前建筑業亟待解決的一個大問題。目前對已建建筑物的加固處理的方法有許多種,但常用的有以下兩種: 
                                        2.1 灌漿加固:用鉆機在基礎上成孔至要加固的土層,然后用高壓灌漿設備將配制好的水泥化學漿液灌入地層,通過劈裂、擠壓作用,使土層與漿液產生物理化學反應而膠結,從而達到改善土體結構和性能的目的,提高土體的強度。
                                        2.2 靜力壓樁加固:利用建筑物的承重柱重力作為反力,通過一套液(油)壓設備,把預制樁分節壓入土中,上下節樁接駁用預埋角鐵焊接。壓樁由液壓控制,當壓力達設計荷載并基本滿足計劃樁長要求時則終樁,終樁時的單樁承載力可直接從壓樁設備的儀表中反映出來。終樁后將壓入樁的樁頭鋼筋與原基礎鋼筋焊接,并澆注砼承臺與基礎連為一體,從而將上部結構的荷載通過樁直接傳遞到堅硬土層。 
                                        毫無疑問,已建建筑物出現不均勻沉降,無論是采取灌漿加固還是靜力壓樁加固,都會給工程造成一定的損失,此時應考慮的是如何將損失降到低限度。
                                        3 沉降原因分析 
                                        3.1 地質因素:據鉆探揭露,廠房建造在一條山坡沖溝的邊麓地段,地下水豐富,水位埋深約0.30m,淤泥(含腐木)等軟土的分布極不均勻,層厚由西向東遞增,這是造成廠房不均勻沉降的客觀因素。 
                                        3.2 結構因素:同一棟廠房,采用了兩種不同的基礎型式,地質條件較好的西段,采用人工挖孔樁基礎,樁端支承在堅硬狀的殘積土層里,而地質條件極差的東段,則采用了條形基礎下的砂墊層,墊層厚僅1.0m,未作壓密處理。根據推算,采用樁基礎的終下沉量僅為1.4mm(設樁長10m,進入堅硬狀土層),而采用條形基礎下砂墊層處理的基礎經推算仍有200mm的沉降量,條形基礎的剛度起不到變形(沉降)調節作用,因此導致廠房的不均勻沉降,影響到廠房的安全使用,所以必須盡快處理。         4 工業廠房常見的兩種樁基礎土建施工技術 
                                        樁基礎是一種既古老又現代的高層建筑物和重要建筑物工程中被廣泛采用的基礎形式。樁基礎的作用是將上部結構較大的荷載通過樁穿過軟弱土層傳送到較深的堅硬土層上,以解決淺基礎承載力不足和變形較大的地基問題。樁基礎具有承載力高,沉降量小而均勻,沉降速率緩慢等特點。它能承受垂直荷載、水平荷載、上拔力以及機器的振動或動力作用,已廣泛用于工業廠房、橋梁、水利等工程中。 
                                        4.1 靜力壓樁施工技術 打樁機打樁施工噪聲大,特別是當工業廠房建在離居民點不遠處,打樁會影響居民休息,為了減少噪聲,可采用靜力壓樁。靜力壓樁是在軟弱土層中,利用靜壓力將預制樁逐節壓入土中的一種沉樁法。這種方法節約鋼筋和混凝土,降低工程造價,而且施工時無噪聲、無振動、無污染,對周圍環境的干擾小,適用于軟土地區、居民點附近或建筑物密集處的工業廠房樁基礎工程,以及精密工廠的擴建工程。 
                                靜力壓樁在一般情況下是分段預制、分段壓入、逐段接長。每節樁長度取決于樁架高度,通常6m左右。接樁方法可采用焊接法、硫磺膠泥錨接法等。 
                                        4.2 振動沉樁施工 振動沉樁是利用固定在樁頂部的振動器所產生的激振力,通過樁身使土顆粒受迫振動,使其改變排列組織,產生收縮和位移,這樣樁表面與土層間的摩擦力就減少,樁在自重和振動力共同作用下沉入土中。 
                                        振動沉樁設備簡單,不需要其他輔助設備,重量輕、體積小、搬運方便、費用低、工效高,適用于在粘土、松散砂土及黃土和軟土中沉樁,更適合于打鋼板樁,同時借助起重設備可以損樁。打樁開始時,應先采用小的落距(0.5-0.8m)作輕的錘擊,使樁正常沉入土中約1-2m后,經檢查樁尖不發生偏移,再逐漸增大落距至規定高度,繼續錘擊,直至把樁訂到設計要求的深度。打樁宜采用“重錘低擊”。 
                                        目前較普遍的觀點認為,壓力灌漿加固法是一種投資相對較少,快速而又有效的方法;而靜壓樁加固法則被認為是投資大且工期長,但卻很可靠的一種地基基礎加固方法。但對于本工程的條形基礎,由于其寬度有限,條基上承受上部荷載的作用,對土層產生附加應力,而條基外的土層仍為天然土層,不受外加荷載的作用,為小應力區。灌漿時,在高壓的驅動下,漿液將沿應力薄弱區(帶)進行劈裂擴散,因此,在本工程的條基下進行注漿,漿液將對條基下的土體改善作用受到限制,漿液將會跑漏到條基外的軟弱土層中。加固后的地基,雖然獲得部分改善,但其受力壓縮層仍然是條基下的砂墊層和軟土層,地基的沉降不能完全得到控制,變形仍會繼續發展,效果不會很明顯。而靜力壓樁加固法是將樁壓至地基中的硬塑狀態的砂質粘性土層中,上部結構的荷載通過樁直接轉移到深部,由堅硬狀態的土層承受,這樣條基下的砂墊層和軟土層地基處于釋荷狀態,而樁的受力和傳力直接,壓樁時單樁承載力值可直接從壓樁機的儀表中反映,地基變形終可以得到控制,故處理效果明顯。因此,遇到實際問題時應該具體問題具體分析,在采取加固措施前應從技術可行、質量可靠、安全穩妥、經濟合理四個方面作綜合分析,選出優方案,否則將會使問題越來越復雜,造成的損失也會越大。
                                        地基基礎與樁基礎土建施工技術對于工業廠房土建施工具有極為重要的作用,因此很有必要對其進行探討,這是一個很漫長而艱巨的任務,同時也是一個研究的新趨勢,具有較大的社會意義。
                                摘要:隨著我國經濟建設的不斷發展和科學技術的不斷進步,我國的工業建設得到了極大的發展,眾多工廠不斷竣工。每一間工業廠房都是由許多分部分項工程(如土石方工程、砌體工程、地基基礎與樁基礎土建工程、鋼筋混凝土工程、結構安裝工程、屋面工程、裝飾工程等)組成,每個分部分項工程的特點、規模和實際情況各不相同,都可以應用不同的施工技術和施工機具來完成。我們在這里重點研究工業廠房地基基礎與樁基礎土建施工技術。本文首先闡述了地基基礎與樁基礎土建定義;其次對工業廠房地基的加固與處理技術進行了分析;同時,還對工業廠房常見的兩種樁基礎土建施工技術進行了研究,具有一定的參考價值。 
                                關鍵詞:工業廠房 地基基礎 樁基礎 土建施工 
                                        0 引言
                                        地基基礎與樁基礎土建施工技術對于工業廠房土建施工具有極為重要的作用,因此很有必要對其進行探討。 
                                        1 地基基礎與樁基礎土建定義 
                                        地基是指建筑物荷載作用下基底下方產生的變形不可忽略的那部分地層,而基礎則是指將建筑物荷載傳遞給地基的下部結構。作為支承建筑物荷載的地基,必須能防止強度破壞和失穩,同時,必須控制基礎的沉降不超過地基的變形允許值。在滿足上述要求的前提下,盡量采用相對埋深不大,只須普通的施工程序就可建造起來的基礎類型,即稱天然地基上的淺基礎;地基不能滿足上述條件,則應進行地基加固處理,在處理后的地基上建造的基礎,稱入土地基上的淺基礎。當上述地基基礎形式均不能滿足要求時,則應考慮借助特殊的施工手段相對埋深大的基礎形式,即深基礎(常用樁基),以求把荷載更多地傳到深部的堅實土層中去。 
                                        2 加固技術方法
                                        改革開放以來,建筑業迅速發展,建筑工程質量逐年提高,但工程質量事故還時有發生,造成了許多不應有的損失。這是由于各地區的工程地質條件不同,土層分布、土的物理力學性質不同,既使同一建筑場地,往往土質也不均勻,在進行工程勘察、工程設計與施工中,如果對地基條件掌握不全,處理不當,就可能導致事故的發生,這些都會給國家和人民造成不應有的損失。因此,準確分析事故,合理地處理事故,是當前建筑業亟待解決的一個大問題。目前對已建建筑物的加固處理的方法有許多種,但常用的有以下兩種: 
                                        2.1 灌漿加固:用鉆機在基礎上成孔至要加固的土層,然后用高壓灌漿設備將配制好的水泥化學漿液灌入地層,通過劈裂、擠壓作用,使土層與漿液產生物理化學反應而膠結,從而達到改善土體結構和性能的目的,提高土體的強度。
                                        2.2 靜力壓樁加固:利用建筑物的承重柱重力作為反力,通過一套液(油)壓設備,把預制樁分節壓入土中,上下節樁接駁用預埋角鐵焊接。壓樁由液壓控制,當壓力達設計荷載并基本滿足計劃樁長要求時則終樁,終樁時的單樁承載力可直接從壓樁設備的儀表中反映出來。終樁后將壓入樁的樁頭鋼筋與原基礎鋼筋焊接,并澆注砼承臺與基礎連為一體,從而將上部結構的荷載通過樁直接傳遞到堅硬土層。 
                                        毫無疑問,已建建筑物出現不均勻沉降,無論是采取灌漿加固還是靜力壓樁加固,都會給工程造成一定的損失,此時應考慮的是如何將損失降到低限度。
                                        3 沉降原因分析 
                                        3.1 地質因素:據鉆探揭露,廠房建造在一條山坡沖溝的邊麓地段,地下水豐富,水位埋深約0.30m,淤泥(含腐木)等軟土的分布極不均勻,層厚由西向東遞增,這是造成廠房不均勻沉降的客觀因素。 
                                        3.2 結構因素:同一棟廠房,采用了兩種不同的基礎型式,地質條件較好的西段,采用人工挖孔樁基礎,樁端支承在堅硬狀的殘積土層里,而地質條件極差的東段,則采用了條形基礎下的砂墊層,墊層厚僅1.0m,未作壓密處理。根據推算,采用樁基礎的終下沉量僅為1.4mm(設樁長10m,進入堅硬狀土層),而采用條形基礎下砂墊層處理的基礎經推算仍有200mm的沉降量,條形基礎的剛度起不到變形(沉降)調節作用,因此導致廠房的不均勻沉降,影響到廠房的安全使用,所以必須盡快處理。         4 工業廠房常見的兩種樁基礎土建施工技術 
                                        樁基礎是一種既古老又現代的高層建筑物和重要建筑物工程中被廣泛采用的基礎形式。樁基礎的作用是將上部結構較大的荷載通過樁穿過軟弱土層傳送到較深的堅硬土層上,以解決淺基礎承載力不足和變形較大的地基問題。樁基礎具有承載力高,沉降量小而均勻,沉降速率緩慢等特點。它能承受垂直荷載、水平荷載、上拔力以及機器的振動或動力作用,已廣泛用于工業廠房、橋梁、水利等工程中。 
                                        4.1 靜力壓樁施工技術 打樁機打樁施工噪聲大,特別是當工業廠房建在離居民點不遠處,打樁會影響居民休息,為了減少噪聲,可采用靜力壓樁。靜力壓樁是在軟弱土層中,利用靜壓力將預制樁逐節壓入土中的一種沉樁法。這種方法節約鋼筋和混凝土,降低工程造價,而且施工時無噪聲、無振動、無污染,對周圍環境的干擾小,適用于軟土地區、居民點附近或建筑物密集處的工業廠房樁基礎工程,以及精密工廠的擴建工程。 
                                靜力壓樁在一般情況下是分段預制、分段壓入、逐段接長。每節樁長度取決于樁架高度,通常6m左右。接樁方法可采用焊接法、硫磺膠泥錨接法等。 
                                        4.2 振動沉樁施工 振動沉樁是利用固定在樁頂部的振動器所產生的激振力,通過樁身使土顆粒受迫振動,使其改變排列組織,產生收縮和位移,這樣樁表面與土層間的摩擦力就減少,樁在自重和振動力共同作用下沉入土中。 
                                        振動沉樁設備簡單,不需要其他輔助設備,重量輕、體積小、搬運方便、費用低、工效高,適用于在粘土、松散砂土及黃土和軟土中沉樁,更適合于打鋼板樁,同時借助起重設備可以損樁。打樁開始時,應先采用小的落距(0.5-0.8m)作輕的錘擊,使樁正常沉入土中約1-2m后,經檢查樁尖不發生偏移,再逐漸增大落距至規定高度,繼續錘擊,直至把樁訂到設計要求的深度。打樁宜采用“重錘低擊”。 
                                        目前較普遍的觀點認為,壓力灌漿加固法是一種投資相對較少,快速而又有效的方法;而靜壓樁加固法則被認為是投資大且工期長,但卻很可靠的一種地基基礎加固方法。但對于本工程的條形基礎,由于其寬度有限,條基上承受上部荷載的作用,對土層產生附加應力,而條基外的土層仍為天然土層,不受外加荷載的作用,為小應力區。灌漿時,在高壓的驅動下,漿液將沿應力薄弱區(帶)進行劈裂擴散,因此,在本工程的條基下進行注漿,漿液將對條基下的土體改善作用受到限制,漿液將會跑漏到條基外的軟弱土層中。加固后的地基,雖然獲得部分改善,但其受力壓縮層仍然是條基下的砂墊層和軟土層,地基的沉降不能完全得到控制,變形仍會繼續發展,效果不會很明顯。而靜力壓樁加固法是將樁壓至地基中的硬塑狀態的砂質粘性土層中,上部結構的荷載通過樁直接轉移到深部,由堅硬狀態的土層承受,這樣條基下的砂墊層和軟土層地基處于釋荷狀態,而樁的受力和傳力直接,壓樁時單樁承載力值可直接從壓樁機的儀表中反映,地基變形終可以得到控制,故處理效果明顯。因此,遇到實際問題時應該具體問題具體分析,在采取加固措施前應從技術可行、質量可靠、安全穩妥、經濟合理四個方面作綜合分析,選出優方案,否則將會使問題越來越復雜,造成的損失也會越大。
                                        地基基礎與樁基礎土建施工技術對于工業廠房土建施工具有極為重要的作用,因此很有必要對其進行探討,這是一個很漫長而艱巨的任務,同時也是一個研究的新趨勢,具有較大的社會意義。

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