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關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)加固;頂升糾編;沉降觀測(cè);驗(yàn)算
1工程概況
邵陽市某工程是一座六層的框架結(jié)構(gòu)建筑,基礎(chǔ)采用340mm鍾擊沉管灌注樁,設(shè)計(jì)單樁承載力250kN,工程施工到封頂后突然發(fā)生較大沉降及傾斜,3d時(shí)間西北角向西傾斜達(dá)41.60cm,停工后制定了處理措施并完成后續(xù)工程。
2建筑物基礎(chǔ)加固方法及施工要點(diǎn)
2.1樓房下沉傾斜的原因分析
2.1.1工程樁成樁質(zhì)量差,承載力不能滿足結(jié)構(gòu)荷載要求。場(chǎng)區(qū)土層地質(zhì)資料不準(zhǔn)確也是樁承載力低的原因。
2.1.2工程樁上的第一級(jí)承臺(tái)混凝土離析嚴(yán)重,承臺(tái)斷裂破壞,甚至已反轉(zhuǎn)破壞。
2.2基礎(chǔ)加固的靜力壓樁方法
基礎(chǔ)加固采用靜力壓預(yù)制樁方法,預(yù)制樁是由反力架和油壓千斤頂所組成的壓樁機(jī)壓入的,千斤頂所需反力是通過反力架由樓房自重提供的。預(yù)制樁采用30×30cm的方樁,制樁壓入的終止條件為壓入荷載大于或等于600kN。
為避免施工引起新的附加沉降,靜力壓樁施工前先對(duì)所有已破壞的承臺(tái)采用工字鋼進(jìn)行支撐。
2.3靜力壓樁的質(zhì)量檢查
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制樁時(shí)取樣的試件試驗(yàn),預(yù)制樁的混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求;預(yù)制樁施工完成后對(duì)3根樁作靜力載荷試驗(yàn),預(yù)制樁的極限荷載均大于600kN。
2.4條形基礎(chǔ)承臺(tái)的設(shè)計(jì)及施工
基礎(chǔ)承臺(tái)的設(shè)計(jì)是由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定的。受首層的凈空不能減小的限制,采用薄承臺(tái)結(jié)構(gòu)。同時(shí)為增加整體作用能力,將西面1#~8#及東面9#~16#柱分別做成條形基礎(chǔ)承臺(tái)。承臺(tái)的設(shè)計(jì)荷載主要考慮以下幾個(gè)方面:
2.4.1柱的設(shè)計(jì)荷載,東面9#~16#柱荷載1500kN;西面1#~8#柱荷載1900kN。
2.4.2原有承臺(tái)、柱的現(xiàn)在荷載按800kN考慮,但由于在現(xiàn)有荷載800kN作用下,沉降并未完全穩(wěn)定,當(dāng)基礎(chǔ)加固后原有承臺(tái)的荷載將轉(zhuǎn)移給新加固的樁。從安全考慮,將原有承臺(tái)承擔(dān)的800kN荷載的30%轉(zhuǎn)移給新加固的樁平均分配。
2.4.3根據(jù)上面1、2兩個(gè)條件則可計(jì)算出承臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)新加固樁的荷載為西面1#~8#承臺(tái)的樁設(shè)計(jì)荷載P=335kN,東面9#~16#承臺(tái)的樁設(shè)計(jì)荷載P=313kN。
新設(shè)計(jì)的條形基礎(chǔ)承臺(tái)是在原有承臺(tái)的上面,破環(huán)反轉(zhuǎn)的承臺(tái)必須將其鑿平至新加固的承臺(tái)底標(biāo)高,由于原有承臺(tái)還承擔(dān)著樓房的現(xiàn)有荷載,為減小施工對(duì)樓房沉降的影響,采取了有效的加強(qiáng)支撐的措施,施工中盡量減少震動(dòng),并密切監(jiān)測(cè)大樓沉降的動(dòng)態(tài)。根據(jù)施工期間的沉降觀測(cè)結(jié)果,在靜大壓樁及承臺(tái)的施工期間,各柱的沉降速率與施工前增加很小,說明采用的施工方法是切實(shí)可行的,對(duì)大樓的沉降影響較小。在承臺(tái)澆注混凝土3~5d后承臺(tái)已停止下沉,說明新的承臺(tái)已發(fā)揮作用。
3基礎(chǔ)加固后傾斜樓房的頂升糾偏處理措施
3.1頂升糾偏的設(shè)備及施工安裝
頂升糾偏的設(shè)備主要有,鋼支承梁和混凝土支承墩及頂升用的油壓千斤頂?shù)取J┕ぐ惭b時(shí)每根柱要裝兩條鋼支承梁,支承梁與柱接觸面用水泥砂漿充填,保證緊密接觸,用穿過柱子的高強(qiáng)螺栓的拉力使柱與支承梁緊密連接在一起,鋼支承梁的兩端支承于兩邊的混凝土墩上。然后等待水泥砂漿有足夠的強(qiáng)度后,將柱子鑿斷安裝千斤頂。頂升糾偏前割斷柱的鋼筋,則整個(gè)頂升糾偏的設(shè)備安裝完成。
3.2頂升糾偏方法
頂升時(shí)分級(jí)同步進(jìn)行,在柱的支承梁未離開支承點(diǎn)時(shí),頂升加載采用壓力控制,共分4級(jí)進(jìn)行,每個(gè)千斤頂都基本上以同步壓力上升,每級(jí)加20t施加。在柱的支承梁離開支承點(diǎn)后即按上升高度控制。每根柱的上升在同一級(jí)基本上同步進(jìn)行,每一級(jí)頂升完畢后均作詳細(xì)的觀測(cè)。為了保證樓房頂升糾偏后東、西方向的傾斜值不超過40mm這一標(biāo)準(zhǔn),西邊各柱的頂升量的大小是采用實(shí)測(cè)的二、四、六層樓面相對(duì)于同一基點(diǎn)柱(16#柱)沉降差的平均值作為頂升的依據(jù),同時(shí)也考慮西邊樁頂升時(shí)相鄰柱不應(yīng)有超過結(jié)構(gòu)容許沉降差這一條件。
3.3現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)及觀測(cè)結(jié)果分析
3.3.11#~8#柱頂升出力和頂升量的測(cè)定
1#~8#柱在頂升糾偏時(shí)各柱的上升高度與千斤頂頂出力的關(guān)系曲線如圖1所示,千斤頂出力隨上升高度變化無一定規(guī)律,主要是受相鄰千斤頂在不是完全同步上升情況下,上升得快的千斤頂?shù)某隽⒃龃螅粗畡t出力小,因此出現(xiàn)千斤頂出力變化比較大的情況。為了有利于原有裂縫的閉合,適當(dāng)調(diào)整了個(gè)別柱的頂升量。
3.3.29#~16#柱承臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)量觀測(cè)
在9#~16#柱每柱靠近承臺(tái)面(離承臺(tái)面約20cm)柱的內(nèi)、外側(cè)各裝一個(gè)百分表觀測(cè)承臺(tái)在西邊柱頂升時(shí)每級(jí)的變形值,根據(jù)兩個(gè)表的差值除以兩個(gè)表的距離即可求出承臺(tái)的轉(zhuǎn)角。9#~16#柱的承臺(tái)的轉(zhuǎn)角θ0與相對(duì)應(yīng)的1#~8#柱的頂升高度W關(guān)系曲線如圖2所示。從圖2可看出θ0~W基本成線性關(guān)系,9、10柱的承臺(tái)的轉(zhuǎn)角θ0要比其它柱的基礎(chǔ)承臺(tái)基礎(chǔ)剛度大。
3.3.3梁的裂度觀測(cè)及觀察
梁的裂度觀測(cè)選擇了2~10、7~15柱的一樓連接大梁。在靠近10#、15#柱的大梁梁底分別安裝千分表,測(cè)量頂升過程中的應(yīng)變變化情況。測(cè)量結(jié)果如圖3(為拉應(yīng)變),從圖中可看出,梁底應(yīng)變與頂升高度的關(guān)系,2~10梁應(yīng)變與頂升高度和變化比較有規(guī)律。而7~17梁的梁底的~W變化規(guī)律性差。主要原因是由于7#柱頂升時(shí)支承梁底打入鐵墊塊時(shí)敲擊震動(dòng)影響。而2~10梁以上的所有隔墻未拆除,可削弱由于2#柱頂升時(shí)支承梁底打入鐵墊塊時(shí)敲擊震動(dòng)影響,其觀測(cè)結(jié)果比較可靠。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察7~15梁,并未產(chǎn)生裂紋,所以7~15梁的應(yīng)變觀測(cè)結(jié)果受震動(dòng)影響大,未能真實(shí)反映梁底的應(yīng)變變化情況。同時(shí)在頂升過程中派專人觀測(cè)梁的動(dòng)態(tài),觀察結(jié)果是所有東西方向的大梁在頂升過程中均未產(chǎn)生裂紋,而且西邊橫梁的原有裂縫在頂升糾偏后都有閉合的跡象。只是在西邊頂升高度達(dá)到10~11cm后9#、10#、11#柱的內(nèi)側(cè)開始產(chǎn)生裂紋。頂升糾偏終止后,最大的裂縫寬度發(fā)展至約0.5mm。產(chǎn)生裂縫的主要原因是頂升產(chǎn)生的附加彎矩作用拉裂的,而9#、10#梯形的加固后的承臺(tái)剛度大,因此其相應(yīng)的附加彎矩也較大。由于裂縫較小并不影響其支承強(qiáng)度,而且在長(zhǎng)期荷載作用下通過應(yīng)力調(diào)整裂縫將逐漸閉合。
3.3.4頂升糾偏的回復(fù)量觀測(cè)及9#~16#柱的沉降觀測(cè)
在樓房的四個(gè)角觀測(cè)頂升后的糾偏量,圖4所示曲線是東北角樓頂在頂升過程中的水平移動(dòng)量與1#柱的頂升高度的關(guān)系。W~u關(guān)系近似為線性關(guān)系。
從表可以看出已施工加固承臺(tái)的9#、10#柱的沉降要比其它未施工加固承臺(tái)的柱要小。
3.3.5頂升糾偏的終止和柱的復(fù)原
按上述頂升糾偏方法進(jìn)行頂升至第24級(jí)時(shí),東北角用經(jīng)緯儀觀測(cè)基本達(dá)到垂直狀態(tài),從其它三個(gè)角的樓頂?shù)醮咕€至地面的目測(cè)結(jié)果也是大致垂直狀態(tài)。終止頂升糾偏。
頂升糾偏結(jié)束后立即施工11#~16#柱加固的基礎(chǔ)承臺(tái),對(duì)柱進(jìn)行基礎(chǔ)加固及糾偏工程已圓滿結(jié)束。
4頂升糾偏過程中的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析及樓房最終沉降計(jì)算
4.1頂升糾偏過程的結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析
一棟已完工的混凝土框架樓房,盡管采用截柱頂升糾偏方法糾正樓房的傾斜,但仍然對(duì)框架各節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一定的附加彎矩,這種附加彎矩之后會(huì)對(duì)框架結(jié)構(gòu)造成損害,必須預(yù)先考慮,現(xiàn)對(duì)其作些分析計(jì)算。由于二樓至六樓所有樓板及梁組成了剛度較大的多層單跨梁體系。可以將樓房取圖5的簡(jiǎn)圖來分析計(jì)算。A點(diǎn)為用千斤頂支承,在垂直方向有水平方向可自由的支點(diǎn),N為結(jié)構(gòu)自重,L為頂升糾偏時(shí)附加上千力。F點(diǎn)為固定端但在偏心荷載作用下仍能作相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)(θ0)的。BCDE由梁、板組成剛度遠(yuǎn)大于EF的一樓柱的剛度,因此現(xiàn)假定BCDE為近似剛架。則當(dāng)在A點(diǎn)頂起時(shí)產(chǎn)生一附加上升力N,在EF段則受一彎矩M作用(圖6為彎矩圖)。則E點(diǎn)的轉(zhuǎn)角可用懸臂梁受純彎的公式求得:
θE=ML/EI+θ0
A點(diǎn)頂起高度為Wcm時(shí)樓房所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)θ=W/970,現(xiàn)考慮θ=θE則BCDE部分由于樓房轉(zhuǎn)動(dòng)將不受影響,因此可得出頂升高度W與彎矩M及F點(diǎn)承臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)θ0關(guān)系:
W/970=ML/EI+θ0
M=EI/L(W/970-θ0)
在已知1#~8#柱每級(jí)的頂升W和實(shí)測(cè)的相應(yīng)9#~16#柱的承臺(tái)轉(zhuǎn)角θ0的情況下,即可求出相應(yīng)的9#~16#柱一樓部分柱段所受的彎矩M。考慮到彎矩M在大于鋼筋混凝土柱的抗裂強(qiáng)度后,由于柱產(chǎn)生了裂紋,則EI將減小的影響,求出的彎矩M與頂升高度W的關(guān)系曲線。根據(jù)柱的尺寸為40×60cm及配筋為8Φ22即可計(jì)算出抗彎能力為25.4Mpa;當(dāng)頂升高度大于100mm后9#、10#柱開始發(fā)現(xiàn)有幾條小的裂縫,隨著頂升高度的增加,裂縫寬度也有所發(fā)展。這與計(jì)算分析是較一致的。梁的裂度觀測(cè)及觀察也表明,在西邊術(shù)頂升開始至頂升結(jié)束,所有大梁及樓板均未產(chǎn)生新的裂縫。這也說明整個(gè)樓房的偏轉(zhuǎn)完全靠西邊各柱頂升后在東邊的柱受彎矩產(chǎn)生了轉(zhuǎn)動(dòng)和承臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)提供偏轉(zhuǎn)的,所以對(duì)梁及樓板無甚影響。
4.2樓房最終沉降計(jì)算
基礎(chǔ)加固后,從建筑物的觀測(cè)結(jié)果,在目前現(xiàn)有荷載80~1200kn作用下沉降已趨于零。以后樓修復(fù)后每個(gè)承臺(tái)將受設(shè)計(jì)荷載作用。現(xiàn)取東面9#~16#柱的承臺(tái)的設(shè)計(jì)荷載為1500kn,西面1#~8#柱的承臺(tái)的設(shè)計(jì)荷載為1900kn,現(xiàn)有荷載按800kn計(jì)算,并假定承臺(tái)新增加的荷載P全部由新的加固樁承擔(dān),則承臺(tái)的沉降S為:
S=P/nk
西邊1#~8#柱承臺(tái)加樁為每個(gè)承臺(tái)4根樁P=190-80=110噸,樁的剛度系數(shù)K由靜力壓樁時(shí)的樁的靜載試驗(yàn)的P~S曲線可計(jì)算出:K=3636/m。則可計(jì)算出西邊3#~8#承臺(tái)可能產(chǎn)生的沉降約7.6mm。1#、2#承臺(tái)以后增加的荷載很小則沉降將較小約5mm。東邊9#~16#柱的承臺(tái)每個(gè)按加3根樁考慮。P=150-80=70噸,由上述公式可計(jì)算出11#~16#承臺(tái)可能產(chǎn)生的沉降約6.4mm。同樣9#、10#承臺(tái)以后增加荷載很小其沉降將較小。
考慮到樁在長(zhǎng)期荷載作用下,其沉降將略有增加,本樓房在基礎(chǔ)加固后至樓房修復(fù)竣工后的最終沉降將在10~15mm左右。
5結(jié)論及建議
5.1本工程基礎(chǔ)加固采用靜力壓樁方法,共壓入30×30cm預(yù)制樁61根,由于靜力壓樁方法最終的壓入荷載大于等于60t,其承載力是很清楚的。同時(shí)根據(jù)抽查的7根靜載試驗(yàn)結(jié)果,7根試驗(yàn)樁的容許承載力均可達(dá)到40t。因此在基礎(chǔ)加固后完全可以滿足設(shè)計(jì)荷載要求。
5.2采用了條形基礎(chǔ)承臺(tái)增加了整體作用能力,承臺(tái)施工質(zhì)量均滿足設(shè)計(jì)要求。
5.3在西邊1#~8#柱安裝千斤頂進(jìn)行頂升糾偏,使大樓東西方向糾偏后達(dá)到垂直狀態(tài),頂升糾偏過程中,大樓原有結(jié)構(gòu)完好,只是在9#、10#、11#柱在一樓的柱的內(nèi)側(cè)產(chǎn)生裂縫,裂縫寬度小,已作修補(bǔ)處理。樓房的糾偏達(dá)到了預(yù)期的目的。
5.4根據(jù)沉降分析結(jié)果,大樓在加固后至修復(fù)竣工后在新的荷載作用下將產(chǎn)生10~15mm左右的沉降。
5.5建議以后大樓的修復(fù)采用輕型材料或減小內(nèi)部隔墻的厚度,減輕大樓的自重,可以增加大樓的安全度。
參考文獻(xiàn):
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水利工程建設(shè)常常會(huì)遇到巖溶地段,這樣的地段在處理上必須要格外注意,一旦處理不當(dāng),就會(huì)給工程的安全埋下隱患,除了灌漿處理技術(shù),目前尚沒有特別好的處理方法。在對(duì)巖溶地區(qū)進(jìn)行基礎(chǔ)施工時(shí),要先對(duì)所在地段進(jìn)行詳細(xì)的勘察,根據(jù)施工情況、地質(zhì)特點(diǎn)、巖溶深淺、分布情況等進(jìn)行全方位的了解,然后制定相應(yīng)的技術(shù)方案,對(duì)于巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)施工,一般分為有填充物和沒有填充物。在進(jìn)行基礎(chǔ)處理時(shí),一般采用不沖洗高壓水泥灌漿,這種方式能大大提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性、抗?jié)B性,也可以采用使水泥漿液以條帶狀向土體中穿插,凝結(jié)后,會(huì)形成網(wǎng)絡(luò)包裹進(jìn)而提高地基的穩(wěn)固性能。高壓噴漿技術(shù)主要是利用高壓噴嘴,通過灌漿管不斷鉆進(jìn),把噴嘴送到指定位置,水泥噴漿強(qiáng)大的壓力會(huì)把原有土層破壞,水泥漿液會(huì)和被破壞的土層泥土進(jìn)行充分混合相融,凝固后形成一個(gè)結(jié)實(shí)的柱體結(jié)構(gòu),這樣會(huì)使巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)變得穩(wěn)定堅(jiān)固。高壓灌漿技術(shù)在處理巖溶地段的地基應(yīng)用較為普遍,效果不錯(cuò)。
2淺層巖溶地區(qū)和深層巖溶地區(qū)的基礎(chǔ)灌漿
對(duì)于淺層巖溶地段,因?yàn)閹r溶埋藏的不是很深,可以利用機(jī)械先把填充物全部挖掘出來,然后再用水泥進(jìn)行回填,完成灌漿,此種地段的灌漿基本都在露天完成,施工相對(duì)容易一些,工序也較簡(jiǎn)單。對(duì)于埋層較深的巖溶,在灌漿時(shí),一般不適合用高壓噴灌漿技術(shù),因?yàn)樗酀{進(jìn)入深層巖溶時(shí),會(huì)對(duì)里面的填產(chǎn)物充生排斥,然后形成固化,對(duì)進(jìn)一步灌漿造成阻礙,使得灌漿面不大,影響基礎(chǔ)的穩(wěn)定,多數(shù)采用鉆孔注漿技術(shù)進(jìn)行處理。
3大吸漿量情況的灌注在基礎(chǔ)灌漿
作業(yè)時(shí),常常會(huì)遇到大量吸漿的情況,使灌漿作用不能在預(yù)計(jì)施工作業(yè)時(shí)間內(nèi)完成。通常的巖縫灌漿在1~3個(gè)小時(shí)內(nèi)都會(huì)結(jié)束,對(duì)于水泥漿量的消耗也都正常。但遇到大吸漿情況,這樣的地層結(jié)構(gòu)會(huì)使?jié){量消耗很大,因?yàn)楣噙M(jìn)地層的水泥漿會(huì)從別的地方涌出,使灌漿時(shí)間延長(zhǎng)。遇到這種情況,一定要做好相應(yīng)的處理,采用妥善的解決方案,首先要進(jìn)行限流,控制注漿的速度,減少注漿量,使?jié){液的流動(dòng)速度變慢然后慢慢凝結(jié),但一直要保持灌漿結(jié)束的最終要求才能結(jié)束。再有就是采用降低壓力或者是自流的方法進(jìn)行施工處置,等到泥漿全部都凝結(jié)之后,可以采取多次灌漿的方法,在進(jìn)行基礎(chǔ)灌漿施工時(shí),可以適當(dāng)將灌漿壓力降低,在灌漿凝固之后,沒有別的原因可按設(shè)計(jì)壓力進(jìn)行灌漿。
4嚴(yán)重漏水的情況下灌漿施工
水利施工過程中選址十分關(guān)鍵,但因地形地貌的不同,一些工程所處位置不得不面對(duì)復(fù)雜的地基情況,由于各種原因,常常會(huì)遇到漏水的情況,這時(shí)施工條件變得困難,如不采取有效的方案,會(huì)出現(xiàn)跑漿現(xiàn)象,消耗大量的漿液,延長(zhǎng)灌漿時(shí)間,使成本增加。這時(shí)可采取充填級(jí)配料處理方法和采用模袋灌漿的方法進(jìn)行施工,兩種方法都各有優(yōu)點(diǎn),可以根據(jù)具體的情況適當(dāng)采用。模袋變形能力強(qiáng),適應(yīng)環(huán)境形狀的變化,有效堵塞溶洞,另外也較耐磨,而且漿液定形凝固后強(qiáng)度增強(qiáng)。充填級(jí)配料的時(shí)候如果使用礫石的效果不好,也可利用粘稠度較高的水泥沖灌級(jí)配料,水泥沖灌級(jí)配料的材料和數(shù)量應(yīng)該靈活掌握。
4.1充填級(jí)配料處理方法這種方法就是用粘稠狀的水泥漿,直接灌入砂礫中,水泥漿與砂礫結(jié)合而形成堅(jiān)固的凝結(jié)體,從而增強(qiáng)地基的抗?jié)B性能及穩(wěn)固性。在灌注時(shí),要注意礫石的直徑,一般都是呈逐漸變大的趨勢(shì)。對(duì)于灌入量要進(jìn)行細(xì)致、準(zhǔn)確的判斷,避免浪費(fèi)填料,填料可以是水泥漿,也可以是水泥、粗砂、礫石等混合物,實(shí)踐證明,混合物充填是相對(duì)自然的,灌后會(huì)產(chǎn)生反過濾層,把一些裂縫有效堵住,同時(shí)使水利工程的抗?jié)B水性能得到提高。
4.2模袋灌漿處理方法在水利工程建設(shè)中,常常使用模袋灌漿,利用聚酯、尼龍等材質(zhì)制成模袋,在袋中進(jìn)行灌漿,這些特殊材質(zhì)具有較高的耐磨性,可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成不同形狀的模袋,在灌漿階段應(yīng)用,由于模袋具有一定的透性,漿中的水分能夠滲出,但漿中的顆粒存在于漿中,所以袋中能保留顆粒。使水灰比得到降低,所以一方面能縮短水泥漿的凝固時(shí)間,另一方面,凝固后的強(qiáng)度也大大提升,提高灌漿的質(zhì)量。
5結(jié)語
對(duì)于淺基礎(chǔ)的施工,在不進(jìn)行放坡作業(yè)的情況下,首先需要沿著測(cè)量基準(zhǔn)灰線的直邊切割出一個(gè)槽邊的輪廓線,然后將作業(yè)面分別展開。為了有效預(yù)防和避免破壞地基土結(jié)構(gòu),必須結(jié)合實(shí)際情況,綜合考慮各種可能的影響因素,如當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)資料、挖方尺寸等,進(jìn)而實(shí)施地下水位的降低和地面排水系統(tǒng)的建造。
2、控制地基與基礎(chǔ)的強(qiáng)度
對(duì)于水利水電工程的基礎(chǔ)施工,地基和基礎(chǔ)的強(qiáng)度一定要滿足建筑的施工要求,在承受建筑物上的全部結(jié)構(gòu)荷載的情況下,還必須滿足穩(wěn)定性的要求,這就要求地基和基礎(chǔ)的工作面要足夠大。此外,基礎(chǔ)還應(yīng)該具有耐久的特性,因?yàn)樗姽こ淌且豁?xiàng)長(zhǎng)期使用的工程,為延長(zhǎng)工程的使用壽命,地基和基礎(chǔ)一定要牢固耐用。因?yàn)榈鼗慕ㄖ攸c(diǎn)是埋于地下的,因此,對(duì)于其防潮性和耐侵蝕性也有一定的要求。為了避免建筑物的開裂、傾斜或者標(biāo)高變化,還要對(duì)地基變形值進(jìn)行控制,使其在允許的范圍之內(nèi)。
3、水利水電不良地基處理技術(shù)
有些地基存在著天然的性能缺陷,也就是所說的不良地基。這一類地基穩(wěn)定性差,無法滿足水利水電工程的要求。
3.1可液化土層的處理
對(duì)于可液化土層的處理,需要將其清除,替換為具有較高強(qiáng)度和良好的防滲性能的材料,也可以進(jìn)行振沖擠密或分層振動(dòng)壓實(shí)等。可液化土層對(duì)于地基的危害在于,其在靜力或振動(dòng)力的作用下,會(huì)導(dǎo)致孔隙水壓力上升,抗剪強(qiáng)度突然消失,進(jìn)而引起地基下沉、產(chǎn)生滑移,失去穩(wěn)定性。對(duì)于建筑物來說,地基的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的,一旦地基失穩(wěn),就會(huì)給建筑物帶來極大的安全危機(jī)。
3.2軟土地基的處理
我國(guó)幅員遼闊,各地區(qū)的土質(zhì)特征各有不同,東南沿海地區(qū)的土質(zhì)以軟土為主,這對(duì)于水利水電工程的建設(shè)來說是非常不利的。軟土地基的存在引起不對(duì)稱沉降的發(fā)生,進(jìn)而導(dǎo)致水利水電建筑產(chǎn)生裂縫和滲漏,這些無疑都會(huì)對(duì)工程的質(zhì)量造成極大的危害。通過長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)和實(shí)踐,我國(guó)在水利水電施工方面已經(jīng)掌握了豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)于軟土地基的處理技術(shù)也逐漸發(fā)展和日趨完善。有很多成熟有效的方法已經(jīng)被應(yīng)用到軟土地基的改造中去,并取得了很好的效果,需要注意的是,需要結(jié)合各地的實(shí)際條件和工程要求,科學(xué)合理地選擇適當(dāng)?shù)姆椒āS倌嗟鼗且环N較為普遍的地質(zhì)結(jié)構(gòu),通常采用水泥攪拌樁基礎(chǔ)的方式進(jìn)行處理。
(1)排水固結(jié)法
這種方法不僅能夠保持淤泥軟土地基的穩(wěn)定性,而且也能防止淤泥軟粘土地基沉降現(xiàn)象的發(fā)生,有加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)兩個(gè)組成部分。
(2)換土法
這種方法顧名思義就是把不能滿足要求的土進(jìn)行替換,通常在淤土層的厚度不太厚時(shí)采用。
(3)強(qiáng)夯法
該法將80kN的夯錘起吊到至6-60m處,夯錘作自由落體運(yùn)動(dòng),勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,作用在軟土上,從而將軟土夯實(shí),主要應(yīng)用與河流沖積、濱海沉積層等,可以獲得非常令人滿意的效果。
(4)旋噴法
此種方法通過旋噴機(jī)具把帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定濃度,然后進(jìn)行提升,使得水泥固化漿液與土體在高壓下混合,進(jìn)而漸漸凝固并最終硬化,結(jié)成樁子,從而使地基防滲性能提高。
(5)振沖法
振沖法主要采用振沖器對(duì)混凝土進(jìn)行振沖,利用振動(dòng)和沖擊荷載的作用對(duì)土層進(jìn)行分層振實(shí)或夯實(shí),以加固地基。
(6)土工合成材料加筋加固法
這是一種通過將荷載平攤于地基,從而使得地基的承載能力獲得提高的有效方法。這種方法,需要將土工合成材料平鋪于地基表面,對(duì)于可能發(fā)生的塑性剪切破壞,在某種程度上可以進(jìn)行抑制,減輕破壞的程度,阻止破壞的進(jìn)一步擴(kuò)大,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高地基承載能力的目的。
(7)灌漿法
灌漿法主要是將水泥砂漿、水泥漿、粘土漿、粘土水泥漿及各種化學(xué)漿材進(jìn)行液化,而后將其注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位,從而達(dá)到加固淤泥軟土地基的效果。
(8)硅化加固法
這種加固方法來源于對(duì)于電滲原理以及電動(dòng)硅化法的充分利用。通常采用輪換等操作手段,通過使用網(wǎng)狀的帶孔眼的注漿管,在土中注入硅酸鈉溶液和氯化鈣溶液。融入土中的溶液經(jīng)過特定的化學(xué)反應(yīng),能夠生成一種膠凝物質(zhì),這種膠凝物質(zhì)不僅可以提高土顆粒之間的連接性,還能夠有效提高土體力學(xué)的強(qiáng)度。硅化加固法還可以活化土顆粒的表面,同樣起到對(duì)土體進(jìn)行加固的效果。
(9)加筋法
加筋法是為了減少整體變形,并且同時(shí)達(dá)到增強(qiáng)整體穩(wěn)定的性能的目的。將抗拉能力強(qiáng)的土工合成材料埋置于土層中,土顆粒與拉筋之間產(chǎn)生摩擦力,使土與加筋材料形成一個(gè)完整的整體,從而提高地基強(qiáng)度。
(10)樁基法
由于公路工程的復(fù)雜性,影響其工程質(zhì)量的因素較多,監(jiān)理工程師必須對(duì)公路工程的相關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程以及合同文件內(nèi)容熟練掌握,嚴(yán)格按照規(guī)范、文件的要求對(duì)施工的全過程進(jìn)行有效的監(jiān)控和管理,包括原材料的審查、施工工藝的采用及施工的過程,加強(qiáng)工作主動(dòng)性和責(zé)任心。原材料是保證公路工程質(zhì)量的根本,因此必須加強(qiáng)所有原料的檢測(cè)和檢驗(yàn),在材料的進(jìn)場(chǎng)前后不間斷的進(jìn)行抽樣,拒絕不合格原料的使用,從根源上消除影響工程質(zhì)量的因素。全過程監(jiān)理是控制工程質(zhì)量的基本方法,包括事前控制、事中控制和事后控制三個(gè)方面。事前控制在工程的準(zhǔn)備階段,包括測(cè)量成果復(fù)核、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)審核及施工工藝的審批等內(nèi)容;事中控制在施工過程中,包括人為因素的監(jiān)督、事件、事故的處理等內(nèi)容;事后控制是指工程結(jié)束后的返工處理等。隱蔽工程具有隱蔽性強(qiáng)、不易控制的特點(diǎn),是工程質(zhì)量的隱患點(diǎn),也是公路工程監(jiān)理工作中工程質(zhì)量控制的重點(diǎn)內(nèi)容。工程監(jiān)理的過程控制可以有效解決這個(gè)問題,在隱蔽施工的關(guān)鍵工序時(shí),做到全面細(xì)致的檢查和全方位的旁站措施,及時(shí)對(duì)發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷予以提出,并督促改造,避免對(duì)工程質(zhì)量造成更大影響。以巡視、旁站、抽樣和檢查為主要形式的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督,是公路工程監(jiān)理監(jiān)控的重要措施。根據(jù)監(jiān)理細(xì)則,監(jiān)理工程師需要對(duì)工程施工中的每一道工序進(jìn)行巡視、旁站、抽樣和檢查,并對(duì)監(jiān)督結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的記錄,對(duì)已出現(xiàn)的問題及時(shí)提出,確保工程質(zhì)量問題的可查性和工程資料的完整性。
二、公路工程監(jiān)理對(duì)工程進(jìn)度的控制
公路工程的工期在合同中有明確的規(guī)定,按時(shí)完成工程涉及到業(yè)主及施工方的利益問題。公路工程的工期一般較長(zhǎng),工期對(duì)工程投資的影響也較大,因此,工程進(jìn)度的控制也是公路工程監(jiān)理工作的重要內(nèi)容。施工計(jì)劃的是施工單位控制工期的有效措施,制定過程中要充分考慮各種不確定因素對(duì)工程工期的影響,并制定相應(yīng)的應(yīng)當(dāng)措施,以消除不利影響。監(jiān)理工程師要及時(shí)對(duì)施工單位的實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行對(duì)比,對(duì)延后現(xiàn)象及時(shí)提出,并協(xié)助施工單位調(diào)整工作計(jì)劃,確保工程在工期內(nèi)保質(zhì)完成。在監(jiān)理過程中,需要注意:1.要求現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員對(duì)分部分項(xiàng)工程的進(jìn)度逐一分解,單獨(dú)控制,對(duì)自己控制管理的工程細(xì)目作出相應(yīng)的月進(jìn)度、旬進(jìn)度控制圖和形象進(jìn)度表,以便明確的找出實(shí)際進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度之間的差距,并及時(shí)了解分析原因,督促施工單位采取補(bǔ)救措施,以便施工進(jìn)度與計(jì)劃同步。2.采用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)督和控制,因?yàn)樗且环N科學(xué)的管理模式,它在編制網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃時(shí),已經(jīng)對(duì)各種不利或有利的影響因素作了科學(xué)系統(tǒng)的分析歸納。這樣使用它就可以隨時(shí)檢查工程進(jìn)度進(jìn)展情況,掌握關(guān)鍵線路改變情況,以便及時(shí)地調(diào)整、優(yōu)化、指導(dǎo)施工計(jì)劃。3.業(yè)主對(duì)計(jì)劃的實(shí)施起到很大的影響作用,這主要是指政策和資金方面,因此監(jiān)理工程師要協(xié)調(diào)好業(yè)主和施工單位之間的關(guān)系,盡量為進(jìn)度計(jì)劃的落實(shí)提供有利條件。
三、我國(guó)的公路工程監(jiān)理工作存在的問題
(一)監(jiān)理單位的體制問題我國(guó)目前的監(jiān)理單位以股份制的民營(yíng)企業(yè)為主,內(nèi)部人員間是股東與雇員的關(guān)系,除了股東本身和注冊(cè)在公司的監(jiān)理工程師外,其他監(jiān)理工作人員的流動(dòng)性較大,甚至是在一個(gè)工程的周期之內(nèi),監(jiān)理人員都會(huì)出現(xiàn)很多的更換現(xiàn)象。同時(shí),還存在人員掛靠、公司資質(zhì)掛靠等違規(guī)行為。(二)監(jiān)理人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)問題我國(guó)從事公路監(jiān)理的人員來源比較復(fù)雜,既有剛畢業(yè)的專業(yè)院校的畢業(yè)生,也有退休返聘的老工程師,還有大量從公路行業(yè)的設(shè)計(jì)、施工、業(yè)主等部門跳槽而來的人員,甚至還有一部分半路出家的非專業(yè)人員。雖然監(jiān)理行業(yè)的準(zhǔn)入制度已經(jīng)實(shí)施多年,我國(guó)的監(jiān)理人員總體素質(zhì)有了很大提升,但仍存在基層監(jiān)理人員文化水平普遍偏低的問題。(三)監(jiān)理人員的工作態(tài)度問題監(jiān)理工作是一項(xiàng)主觀性較強(qiáng)的工作,監(jiān)理人員的工作態(tài)度直接決定著監(jiān)理工作的效果。由于基層監(jiān)理人員業(yè)務(wù)水平參差不齊、流動(dòng)性較大等原因,造成了實(shí)際監(jiān)理工作效果不理想的現(xiàn)象。特別是現(xiàn)場(chǎng)隱蔽工程旁站及巡視等重點(diǎn)工作的不到位,極易出現(xiàn)工程質(zhì)量問題。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞:水利水電;工程;基礎(chǔ)施工;技術(shù)
1探究并剖析水利水電工程基礎(chǔ)施工技術(shù)
在我國(guó)水利水電工程建設(shè)中,基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用情況直接關(guān)系到整個(gè)工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量,這是因?yàn)榛A(chǔ)工程承擔(dān)著重要的荷載作用,再加上水電工程施工建設(shè)結(jié)構(gòu)和地理位置的特殊性等,這些都會(huì)對(duì)建設(shè)產(chǎn)生不同程度的影響,因此,工程在建設(shè)中,一旦出現(xiàn)技術(shù)不達(dá)標(biāo)或者是不按照相關(guān)建設(shè)要求進(jìn)行,極易導(dǎo)致整個(gè)水利水電工程出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷和不安全事故等。這種情況下,必須要通過加強(qiáng)基礎(chǔ)施工技術(shù)來確保整個(gè)水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量,重視施工技術(shù)和工藝,才能避免該項(xiàng)工程在建設(shè)過程中出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)事故,確保建設(shè)質(zhì)量。水利水電工程作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱行業(yè)之一,為經(jīng)濟(jì)和儲(chǔ)備能源資源發(fā)揮著非常重要的作用,在很大程度上彌補(bǔ)了我國(guó)能源分布不均勻、地區(qū)性能源缺陷等局限性,所以確保該項(xiàng)工程施工技術(shù)并做好施工建設(shè)的質(zhì)量控制十分關(guān)鍵。就基礎(chǔ)施工技術(shù)而言,通過提升自身施工質(zhì)量來保證整個(gè)水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量。筆者結(jié)合自身工作實(shí)踐及水利水電工程施工資料,總結(jié)并歸納出幾點(diǎn)有關(guān)基礎(chǔ)施工技術(shù),具體表現(xiàn)在:①錨固技術(shù)。錨固技術(shù)作為基礎(chǔ)施工建設(shè)的常用技術(shù)之一,該技術(shù)的作用是:提高水利水電工程結(jié)構(gòu)的整體性能。由于我國(guó)大部分水利水電工程建設(shè)在復(fù)雜的地理環(huán)境下,如山區(qū)等,錨固技術(shù)的應(yīng)用能夠減少施工過程中的人力、物力和材料等,保證施工工程穩(wěn)定性、可靠性的前提下,進(jìn)一步提高工程的建設(shè)效率,此外,這種技術(shù)還能夠在一定程度上避免對(duì)周圍自然環(huán)境對(duì)工程建設(shè)帶來的不利影響。②水泥土加固技術(shù)。該技術(shù)是一種非常常見的地基處理技術(shù),在應(yīng)用過程,通過控制拌合來保證施工質(zhì)量。但要注意在拌合過程中要確保水和水泥的強(qiáng)度,只有重視這兩大因素,才能幫助施工單位來提升工程建設(shè)的質(zhì)量。工程界將水泥土加固技術(shù)應(yīng)用到水利水電工程的建設(shè)中,其目的是:保證整個(gè)工程的地基承載能力,提高其穩(wěn)定性。所以施工技術(shù)人員要控制好水泥灌漿的深度(50cm左右)、土壤質(zhì)量等因素,確保施工質(zhì)量符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),避免出現(xiàn)質(zhì)量缺陷及其他不良影響。③預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)。該技術(shù)主要采用錘擊灌入或者是靜力壓入等方法,將樁送入地基持力層的一種常用地基處理方式,將其應(yīng)用于水利水電工程的基礎(chǔ)施工中,能夠幫助施工單位進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題時(shí),則需要及時(shí)制定解決策略,確保預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的整體質(zhì)量符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。除此之外,基礎(chǔ)施工還包含軟土處理技術(shù),該技術(shù)應(yīng)用時(shí),一般采用重錘夯實(shí)法、排水固結(jié)法、挖出置換法等方法,對(duì)水利水電工程建設(shè)中的軟土地基進(jìn)行處理,最終確保基礎(chǔ)工程的整體性能滿足其承載力的要求。
2控制水利水電工程基礎(chǔ)施工技術(shù)的對(duì)策
針對(duì)上述基礎(chǔ)施工技術(shù)及其在水利水電工程施工中的應(yīng)用情況,為了進(jìn)一步規(guī)范基礎(chǔ)施工技術(shù),保證基礎(chǔ)施工技術(shù)在水利水電工程中的建設(shè)質(zhì)量,發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的穩(wěn)定性、牢固性等作用,筆者闡述了上述錨固技術(shù)、預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)、水泥土技術(shù)等,并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從實(shí)際情況出發(fā),提出幾點(diǎn)有關(guān)控制水利水電基礎(chǔ)施工技術(shù)的對(duì)策和建議,希望這些建議能夠進(jìn)一步提高施工技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量,更好的滿足工程項(xiàng)目建設(shè)的要求,具體包括以下幾點(diǎn):
2.1完善機(jī)制,加強(qiáng)施工管理
水利水電工程項(xiàng)目在建設(shè)過程中,必須嚴(yán)格按照國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定科學(xué)的管理制度,以此來加強(qiáng)基礎(chǔ)施工的管理。另外,在施工建設(shè)中,還需要結(jié)合施工現(xiàn)狀,及相關(guān)數(shù)據(jù),及時(shí)排查工程項(xiàng)目建設(shè)過程中存在的質(zhì)量問題及安全隱患,制定有效的解決對(duì)策,進(jìn)一步提高水利水電工程的建設(shè)質(zhì)量。
2.2創(chuàng)新技術(shù)
科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,為各行各業(yè)提供了諸多技術(shù)保障。在水利水電工程的基礎(chǔ)施工建設(shè)過程中,使用的設(shè)備要以先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行定期檢修,并且要不斷改進(jìn)設(shè)備的使用性能,這就提出了創(chuàng)新技術(shù)的理念。所以施工建設(shè)單位要定期對(duì)施工人員和技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn),不斷提升他們的專業(yè)理論水平和技術(shù)操作水平,同時(shí)要求他們要熟練掌握各個(gè)設(shè)備的使用方法和新材料的使用情況,從而進(jìn)一步提升基礎(chǔ)施工的建設(shè)效率。
2.3提倡使用GPS定位系統(tǒng)
GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用于水利水電工程的基礎(chǔ)施工中,能夠大大提高該項(xiàng)目的建設(shè)效率和質(zhì)量,并且在一定程度上減少了工程投資。GPS定位系統(tǒng)主要利用衛(wèi)星的連接,對(duì)水利水電工程的基礎(chǔ)施工進(jìn)行信息搜集,并與地面定位技術(shù)進(jìn)行對(duì)比,以此來為施工提供技術(shù)保障,精確相關(guān)測(cè)量等。總之,將GPS定位系統(tǒng)應(yīng)用到水利水電工程的基礎(chǔ)施工中,對(duì)于促進(jìn)整個(gè)工程項(xiàng)目的技術(shù)發(fā)展有著積極的影響。
3結(jié)語
綜上,水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量直接影響該項(xiàng)工程的使用情況及使用年限,同樣也是關(guān)系著人們生產(chǎn)生活,所以,要通過加強(qiáng)基礎(chǔ)施工技術(shù)來保障整個(gè)水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。文中在研究基礎(chǔ)施工技術(shù)過程中,分別從:錨固技術(shù)、水泥土加固技術(shù)、軟土地基基礎(chǔ)及預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)方面進(jìn)行探究并剖析,促使其為水利水電工程項(xiàng)目創(chuàng)造了良好的條件,保證整個(gè)工程順利進(jìn)行。盡管如此,但該技術(shù)在應(yīng)用過程中,還存在一些質(zhì)量缺陷、技術(shù)不到位等問題,諸多因素限制了施工進(jìn)度,所以,在后期施工應(yīng)用中,需要技術(shù)人員注意施工質(zhì)量控制要點(diǎn),不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn),從實(shí)踐工作情況出發(fā),更好的把握基礎(chǔ)施工的各個(gè)環(huán)節(jié),從而推動(dòng)我國(guó)水利水電工程的建設(shè)步伐。
作者:李莎 單位:廣東省水利水電建設(shè)有限公司
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