工业厂房地基基础施工技术与加固技术的分析

工业厂房地基基础施工技术与加固技术的分析提要：毫无疑问，已建建筑物出现不均匀沉降，无论是采取灌浆加固还是静力压桩加固，都会给工程造成一定的损失，此时应考虑的是如何将损失降到最低限度

　　工业厂房地基基础施工技术与加固技术的分析

　　随着我国经济建设的不断发展和科学技术的不断进步，我国的工业建设得到了极大的发展，众多工厂不断竣工。每一间工业厂房都是由许多分部分项工程(如土石方工程、砌体工程、地基基础与桩基础土建工程、钢筋混凝土工程、结构安装工程、屋面工程、装饰工程等)组成，每个分部分项工程的特点、规模和实际情况各不相同，都可以应用不同的施工技术和施工机具来完成。我们在这里重点研究工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术。本文首先阐述了地基基础与桩基础土建定义；其次对工业厂房地基的加固与处理技术进行了分析；同时，还对工业厂房常见的两种桩基础土建施工技术进行了研究，具有一定的参考价值。

　　0 引言

　　地基基础与桩基础土建施工技术对于工业厂房土建施工具有极为重要的作用，因此很有必要对其进行探讨。

　　1 地基基础与桩基础土建定义

　　地基是指建筑物荷载作用下基底下方产生的变形不可忽略的那部分地层，而基础则是指将建筑物荷载传递给地基的下部结构。作为支承建筑物荷载的地基，必须能防止强度破坏和失稳，同时，必须控制基础的沉降不超过地基的变形允许值。在满足上述要求的前提下，尽量采用相对埋深不大，只须普通的施工程序就可建造起来的基础类型，即称天然地基上的浅基础；地基不能满足上述条件，则应进行地基加固处理，在处理后的地基上建造的基础，称入土地基上的浅基础。当上述地基基础形式均不能满足要求时，则应考虑借助特殊的施工手段相对埋深大的基础形式，即深基础(常用桩基)，以求把荷载更多地传到深部的坚实土层中去。

　　2 加固技术方法

　　改革开放以来，建筑业迅速发展，建筑工程质量逐年提高，但工程质量事故还时有发生，造成了许多不应有的损失。这是由于各地区的工程地质条件不同，土层分布、土的物理力学性质不同，既使同一建筑场地，往往土质也不均匀，在进行工程勘察、工程设计与施工中，如果对地基条件掌握不全，处理不当，就可能导致事故的发生，这些都会给国家和人民造成不应有的损失。因此，准确分析事故，合理地处理事故，是当前建筑业亟待解决的一个大问题。目前对已建建筑物的加固处理的方法有许多种，但常用的有以下两种:

　　2.1 灌浆加固:用钻机在基础上成孔至要加固的土层，然后用高压灌浆设备将配制好的水泥化学浆液灌入地层，通过劈裂、挤压作用，使土层与浆液产生物理化学反应而胶结，从而达到改善土体结构和性能的目的，提高土体的强度。

　　2.2 静力压桩加固:利用建筑物的承重柱重力作为反力，通过一套液(油)压设备，把预制桩分节压入土中，上下节桩接驳用预埋角铁焊接。压桩由液压控制，当压力达设计荷载并基本满足计划桩长要求时则终桩，终桩时的单桩承载力可直接从压桩设备的仪表中反映出来。终桩后将压入桩的桩头钢筋与原基础钢筋焊接，并浇注砼承台与基础连为一体，从而将上部结构的荷载通过桩直接传递到坚硬土层。

　　毫无疑问，已建建筑物出现不均匀沉降，无论是采取灌浆加固还是静力压桩加固，都会给工程造成一定的损失，此时应考虑的是如何将损失降到最低限度。

　　3 沉降原因分析

　　3.1 地质因素:据钻探揭露，厂房建造在一条山坡冲沟的边麓地段，地下水丰富，水位埋深约0.30ｍ，淤泥(含腐木)等软土的分布极不均匀，层厚由西向东递增，这是造成厂房不均匀沉降的客观因素。

　　3.2 结构因素:同一栋厂房，采用了两种不同的基础型式，地质条件较好的西段，采用人工挖孔桩基础，桩端支承在坚硬状的残积土层里，而地质条件极差的东段，则采用了条形基础下的砂垫层，垫层厚仅1.0ｍ，未作压密处理。根据推算，采用桩基础的最终下沉量仅为1.4ｍｍ(设桩长10ｍ，进入坚硬状土层)，而采用条形基础下砂垫层处理的基础经推算仍有200ｍｍ的沉降量，条形基础的刚度起不到变形(沉降)调节作用，因此导致厂房的不均匀沉降，影响到厂房的安全使用，所以必须尽快处理。

　　4 工业厂房常见的两种桩基础土建施工技术

　　桩基础是一种既古老又现代的高层建筑物和重要建筑物工程中被广泛采用的基础形式。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱土层传送到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高，沉降量小而均匀，沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用，已广泛用于工业厂房、桥梁、水利等工程中。

　　4.1 静力压桩施工技术 打桩机打桩施工噪声大，特别是当工业厂房建在离居民点不远处，打桩会影响居民休息，为了减少噪声，可采用静力压桩。静力压桩是在软弱土层中，利用静压力将预制桩逐节压入土中的一种沉桩法。这种方法节约钢筋和混凝土，降低工程造价，而且施工时无噪声、无振动、无污染，对周围环境的干扰小，适用于软土地区、居民点附近或建筑物密集处的工业厂房桩基础工程，以及精密工厂的扩建工程。

　　静力压桩在一般情况下是分段预制、分段压入、逐段接长。每节桩长度取决于桩架高度，通常6m左右。接桩方法可采用焊接法、硫磺胶泥锚接法等。

　　4.2 振动沉桩施工 振动沉桩是利用固定在桩顶部的振动器所产生的激振力，通过桩身使土颗粒受迫振动，使其改变排列组织，产生收缩和位移，这样桩表面与土层间的摩擦力就减少，桩在自重和振动力共同作用下沉入土中。

　　振动沉桩设备简单，不需要其他辅助设备，重量轻、体积小、搬运方便、费用低、工效高，适用于在粘土、松散砂土及黄土和软土中沉桩，更适合于打钢板桩，同时借助起重设备可以损桩。打桩开始时，应先采用小的落距(0.5-0.8m)作轻的锤击，使桩正常沉入土中约1-2m后，经检查桩尖不发生偏移，再逐渐增大落距至规定高度，继续锤击，直至把桩订到设计要求的深度。打桩宜采用“重锤低击”。

　　目前较普遍的观点认为，压力灌浆加固法是一种投资相对较少，快速而又有效的方法;而静压桩加固法则被认为是投资大且工期长，但却很可靠的一种地基基础加固方法。但对于本工程的条形基础，由于其宽度有限，条基上承受上部荷载的作用，对土层产生附加应力，而条基外的土层仍为天然土层，不受外加荷载的作用，为小应力区。灌浆时，在高压的驱动下，浆液将沿应力薄弱区(带)进行劈裂扩散，因此，在本工程的条基下进行注