關于建筑施工中樁基礎沉降問題與對策分析

摘要：建筑物的根基非地基基礎莫屬，它是地下的隱蔽工程，其勘察、設計以及施工質量對建筑物的安危具有舉足輕重的影響。根據(jù)統(tǒng)計，在世界各國的建筑工程事故中，地基基礎的工程事故位居首位，可見其重要程度。本文通過詳細探究地基工程的施工，以增加相關工作人員對其重要性的認識。

關鍵詞：建筑；樁基沉降；處理措施

正確認識地基基礎不均勻導致的沉降危害，能夠對其進行有效的預防及治理。由于各個建筑物的負載量不同，對土層的壓縮性也就不盡相同，一旦發(fā)生地基沉降事故，其位于建筑物的下方，補救措施將會異常困難，并且很有可能出現(xiàn)災難性的后果。這就需要我們防患于未然，采取相應措施將地基基礎沉降對建筑物造成的損害減小到能夠控制的范圍內。下面以具體實例為例，對有關措施進行闡述。

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基礎，基樁為500mm的鉆孔灌注樁，樁長32.6m，由于生產工藝對地面平整度要求較高，該建筑地面采取了無縫設計，地面板為連續(xù)的鋼筋混凝土結構整板，結構層厚250mm，面層厚40mm，雙層雙向配筋。地面地基選用粉噴樁復合地基：粉噴樁樁徑500mm，樁長15m，樁間距1.2m。在柱基承臺部位，設計采用了搭接方式處理。該建筑交付使用的第三年經過我單位的勘察監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)地面和結構均發(fā)生不均勻沉降的現(xiàn)象。

2.沉降發(fā)生的理論分析

該處建筑的原設計是運用粉噴樁復合地基加固處理了原地面地基。提高粉噴樁復合地基的承載力最主要的因素是取決于粉噴樁樁體的水泥土質量與置換率。因為飽和軟土的可塑性強，在使用攪拌機對其進行強制攪拌時，不容易被攪碎，并且與水泥粉進行均勻混合時很難形成要求所規(guī)定的水泥土。此時的實際施工中，人為影響粉噴樁成樁質量的因素較大，施工人員如果不按照具體的施工規(guī)程操作，比如使用噴粉的量過少，就會造成地基土得不到加固，相反地，又會擾動原狀土，使地基承載力降低。在相關的調查結果中我們可以看出，此工程中的粉噴樁復合地基并未達到設計中的要求。

此處建筑物的建筑主體結構出現(xiàn)沉降主要原因為柱基的沉降，柱基沉降是由兩部分組成的，即樁端持力層與下臥層沉降。以目前柱基沉降的情況來看，柱基沉降與差異沉降均超出了設計中的計算值。引發(fā)這種現(xiàn)象的原因最主要是由于柱基的沉降量低于地面板的沉降量，地面板搭接在承臺上，這就造成承臺處限制了地面板的沉降。當?shù)孛姘宓某两狄呀洺^所規(guī)定的最大限度后，地面部分的荷載就會轉移到柱基上，柱基的承載量過大出現(xiàn)沉降，當柱基的自身荷載與地面荷載相加，超出柱基能夠承受的極限承載力，結構主體就會遭到破壞。但是，實際上建筑地面向每根柱基施加的荷載都有所不同，因此導致主體結構出現(xiàn)不均勻的沉降。

3.避免樁基礎沉降現(xiàn)象發(fā)生的必要性分析

建筑樁基如果出現(xiàn)較大幅度的沉降，就必然會破壞已經投入使用的建筑物，對其使用與外觀造成影響，實際上較大的沉降量不但會對建筑物的外觀與使用產生影響，更加嚴重的后果是不均勻的沉降以及在較短時間內出現(xiàn)大范圍的沉降，嚴重時對建筑物造成的破壞是毀滅性的。不均勻沉降能夠使建筑物的上部結構產生扭曲或是裂縫與傾斜，沉降較嚴重時還有可能造成建筑物的倒塌。

現(xiàn)實中由于受到環(huán)境因素以及臨近基坑開挖等多種因素的影響，經常會出現(xiàn)建筑物的大幅度沉降，導致事故的發(fā)生。因此相對于建筑樁基來說，要將重點放在地基變形的問題上。在實際應用中，首先要對沉降的危害性有具體的認識，從全局考慮地基變形的問題，以采取合理有效的措施對其進行控制，這樣就能夠保證防止地基變形與降低地基沉降的幅度，消除不安全隱患。

4.施工控制措施探討

4.1 主要施工技術工藝

經過多方面的查閱研究資料，對該建筑的沉降做出了使用TSC樁成樁的施工技術來進行處理，為了驗證TSC樁成樁工藝在主建筑地基土中成樁的可行性和成樁質量的可靠性，我們在建筑內選定了一塊空閑場地進行了TSC樁的成樁試驗，試驗樁數(shù)5根。經過試樁檢測發(fā)現(xiàn)，效果完全滿足預想的加固設計，所以經過多方協(xié)定后決定使用該方法對該多層建筑的基礎進行處理，主要施工技術工藝如下。

（1）地面板開孔

樁位測放后，用金剛石鉆進在地面板開孔，鉆頭選用150mm的金剛石鉆頭，鉆進深度大于地面板的厚度（290mm）。論文參考。

（2）旋噴鉆頭鉆進

地面板開孔完成后，將工程鉆機就位，安裝旋噴鉆頭，啟動高壓注漿泵開始鉆進。為使鉆進順利進尺，確保鉆進效率，鉆進進尺應和注漿泵的泵壓和泵量相匹配?，F(xiàn)場試驗結果，當泵壓（5-10MPa）、泵量（120-150L/min）時，鉆進效率較高。旋噴鉆進深度達到要求后，停鉆準備壓灌粉煤灰砂漿。

（3）壓灌粉煤灰砂漿成樁

鉆孔達到設計深度后，用循環(huán)液清孔，并檢測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，鉆桿的提升速度應水泥砂漿的泵送量相適應，以保持注漿鉆頭在漿液面lm以下。結合現(xiàn)場試驗結果，室內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

相關研究資料表明，當托換樁與地面板形成剛性連接時，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，在樁內放入一根127mm的無縫鋼管，使TSC樁板地面板形成剛勝連接。論文參考。為了避免后續(xù)抬升注漿對TSC樁產生影響，TSC樁頭與地面板的連接選擇在抬升注漿結束以后。

4.2 地面抬升試驗

（1）地面抬升平整度控制標準

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準。為此，我們根據(jù)現(xiàn)場實際情況，制定了以下平整度控制標準，以便指導施工作業(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個抬升地塊，每個地塊范圍為18×150；每地塊承臺處現(xiàn)地面標高程為地面平整度測量的基本依據(jù)，即將承臺處現(xiàn)地面高程視為不變高程；四角承臺現(xiàn)地面高程的平均值為抬升基準；每地塊內最終高程差異不大于±20mm；對差異沉降較大的相鄰承臺，連續(xù)地塊實現(xiàn)平滑過渡，抬升基準以相鄰承臺地面之間的連線為基準，地塊內各點以兩側承臺連線形成的連線為基準。

（2）注漿孔的布設及要求

為減少對混凝土地面的破壞，注漿孔布設時應避開地面板45°線，而且孔的直徑應盡可能的小，現(xiàn)場采用的鉆孔直徑為63mm?，F(xiàn)場試驗時，根據(jù)設備、堆載以及生產情況，對注漿孔的布設進行了相應調整。

（3）抬升注漿修復過程中的抬升觀測

在注漿抬升的過程中為隨時準確地反饋地面變形值，采用量程為50mm的百分表進行觀測，并隨時提供抬升數(shù)據(jù)，當抬升量達到設計抬升高度時，停止注漿。注漿同時，應對注漿區(qū)附近貨架及設備基礎進行觀測，發(fā)現(xiàn)異應立即停止注漿并進行及時處理。抬升注漿結束，待漿液完全凝固后，再次進行地面高程測量，檢查各地塊的平整度是否在控制范圍內。

5.結語

檢測完成經過加固處理的樁基后，還要加固處理原基礎的承臺，并且要歷時一年時間觀測各個承臺的沉降情況，由此得出基礎承臺最大的沉降量為2.5mm，通常在1.0-2.0mm的結論，該結論表明加固的效果明顯，已經超出設計的期望值。通過對本工程的研究分析得知，科學的對工程進行加工處理，能夠有效地緩解樁基沉降的問題，為相關工程提供經驗與借鑒。

參考文獻：

[1]高淑芹，徐永勝.樁基不均勻沉降治理的工程實踐.工程建設與設計，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踐.華東交通大學學報，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）.