探討建筑的抗浮設(shè)計(jì)及其施工技術(shù)

史亮

【摘 ?要】如今隨著社會的不斷發(fā)展以及城市化的飛快建設(shè)，使我國建筑領(lǐng)域越來越壯大。對于建筑的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)方面來說，一旦建筑的抗浮設(shè)計(jì)及其施工技術(shù)不合理，便會導(dǎo)致地下室的底板發(fā)生隆起，甚至開裂，進(jìn)而造成建筑發(fā)生傾斜，給人們的生命安全造成隱患，所以對其展開深入的探究是非常有必要的。因此，本文就對建筑的抗浮設(shè)計(jì)及其施工技術(shù)展開了深入的研究，以增強(qiáng)建筑的抗浮性能。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;抗浮設(shè)計(jì);施工技術(shù)

如今隨著社會的快速進(jìn)步，使得城市用地越來越少，由此便導(dǎo)致更多的建筑傾向于對地下的開發(fā)與拓展。目前建筑的地下空間既能夠用來做地下車庫，又能夠用來做地下商場，不過正因?yàn)槿绱?，才使得人們越來越關(guān)注建筑的抗浮設(shè)計(jì)與施工技術(shù)方面，這不僅會影響到建筑地下空間的使用情況，而且還會影響建筑的質(zhì)量，所以必須給予高度重視。

一、建筑的抗浮失效

（一）分類

通常我們可把建筑的抗浮失效問題分成整體抗浮失效和局部抗浮失效這兩類。第一，整體抗浮失效。此問題是由于建筑物本身的重力無法有效地克服地下水的浮力，從而便造成了建筑發(fā)生整體上浮和傾斜等情況，通常整體抗浮失效和建筑的地下結(jié)構(gòu)剛度有著很大的關(guān)聯(lián)。要是建筑的地下結(jié)構(gòu)剛度極小，則很有可能導(dǎo)致建筑發(fā)生上浮或傾斜的情況;要是建筑的地下剛度極大，則由于浮力的影響極可能發(fā)生建筑整體上浮的情況。第二，局部抗浮失效。此問題主要是由于水的浮力無法抵抗建筑的整體重量，不過建筑的某些局部重量卻要比水的浮力小的多，這便造成了抗浮力不均的情況出現(xiàn)，對此極可能導(dǎo)致建筑地下室發(fā)生裂縫，進(jìn)而造成部分結(jié)構(gòu)上浮的情況出現(xiàn)。

（二）條件

通常要是建筑四周水的浮力比建筑本身的要重，則很可能造成建筑發(fā)生浮起的現(xiàn)象，并且水量的多少還會影響到地下建筑的上浮速率以及上浮程度。因此，水位對建筑的上浮情況有著直接的影響。一般水位會受建筑四周土質(zhì)、地形以及地貌等多種因素的影響，同時(shí)如果建筑的周圍環(huán)境和上層滯水發(fā)生了改變也會使建筑的水位發(fā)生變化，這時(shí)要是對水位進(jìn)行確定就會變得十分困難，既需要對勘察報(bào)告進(jìn)行詳細(xì)的確認(rèn)，又需要在首節(jié)管道破出前調(diào)零工作管，同時(shí)在井壁上安裝支撐的設(shè)施。

（三）泥漿制備及注漿

在配制泥漿的過程中，必須考慮它的支承力與摩擦力，這樣才能有效的配置出效果良好的泥漿，以保證泥漿的支承力與摩擦力符合相關(guān)的規(guī)定。通常還要對膨潤土泥漿與儲漿箱里的泥漿展開均勻的攪拌工作，再把膨潤土泥漿壓入進(jìn)去，然后按照靜止土壓力及水頭壓力，對壓漿的壓力實(shí)施有效地調(diào)整與改善。進(jìn)行頂進(jìn)的施工程序時(shí)，應(yīng)考慮地面形變及地下水位發(fā)生變化等情況，把壓力與壓漿量保持在合理的范圍當(dāng)中。同時(shí)為不發(fā)生回漿，應(yīng)裝上單向閥來控制泥漿的流出，即便停泵了，也要使泥漿套的壓力處于平穩(wěn)。不過，為了有效地避免輸送管壓力發(fā)生損失，應(yīng)安裝中繼壓漿泵，這樣才能達(dá)到長距離頂管施工的需要。

（四）管節(jié)止轉(zhuǎn)與管位偏差的校正

在進(jìn)行頂進(jìn)的施工時(shí)，機(jī)頭極易因?yàn)樾D(zhuǎn)而使轉(zhuǎn)角變大，所以為避免此現(xiàn)象的發(fā)生，便把翼板水平的焊在了機(jī)頭前方筒的兩邊，來降低刀盤和螺旋機(jī)的變化。還可以在機(jī)頭的兩邊焊上鐵支架，以達(dá)到加壓的目的，來阻止機(jī)頭發(fā)生旋轉(zhuǎn)。此外，在頂進(jìn)的施工當(dāng)中，還應(yīng)對管位偏差情況實(shí)施檢測，一旦發(fā)生偏差便及時(shí)校正，把偏差保持在規(guī)定的范圍當(dāng)中，以確保施工的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

（五）通風(fēng)

在長距離頂管的給排水施工當(dāng)中，缺氧是其至關(guān)重要的一個問題，此問題會極大范圍的影響施工的進(jìn)度，此問題和施工通風(fēng)不好有很大的關(guān)系。因?yàn)樵谑┕さ倪^程中所用的材料有很多都具有有害性，這就給施工人員的安全、健康帶來了很大影響，所以就需要對通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行改善和調(diào)整，應(yīng)大量采用鼓風(fēng)式和抽風(fēng)式的通風(fēng)口，使空氣流通，減少煙塵，改善施工的環(huán)境，使施工安全、有序的開展下去。

二、抗浮施工技術(shù)

如果建筑的浮力大于零時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行抗浮施工，此時(shí)由于地下水的影響，便會產(chǎn)生一定的浮力。如果浮力較小時(shí)，則可采用排水明溝、集水井與潛水泵相結(jié)合的形式，來排出基坑當(dāng)中的水，以減少浮力。如果土質(zhì)的浮力較大時(shí)，則應(yīng)在安裝后澆帶，將底板下面的塊石墊層當(dāng)作倒濾層，在其里面放入輕型的井點(diǎn)立管來降水。按照坑底的土壤不同，可將井點(diǎn)立管插到底板墊層之中的粉土層;還可把濾管埋于塊石墊層里。澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)在井點(diǎn)立管上焊環(huán)形鋼板止水環(huán)來降水，直到地下室的頂板與覆土完，再切斷井點(diǎn)立管，同時(shí)將管頂?shù)募由w板焊死。如果無法安裝后澆帶，則應(yīng)在底板的合適位置安裝一些深井點(diǎn)來降水，挖到設(shè)計(jì)的標(biāo)高時(shí)，再焊上環(huán)形止水環(huán)，澆到底板的混凝土里，余外的方法同上。

三、建筑上浮以后的解決方法

當(dāng)?shù)叵率页霈F(xiàn)上浮情況時(shí)，首先應(yīng)該馬上提高壓重并降低水位，以減少水的浮力，使上浮情況消失。其次應(yīng)該檢查地下室上浮有沒有導(dǎo)致建筑遭到損壞，損壞的情況如何，能否修理。通常解決地下室上浮的方法有四個，分別為：加載、抽水、解壓和洗砂。

（一）加載

此方法是為了迅速增加地下室的重量，來降低水浮力與地下室側(cè)墻、土壤之間的摩擦力，使卡在土里的地下室能夠沉回至原來的位置。不過，加載有時(shí)無法實(shí)現(xiàn)良好的效果，雖增加的重量可加大水浮力與側(cè)墻土壤之間的摩擦力，但積累在底板和基地土間的泥砂會抑制地下室沉降，如果持續(xù)加載會導(dǎo)致泥砂更加密實(shí)，難以沉降。

（二）抽水

通常地下室上浮是由于水位較高導(dǎo)致的，所以就可在現(xiàn)場開啟原來的抽水井或者再打造抽水井來降水壓。不過，由于地下室上浮以后經(jīng)常會卡在地層當(dāng)中，如果只是減少地下水位，是無法令地下室沉降的，應(yīng)該結(jié)合加載、洗砂等來展開。

（三）解壓

有些上浮情況會由于地層的限制而無法抽水，這時(shí)便可以通過解壓的方法來除去地下水，要是效果不佳，還可結(jié)合加載、洗砂等方法進(jìn)行。另外，要是上浮的地下室外邊有充足的空間，便可把四周塌陷的部分挖掉，這樣就能減小地下室側(cè)墻的摩擦力，使地下室更容易沉降。

（四）洗砂

如果抽水、解壓、加載均無法實(shí)現(xiàn)，就可以采取洗砂的方法。此方法有兩種，1.通過高壓水?dāng)_動地下室側(cè)墻的土壤。2.通過高壓水經(jīng)洗砂孔沖散和洗出基礎(chǔ)底板下的淤泥砂。

四、總結(jié)

通過上述內(nèi)容我們可知：在建筑中應(yīng)用抗浮設(shè)計(jì)，不僅能夠增強(qiáng)建筑的質(zhì)量，延長使用壽命，而且還能降低建筑的成本，使施工快速完成?？傊?，建筑的抗浮設(shè)計(jì)既完善了我國的市政給排水系統(tǒng)，又給居民帶來了便利，所以對其設(shè)計(jì)及施工技術(shù)進(jìn)行探究是非常有必要的。

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（作者單位：重慶市中冶建工集團(tuán)有限公司）