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关键词:高层建筑;基础;后浇带;方法
Abstract: of the pouring belt can only solve during the period of construction since the shrinkage of concrete, it can't solve the temperature change of the structure due to the stress concentration, more can't replace is adjustable seam. This paper mainly introduces the high-rise building foundation engineering of the pouring belt cancel the construction scheme, solve of the pouring belt in practice many of the existing construction problems.
Keywords: high building; Foundation; Of the pouring belt; methods
中图分类号:U227.4 文献标识码:A文章编号:
1、前言
随着我国经济建设的迅速发展,促进了建筑业的快速发展,越来越多的高层建筑如雨后春笋般在城市中崛起。高层建筑在保证结构安全,经济合理等问题上要比低层建筑突出,而有些建筑结构设计或者给施工带来不便,或者存在影响施工质量因素,高层建筑基础工程的后浇带问题就属于这类问题。
后浇带是现浇整体式钢筋混凝土结构施工期间,为了克服因沉降、温度、收缩而可能产生有害裂缝而设置的变形缝,经一定时效后再进行后浇封闭,使建筑形成整体结构。在高层建筑物中,由于功能和造型的需要,往往把高层主楼与低层裙房连在一起,裙房包围了主楼的大部分。从传统的结构观点看,希望将高层与裙房脱开,这就需要设变形缝;但从建筑要求看又不希望设缝。因为设缝会出现双梁、双柱、双墙,使平面布局受局限。
2、施工问题
后浇带按作用不同分为三类:第一类用于解决高层主体与低层裙房间差异沉降,称为后浇沉降带;第二类用于解决钢筋混凝土收缩变形,称为后浇伸缩带;第三类用于解决混凝土温度应力,称为后浇温度带。后浇带一般可同时考虑几种作用,但终究是临时性的措施,一旦主体结构完成将后浇带混凝土补齐后,作为临时变形缝的后浇带即不复存在。施工后浇带处的钢筋一般连续不断,即后浇带的配筋连续不断。
《混凝土结构设计规范》中后浇带设置构造要求如下:施工时把结构分成30~40m长的区段,各区段之间留出70~100cm宽的带,暂不浇灌混凝土,待大部分混凝土收缩完成后再浇灌这部分混凝土,把结构连成整体,这就是后浇带。后浇带要选择在受力较小的部位上,保留时间一般不小于一个月,并选择在气温较低的时候浇灌混凝土。缝内的钢筋要用搭接方式,使缝两边的混凝土自由收缩,必要时可在浇灌混凝土前再加以焊接。
高层建筑的重量大,倾覆力矩也较大,为了保证结构稳定,在天然地基上,基础埋深不宜小于高层建筑物高度的十二分之一。因此,高层建筑物的基础一般都在5米以上。而且规范规定,后浇带要从基础一直设到结构的顶层,而后浇带保留时间一般不小于一个月,在这一个月的施工中,基础面临着诸多问题:
①、地下水位上升,地下室进水,造成施工困难;
②、后浇带处钢筋锈蚀,容易引起应力集中等不良现象的发生;
③、地下室侧壁剪力墙不能回填土,雨季泥水等容易侵入地下室;
④、后浇带的施工中,容易造成混凝土接槎处不密实,防水性能不好。
3、施工措施
要解决上述问题,最好的办法是不设置后浇带,高层建筑基础能一次性浇注完毕。这就要解决混凝土的收缩对结构的破坏问题,可以采取下面的几项措施:
3.1 要控制泵送混凝土的坍落度,因为水灰比越大,收缩就越大。
3.1.1 配合比的要求:实验室所出的配合比必须要满足泵送混凝土的坍落度的要求,而且是在保证泵送的基础上,尽可能地配制较小的坍落度。
3.1.2 泵站的选择:条件允许下,现场设搅拌站或尽可能地选择距离较近的搅拌站。
3.1.3 混凝土搅拌运输车的要求:混凝土必须能在最短的时间内均匀无离析地排出,出料干净、方便,能满足施工的要求,如与混凝土泵联合输送时,其排料速度能相匹配;从搅拌输送车运卸的混凝土中,分别取四分之一和四分之三处试样进行坍落度试验,两个试样的坍落度之差不得超过3cm。
3.1.4 控制水灰比的措施:为了降低水灰比,减少收缩,可考虑加入减水剂。常用的减水剂有:MF减水剂、JM系列减水剂等。
3.2 对混凝土进行二次振捣,加强养护,最好覆盖贮水养护或塑料薄膜养护。
3.2.1 二次振捣:即第一次振捣完成后,在混凝土初凝前,进行第二次振捣,以清除混凝土中的气泡,达到密实的效果。
3.2.2 加强养护:对基础底板,可采用贮水养护;塑料薄膜养护是将塑料溶液喷洒在混凝土表面上,溶液挥发后,塑料与混凝土表面结合一层薄膜,使混凝土表面与空气隔绝,封闭混凝土中的水分不再被蒸发,而完成水化作用,这种养护方法一般适用于表面积大的混凝土施工。 塑料薄膜养护施工工艺:①喷洒工具及设备:高压容罐以钢板焊接,喷具用喷漆枪或农药喷枪。②塑料薄膜的喷洒:a、当空压机工作压力0.4~0.5N/mm2,容罐压力0.2~0.3N/mm2时,喷出的塑料溶液呈较好的雾状,喷洒速度较快;b、喷洒时间,应掌握混凝土水分蒸况,在不见浮水,混凝土表面以手指轻按无指印时即可喷洒;c、溶液喷洒厚度以2.5m2/kg为宜,厚度要求均匀一致。
3.3 科学地加入补偿收缩性能的外加剂,配制补偿收缩混凝土。补偿收缩混凝土是用膨胀水泥,或在普通混凝土中掺入适量膨胀剂配置而成的一种微膨胀混凝土。
3.3.1 补偿收缩混凝土抗渗原理:补偿收缩混凝土硬化初期,由于水泥水化作用生成的水化物结晶体体积增大而产生膨胀,以常用的硫铝酸钙类膨胀水泥为例,其水化过程中生成柱状或针状的水化硫铝酸钙,又称“钙矾石”,它的固相体积可增大1.22~1.75倍。在钙钒石晶体生长过程中,将水泥石中的孔隙填充,并堵塞、切断连通的毛细孔道,使混凝土内部的总孔隙率变小,抗渗性提高。补偿收缩混凝土以自身适度膨胀抵消收缩裂缝,使抗渗性较普通混凝土提高,减小因开裂导致渗漏的可能性。
补偿收缩混凝土避免或减少开裂的作用,可从应力和应变两方面解释。应力方面:混凝土的抗拉强度最低,相当于抗拉强度的7~11%,混凝土的开裂主要是由于内部拉应力超过抗拉强度所致。在限制条件下,补偿收缩混凝土自身的膨胀,对限制体(如:钢筋、相临物体、基础等)产生拉应力;与此同时,限制体给混凝土产生压应力,正是这种压应力不同程度地抵消可能导致混凝土开裂的拉应力,从而避免或减少混凝土裂缝。应变方面:补偿收缩混凝土主要有膨胀和收缩两种变形,它们在自由(非限制)、限制两种条件下,结果不同。自由膨胀是“背向变形”,它使混凝土受拉,质点间距加大,可以导致混凝土开裂;自由收缩是“相向变形”,它使混凝土受压,质点间距缩小,不会引起混凝土开裂。限制收缩是背向变形,它可以抵消一部分自由收缩产生的相向变形,使混凝土质点间距增大,内部组织结构拉伸,导致混凝土开裂。
在工程结构中,实际上几乎不存在自由条件下的变形情况,混凝土的变形总是在限制条件下出现。从上述各种变形情况判明:混凝土的收缩是产生裂缝的因素。然而限制条件下的膨胀,却可避免或减少混凝土开裂。
因此,补偿收缩混凝土是以改善孔隙结构、降低孔隙率,和减少开裂而获得较高抗渗性的。
3.3.2 常用膨胀剂有:明矾石膨胀剂、硫铝酸钙膨胀剂、氧化钙膨胀剂、氧化钙-硫铝酸钙复合膨胀剂。
3.3.3 使用补偿收缩混凝土注意事项:①浇筑前,应检查模板的坚固性、稳定性,使模板所有接缝严密,不得漏浆,并宜将模板与混凝土接触的表面先行湿润或保潮,且保持清洁;②严格掌握混凝土配合比,并依据施工现场情况的变化,及时正确调整;③补偿收缩混凝土坍落度损失较大,如现场施工温度超过30℃,或混凝土运输、停放时间超过30~40min,应在拌合前采取加大混凝土坍落度的措施;混凝土拌合后,不得加水搅拌;④补偿收缩混凝土无泌水现象,使用于泵送工艺。但应注意早期养护,并采取挡风、遮阳、喷雾等措施,以防产生塑性收缩裂缝;⑤若因为客观因素导致停工间歇时间较长,应按规定留置施工缝;⑥浇筑温度不宜大于35℃;也不宜低于5℃,否则应采取保温措施;⑦要加强养护,特别是早期养护。常温下,浇筑后8~12h,即可覆盖浇水,并应保持湿润养护至少14d。
3.4 降低混凝土入模温度:①输送混凝土之前,应先压水洗管,再压送水泥砂浆;②夏季高温施工,应注意输送管道的温度,可以设冷水池冷却输送管,覆盖湿草袋子并及时浇水,或包裹隔热材料,以防止坍落度损失过大,影响泵送。
3.5 按照规范要求留置混凝土基础的测温孔,注水观测,既观测温度变化,又可以降低混凝土内部温度。
通过以上措施,既能很好地解决混凝土因水化热而产生的温度变化,减少收缩产生的不利影响结构,又能方便施工,保证施工质量。
4 结束语
总之,随着高层建筑在大中城市的普及, 高层建筑基础工程取消后浇带的施工方法也会越来越完善,越来越科学。
参考文献
【关键词】公路工程施工;软土地基;影响;处理方法;
在公路工程施工的过程中,出现处理软土地基的情况非常普遍。软土地基是指具有低强度、较高压缩量的软弱土层,绝大多数含有一定的有机物质,其具有高含水量、较大孔隙、强压缩性、弱透水性、强灵敏性等特点,软土土层的层状分布复杂以及各层之间物理力学性质差距较大。以下就公路工程施工中软土地基的处理方法进行分析。
1.公路工程施工中的软土地基的影响
软土地基主要是由软土构成,它是在缓流水以及静水环境之下,不断沉积的弱粘性土或者是以淤泥为主的土层,其自身具备不稳定性、粘性低以及强度弱等缺陷。如若在处理工程中采取措施不恰当亦或是未采取措施,均有可能会出现路基坍塌或开裂的情况,对工程以及交通安全造成严重破坏。
1.1路面侵蚀问题。公路路面主要是由碎石以及水泥等颗粒细料组成。而这些原料禁不起雨水冲击,大多在铺设结束后引发侵蚀现象,进而破坏原料自身的紧密程度。在雨天施工的情况之下,此类现象更加凸显,已铺设的路面在雨水的冲刷之下会逐渐松散,从而影响往后的路面稳定性。
1.2路面沉降问题。在公路建设过程中,路面沉降问题是最常见的通病之一,公路工程施工单位在施工过程中因操作不当等因素导致一系列问题而未及时采取相应的解决措施进行处理,从而导致施工质量严重下降。部分施工单位由于施工技术缺乏,未能较好地控制路基工程的压实度,致使工程的稳定性下降。由于在公路过渡段结构排列不科学,在桥头出现的跳车现象,既不舒服同时也会影响出行安全,甚至会引发桥头搭板坍塌断裂。与此同时,环境因素引发路面沉降问题也不容小觑,公路过渡段经雨水侵蚀,进而导致路面沉降现象发生。
2.公路工程施工中软土地基的两种基本处理方式
关于软土地基的两种基本处理方式。其一是采用自然沉降的方式,即为达到稳定的要求,采取堆载预压的方式对地基进行自然沉降。其二则是对软土地基通过相应的工程技术进行处理。一般而言,虽然采用自然沉降法更经济,但是在实际施工过程之中会因拨款、征地、施工等种种因素的制约而难以实施,仅限于施工工期较长的大型工程项目;而第二种处理原则则能在有工期条件限制的情况之下,及时有效地采取相应的处理措施,以确保施工的质量以及安全性。就目前的施工人员而言,这种处理方式更为常见。
3.在公路工程施工中软土地基的具体处理方法
3.1垫层法。在路堤底部铺上一层比较薄的砂层,能够提高地基的承载力,降低沉降量,加速软弱土层的排水固结,同时起到调整不均匀地基的刚度的作用,防止冻胀。垫层材料一般选用砂和沙石垫层材料,素土垫层材料,灰土垫层材料以及碎石和矿渣垫层材料等。其中砂垫层法最为常见,在软土地基上铺设5cm~12cm 左右的砂垫层,可以达到巩固软土层的效果,从而使砂垫层起到上部排水层的作用,确保路基的强度以及稳定性。
3.2挤密压实法。挤密压实法的原理是采取相应的手段,通过振动、挤压等方式使地基土体孔隙比减小,进而提高地基强度。(1)土(灰土)挤密桩处理软土地基,在国外20世纪30年代开始使用土或者灰土来处理软土,而在我国50 年代中期开始在西北地区开始试验,70 年代初期则在我国黄土地区得到了广泛使用。其原理则是生石灰吸水消解经过化学反应之后膨胀,桩间土脱水,桩周围的土经挤压过后,土壤的密实度逐渐增强,从而提高了地基强度,进而达到满足工程要求的地基承载力度。此类方法适用于处理加固地下水位以上的湿陷性黄土、素填土与杂填土以及含水量较高的软土。这种方法能够很好地缩短施工工期,同时又能就地取材。(2)强夯法处理软土地基。强夯法又名动力压实法,这种方法是将重锤反复提到高处并且使其自由下落夯机地基,从而达到提高地基强度和降低压缩性的目的的一种方法。在我国,70 年代后期就已经开始引进这项技术,并且在天津、山西等地分别进行试验研究,并且取得了良好的效果,进而在全国大范围内进行推广。80 年代中期,我国运用强夯法对填海地基进行处理取得成功后,逐步在沿海地区推广应用,并且取得了骄人的经济效益以及社会效益。就目前而言,强夯法对于除不适用于厚层淤泥质以及淤泥之外,对于某些种类的软土强夯法仍是不错的方法。除此之外,软土的土层性质也尤为关键,强夯法的加固效果取决于地基土的渗透程度,因此必须创建排水通道。
3.3化学加固法。(1) 搅拌桩法。利用水泥或者其他材料作为固化剂的主剂,并且利用特制的深层搅拌机械,在地基深处,将软土以及固化剂进行强制搅拌,通过软土与固化剂之间产生的一系列物化反应,从而形成坚硬拌和柱体,与原来的地层融为一体,起到复合地基的作用。(2)灌浆胶结法。利用液压、气压以及其他电化学原理,将某些能固化的浆液注入各类介质的空隙之中,从而起到改善地基的物理力学性质的作用。
3.4换填法。换填法是对应于浅层软土地基的处理方式,首先将基础底部之下不太深的处理范围内的软弱土层挖去,继而用质地坚硬、具有较高强度、较高稳定性以及抗侵蚀性高的砂土、片石、素土、砾等去分层换填。与此同时,利用人工或者机械方法对表层进行压、夯、振动来处理土工合成材料,从而满足工程要求的全过程。
3.5排水固结法.排水固结法是通过布置竖向排水井,改善地基排水条件以及采取加压、抽气、电渗和抽水等措施,来达到加速地基土的固结和强度增强的目的,进而提高地基土的稳定性,并且提前完成沉降。排水固结法分为堆载预压法、真空预压法、降水预压法以及电渗排水法四种方法。
3.6土工织物加固法.运用土工合成材料处理公路软土地基。土工合成材料是指以人工合成的聚化物作为原料而制成的各类产品,能够放置于岩石亦或是其他工程结构的内部、表面或者各结构层之间,具备防渗、排水、过滤、隔离、加筋等多种特性,是一种保护和加强岩土的新型岩土工程材料。
3.7软土地基处理的新技术。(1)水泥粉煤灰碎石桩。这类技术主要是将碎石、石屑、粉煤灰渗入适量的水泥和水拌和而成,具有良好的和易性。(2)高压水切割消淤。这种技术是通过高压喷射水枪沿水平方向切刮浮泥,形成泥浆后,再通过泥浆水泵抽至堆放低洼处。(3)劈裂注浆技术。在岩石或者是土中注浆,能达到改善岩土力学与渗透性的效果。
结束语
经济的高速增长带动了我国公路工程的快速发展,同时对公路的施工方面的要求也相应地提高了。公路路基施工经常存在深厚的软土层,在该软土地基上修建道路时,有可能因地基沉降或差异沉降过大而影响道路的正常使用功能。因此必须对公路工程施工中软土地基的处理方法进行研究分析,从而保证公路工程施工的质量。
参考文献
[1]孙连军,冯勇.地基处理方法综述[J].山西建筑,2007(4).
[2]袁得富,史建党.公路工程软土地基处理[J].河南科技,2006(10).
【关键词】:建筑工程;施工技术
中图分类号:TU198文献标识码: A
引言
现代企业的竞争日益激烈,在建筑行业中也是如此,要想在建筑行业中立足和发展,必须要革新在建设工程的施工技术和管理,保障建筑的施工质量,才能够和行业的先进技术水平同步前进。虽然我国建筑工程的施工技术有了一定的发展,但是与国际先进水平还有一定的差距,必须要加大施工技术的革新和应用,提高我国建筑工程的质量和实力。
一、建筑工程常见问题
1、基础工程问题
针对基础工程的常见问题,第一是现在的很多施工单位为了减少工程量,也就要减少实际的土方开挖直接采用直壁开挖,这种方式就会因为没有采取支护措施等很可能导致出现高壁塌方现象;第二是针对基坑的处理,如果对基坑处理不当,就会出现基坑曝晒时间过长或者是因为标高出现错误等导致的塌落等。
2、梁板柱工程
这个部分常见的质量问题有以下几点:第一是模板可以分为钢模以及木模两种,其中质量较好的是钢模,木模因为其自身周转次数较多和拼装不够严格等现象而质量较差。其主要的表现就是在轴线上出现偏位现象,或者是模板的拼接不够严密,标高不够准确等,也可能因为缝隙过大而出现跑浆现象等,或者是因为混凝土自身强度没有达到工程要求等;第二是对于模板的任意拆卸,或者是钢模的连接不够牢固问题。
3、针对钢筋的主要问题
现在很多建筑工程中都会出现使用再生钢材的现象,但是因为这种钢筋的抗拉强度因为已经使用过所以就会达不到工程技术的要求。再加上现在很多钢筋的生产厂商都不够规范。比如说钢筋的绑扎搭接的长度以及焊接的长度都是不够的,或者是钢筋的焊缝不够饱满、其高度不符合技术性的规范等。
4、混凝土中的问题
在土建结构中的一个重点就是混凝土技术,尤其是在框架以及剪力墙的部分,应该要特别注重这几个部分中的混凝土技术,因为其会直接的影响到工程的安全使用状况。在进行混凝土施工中,经常出现的问题就是如果振捣棒插入的深度不够到位的话。就会出现振捣不够密实的问题,或者是出现了蜂窝麻面以及孔洞等质量问题。
二、建筑工程常使用的施工技术
近年来我国建筑施工技术水平有了大幅度的提高和进步,新的建筑施工技术不断应用到工程施工中,解决了依靠传统施工技术无法解决的施工问题,随着新的施工设备投入和使用,建筑工程的质量也有很大的提高,推动我国建筑行业的发展。下面就介绍目前我国使用较多的施工技术和方法。
1、防水施工技术
过去很多工程和水接触的部位出现渗漏的情况屡次出现,经常出现工程裂缝。针对这些情况,我们在工程设计的时候必须要严格。在工程施工中必须要做好多道设防、防排结合、全面治理和节点密封的处理措施。施工中不适用到的防水材料必须要经过防水实验,在各项指标和性能完全符合工程的需要才能够使用,对于施工工艺的选择要合理和谨慎。例如采用水泥基复合涂抹法,基层必须要采取有效的措施处理好,部位之间的节点要牢固,涉及到的板缝连接必须要保证施工质量,建筑屋面的涂抹厚薄要均匀和分层施工,厚度不得少于1毫米,尤其是防水层要反复涂抹防水材料。所有的涂抹材料必须要厚薄均匀和反复涂抹。
2、混凝土施工技术
在混凝土的施工中,要注意控制温度应力,保护水泥的水化作用,提高混凝土的拉力,避免混凝土结构出现开裂的情况。混凝土施工中必须要注意混凝土的自然开裂和温度开裂。
在施工过程中,首先要根据工程的实际情况确定是否使用整浇或者分段浇筑,选择需要的施工设备和机械。目前,在建筑工程中通常使用混凝土泵浇筑。施工中要进行分层浇筑的施工方法,在温度比较高的环境中不得进行混凝土浇筑施工,混凝土应该分层浇筑,使混凝土的高度匀速上升,浇筑的温度不得超过29度。在混凝土的初凝阶段,需要做好时振捣操作和抹压施工,要将泌水完全排除,混凝土也要进行反复抹平,避免混凝土中出现裂缝。
3、钢筋连接施工
在建筑工程的钢筋施工中,必须要将钢筋的绑扎接头做到完全控制。目前钢筋连接方式最多的是直螺纹接头连接,在具体施工中,首先在钢筋上装设连接套筒,紧接着将钢筋与被连接钢筋牢固连接,在套筒外部的丝扣要小于一个完整扣;如果有加长丝头的施工,在加长丝头的钢筋端部,锁紧螺母和拧紧套筒,将准备连接的钢筋标准丝头和套筒撤回的丝头紧固连接,最后锁定标准套筒和销紧螺母。对于所有的钢筋接头要注意检验是否连接牢固。
4、屋面施工
屋面施工最重要的是屋面防水施工,和建筑外墙的防水施工原则一样。材料要使用防水卷材,还有高分子合成防水材料,但是材料的选择要符合工程的设计标准,能够防潮和抗热,以及材料要坚固耐用。
5、安装工程的施工
安装工程是指除了整体工程以外的水暖电等专业设施的安装施工,在主体工程施工的同时需要进行水电预埋施工,因为很多管线都是埋设在地面或者墙体内部,有些设置需要和钢筋一起绑扎敷设,然后在进行混凝土浇筑施工。在安装工程中与图纸不符或者设计错误的地方要与设计监管单位协商解决,寻求最佳的处理方式,有一些隐蔽施工的环节要做好隐蔽施工记录,描述隐蔽工程的情况,要详细和清晰。
三、建筑工程施工技术管理方法
施工技术管理是整个工程项目管理的重要组成部分,加强建筑工程施工技术管理,提高管理效率,不仅是新阶段提高工程质量的必然要求,同时也是创新管理模式的客观需要。提高工程项目的技术管理,促进施工技术的不断进步,对于建筑工程的施工,技术交底都必须做到及时而准确。
1、工程施工技术管理内容
建筑工程施工技术管理的主要内容有:审查设计文件、施工技术调查、施工组织设计、开工报告、技术交底、测量管理、变更设计报告、试验及计量、技术资料管理、施工技术总结、竣工文件编制及归档等。
2、施工技术管理组织原则
各级领导必须高度重视技术管理工作,加强技术业务建设,合理使用技术人员,做到人尽其才,并为他们提供学习、工作条件。在决策有关施工技术问题时,必须有同级技术负责人参加。
3、工程施工技术管理职责以及分工问题
技术管理工作由总工程师全面负责,工程部组织实施,其职责如下:
(1)组织施工项目的施工技术调查,编制施工项目及重点工程实施性施工组织设计。(2)按监理管理办法和项目部对变更设计的程序要求,申报变更设计申请,填报各单项工程开工报告,对工程队进行技术交底,研究和处理施工中的技术问题。(3)及时编制技术管理和工程质量、安全施工保证措施,以及文明施工管理措施,检查并准确反映技术管理、工程质量、安全施工情况,提出分析意见和解决措施,并督促具体落实。(4)组织好测量、试验、检测和计量工作。
结语
建筑工程发展迅速的今天,施工质量成了其发展中的制约因素,也日益成为人们关注的焦点。施工技术是影响建筑工程施工质量的重要问题,在建筑工程施工中,应该充分掌握施工技术要点,提高工程质量,从而保证建筑工程的顺利进行。
参考文献
[1]刘锁利.工民建及建筑混凝土施工的质量监控[J].内蒙古科技与经济.2008(18).
关键词:市政道路;软土路基;处理方法
Abstract: the soft soil roadbed is mainly composed of clay and silty soil fine particle content of soft soil, the gap of the organic soil, peat soil and loose sand soil layer. Soft soil road gene foundation bearing capacity is small, the settlement stability time is long, construction operation after the settlement, relative to the general roadbed, prone to basin shaped settlement, subgrade roadbed cracking, bump, slope instability and other diseases. Approach on the municipal road engineering of soft soil subgrade is discussed
Keywords: municipal road; subgrade; processing method
中图分类号:U41文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012
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一、软土路基的检测与判定方法
(一)软土路基的检测
对软土路基的检测可以采用弯沉测定:将相对完好的砼板块逐一编号。采用两台5.4m贝克曼梁及一台bzz-100标准车,按每车道双向往返检测。选取位于横缝、断缝附近的板角等荷载最不利位置作为检测点,测点分主点(受荷板)、副点(未受荷板),主点位于板横缝前10cm,副点在横缝后10cm,分别测定主点弯沉和副点弯沉。在非不利季节检测时,弯沉值根据经验进行季节影响修正,实际取其系数 =1.1~1.2。
(二)软土路基的判定方法
平均弯沉值反映了原结构的承载能力,而弯沉差则反映了加铺后沥青路面反射裂缝出现的机率和严重程度。造成原结构承载力不足的原因有板底脱空、基层强度低和软土路基。采用排除法通过值来判别软土路基。当45≥≥20时,进行压浆处理;>45 时,先将砼板打裂压实,使其与基层紧密结合;再次检测,仍然有>45,表明基层强度严重不足或有软土路基;挖除路面结构后,通过路基顶面弯沉的检测,或者通过路基土的干密度、天然含水量综合判定。
二、市政道路软土路基的处理技术要点
(一)软土路基浅层的处理方法
浅层处理是指对路床处理深度不超过5米,其处理方法有以下几种:
1、加筋土法
加筋土法是将土工织物或是土工栅格等植入地基土中,两者形成一个整体,增大压力扩散角,从而提高地基的承载能力,减少其沉降。加筋土法一般适用于由回填土形成的路堤, 适用于软土,沙土和粘性土等。
2、表层排水法
如果软土路基含水量较大然而土质却较好,可以采用表层排水法处理。在道路路基填筑前,在地表开挖沟槽,排除地表水以降低地基表层的含水量,为了使沟槽在施工中发挥盲沟作用,可以使用透水性良好的砂砾回填。水沟布设应全面考虑地形与土质情况,使排水畅通。水沟断面尺寸一般取宽0.5m,深0.5m~1.0m,路堤填筑前,宜用砂砾回填成盲沟。沟槽的布置沟槽布置要考虑地形与土质,以便于排水畅通,造沟槽尺寸一般取宽0.5m,深0.5~1.0m。路堤填筑之前沟槽内用透水良好的砂砾回填成为盲沟,纵向盲沟沿道路纵向开挖,横向盲沟间距按10~15m布置。若埋设孔管,必须使用过滤材料保护。
3、砂垫层法
对于软土路基层厚较薄, 而且含水量较高时, 可以采用砂垫层法排水固结软土路基, 而且砂垫层会起到地下排水层的作用,以降低填土的内部水位改善施工机械的作业条件。砂垫层用砂一般采用中砂及粗砂,应该有较好的级配,且颗粒不均匀系数不大于5,含量不宜超过3%~5%。通常情况下,为了保证施工机械的通行,砂垫层一般结合表层排水以及敷垫材料使用,一般使用横粗砂,当使用透水性较差的粉土时,必须进行妥善的处理。
4、抛石挤淤法
抛石挤淤法是通过向流塑状的高灵敏度的淤泥表面大量集中抛填一定粒径的土石填料, 依靠填筑体的自重,将原基础中的淤泥或淤泥质土挤走,强制置换饱和软土地基,从而达到加固路基的目的。通常将不易风化的石料抛填于需要被处理的路基中,抛填方向根据软土下卧地层横坡而定,最后在上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单,投资较省,常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土路基。
5、换填法
换填法是将软弱土层清除并清底,然后回填砂碎石并压实。一般适用于淤泥质土和黄土和人工回填土,适用深度不超过 5米。其具体步骤如下:
(1)测量放样
挖除路基坡脚全部软弱土、 冻胀土。对材料的配合比进行标准试验,确定适合施工需要的各项参数,以便合理指导施工。
(2)备料、摊铺及拌和
自卸车按规定计量将砂砾运至施工路段,确保配料的均匀性及准确性,然后用平地机摊铺, 直到达到设计要求的深度和规范要求均匀度为止。摊铺应控制厚度,避免破坏下承层, 每次的摊铺宽度应与上一次的摊铺重叠 50cm。
(3)碾压养生
现场取样成型试件,满足要求后,立即进行稳压,然后平地机初平一次,用振动压路机振压4~6遍直到达到要求的标准。碾压成型后的第2天,洒水养生,并控制车辆运行。
6、添加剂法
软土路基的表层为粘性土时,可以采用在表层粘性土内掺人添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性。使用较多的添加剂是生石灰,熟石灰和水泥。这类添加材料可以降低土壤含水量、产生的团聚效应,而且会随着时间的推移会发生化学性固结,从而增强土体的稳定性。
(二)软土路基深层的常见处理方法
1、水泥搅拌桩加固
(1)加固原理
水泥搅拌桩加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程,利用机械设备将水泥喷入待处理的道路软土路基内,并不断上下搅拌均匀,促使水泥与土发生水解水化反应并形成凝胶体,最终形成一种稳定的结构整体,从而提高了土体的整体强度,满足路基使用承载力的要求。
(2)加固方法
水泥搅拌桩根据施工方法可以分为湿法和干法两种。湿法搅拌桩是利用水泥作为固化剂, 通过机械进行持续的深层搅拌,在路基深处将软土和固化剂强力搅拌,形成有足够的强度的复合地基。水泥搅拌桩加固分为浆喷法和粉喷法,当土质的天然含水量大于30%、塑性指数大于10时一般采取粉喷法, 因为一般情况下相同的搅拌时间内粉喷法比浆喷法处理的软基强度要高,但是浆喷法施工便利,容易控制施工质量。
(2)施工中应注意的问题
水泥搅拌桩必须根据试验确定的技术参数进行施工,施工应该控制钻机下钻深度、喷粉高程以及停灰面以确保搅拌桩有足够的长度。在喷粉接桩时,需保证喷粉重叠长度大于lm。 搅拌桩施工时,水泥的泵送过程必须连续,固化剂的用量误差应控制在于1%之内。完成搅拌施工后,将钻头提离地面,开启空压机,清除管道及喷咀中的残余粉体和附着泥土,然后桩机移向下一桩位。
2、排水固结法
排水固结法中的排水系统包括水平排水砂垫层和竖向排水体结构,主要目的是改变地基原有排水边界条件、缩短地基孔隙水的排水距离、加速软土的固化过程。通常由水平排水砂垫层、竖向排水体(袋装砂井、塑料排水板)、竖向排水体与水平砂垫层共同构成一个完整的排水系统实现排水固结目标。排水固结法适用于饱和软粘土(沼泽土、淤泥及淤泥质土、水力冲填土等)、有机质粘土的地基处理。
3、高压喷射注浆法
高压喷射注浆法是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度,以高压喷射流使固化浆液与士体混合,凝固硬化加固地基土体的方法。它适用于淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高压喷射注浆法在意大利、日本和联邦德国得到较快的发展,意大利Radio公司还开发了可同时在钻进中检测地层土质、机器控制和自动调节设计浆量并收集反馈信息的机械,国内也很重视并已进行过一些探索性试验。
4、振密挤密法
通过挤密或振动使深层土迷失,砂桩是利用打桩机在松散的砂性土或人工填土中冲击或振动成孔并灌填砂料后形成的桩体。在成桩过程中, 由于以周围砂性土产生了挤密作用, 或同时产生了挤密或振密作用,从而提高了周围土体的密度,改善了地基的承载性能和整体稳定性,减少了地基的沉降量,消除或部分消除湿陷性或液化性。挤密砂桩最初主要用于挤密砂土地基,随着高效能专用机具的出现,又逐渐用于可液化粉土地基的加固。
三、市政道路软土路基处理的质量保证措施
(一)加强施工技术管理
完善施工管理是软土施工工程的一个重点内容。好的管理制度,能够促进工程保质保量保进度的完成。首先,对于软土施工技术的自身特点,对管理这一技术的相关部门严格划分工作以及责任分配,哪个部分负责哪方面的技术问题以及当发生技术困难时,哪个部门应当第一时间予以解决。同时,在实际施工的过程中,设置一些控制质量的监测点,使得相关问题能够第一时间反馈到相关,从而给予更好的解释。
(二)加强施工材料管理
第一,在施工前,我们要严格保证施工材料的质量,就要保证材料提供方的资质,严格选择符合资格的供应商,防止一些人,选择无资格的材料商从而获取丰厚的利润。
第二,在施工过程中,我们也要随时监督材料的使用以及进货的历程,同时在实施袋装砂井等一系列技术处理措施时,对这些材料予以再次检验,防止不合格的材料,被用在道路建设的关键环节,这将会是人们生命财产的重要隐患。
最后,在工程验收阶段,需要对材料进行再次复核。
(三)提高机械设备的现代化水平
提高机械设备的应用也就是提高现代化,提高公路生产的速度以及质量,也给软土路基的施工带来方便。因此,应当对在软土路基建设中使用的机械设备予以科学的选择以及维护,这样便能够很好的保证软土路基的施工质量。此外,在使用机械设备时应当聘请专业的操作人员,或这对操作人员进行培训, 使得施工的整个过程规范,进而保障施工的质量,路基的稳定性以及良好的承载性, 同时为我国整个市政道路施工建设提供很好的引导作用。
四、结语
总而言之,在实际工程中,要根据软土地基分布范围和土的性质,选择适用软土路基工程特点的软土处治方法,确定合理的地基处理方案。
参考文献
建筑工程是经济发展中不可缺少的重要组成,经济越是发达的地区,对建筑质量的要求就越高,我国经济一体化,推进了城镇化进程,建筑工程的需要量不断攀升。建筑市场竞争越来越激烈,要想在竞争中赢得市场,核心能力就是技术问题,只有施工单位掌握了技术,才能抢占市场先机。对软地基处理是一项基本技术,影响着企业发展是否顺利,只有掌握技术,才能最终形成市场核心竞争力,满足企业健康持续发展。
1软弱地基形成的原因
软弱地基是经常遇到的问题,其成因较多,通常情况下,是在地基形成过程中,受到不同材质影响导致的,不同材质有不同的质地和质量,如果材质是软弱的那么很容易就会形成软地基,多数情况下,淤泥、杂土等容易出现软地基,对地基建设不利,这些材质的地基不受地质变化影响,或者影响较小,不能形成稳定结构。通过总结,我们看到软地基有如下几个特点:一是稳定性不够,软地基是自然的产物,地质变化对其影响不大,地表风化作用也影响不到,只有通过外部改变才能改变,特别是环境的变动对其影响较大,稳定性较差。二是强度不足,软地基没有一定的抗压能力,其自身硬度不够,地基较软,不能承载更多的压力,如果施工中遇到软地基,就需要利用大量人力财力物力进行补救,达到使用程度才能进行下一步施工;三是压缩空间大,正由于没有受到外界影响,软地基才具备可压缩空间,这种空间由后期施工决定的,往往影响着整体工程进度;四是沉降量大,施工中产生的压迫,导致软地基沉降发生,影响到施工质量。
2软弱地基的处理方法
软弱地基是需要正确方法来处理的,只有方法得当,才能处理好不同成因的软弱地基,确保工程稳定性。那么,在长期发展中,建筑软地基处理已经有了许多成型的经验,分析成因,按方法进行处理,就会建设出精品工程,如果处理不得当,就会导致建筑物质量不合格,给人民生命财产安全带来隐患,只有施工单位加强重视,提升技术能力,才能保证不出问题,以下介绍几种常用的软地基处理方法,仅供参考。
2.1预压法
预压法是一种常用的方式,在实践中主要有两种方式,一是堆载预压,二是砂井预压。主要用来解决软土排水固结问题,通过这种方式处理的软地基,能够达到增强抗剪强度和能力的目的。这就需要在实际工程中,根据不同的情况进行选择使用,预压目的不同,结果就不一样,利用预先荷载加压,可以有效地降低建筑物沉降量几率;利用建筑物本身的荷载分级加荷进行预压,可以有效解决地基强度问题,进一步提升地基承载力,保证地基稳固。砂井预压法主要就是在土层中按一定距离设置砂井,解决排水边界问题,能够快速解决软土固结和预压时间。
2.2挤密法
主要针对自然条件不具备的地质条件,能够通过挤密,使原有软地基密度加大,可以利用打孔的形式,把砾石填进去,这种坚硬材料能够有效提升地基坚硬程度,保证密度较低的松散地基达到施工使用标准。
2.3换填垫层法
选择使用符合工程标准的材料,把原来的替代掉,进一步稳固地基,强化其外应承压力。
2.4深层搅拌法
测算地质化学属性,利用固化剂,使软变形态,然后使用高转速搅拌机进行快速搅拌,使固化物和软土基混合,饱和度高的软土地基多采取这种方式,其效果较为明显。
2.5高压喷射注浆法
利用高速度的强压,注入水泥浆液,强大的喷射,使软土地基改变固有结构形态,产生另一种全新的材质,形成另外的地质固化物,最终达到施工目标。
2.6灌浆法
通过大型钻机打孔,向孔内灌浆,提高软地基密度。
3软弱地基局部处理
土木工程建筑会遇到不同的地基形态,在充分考虑安全和质量的前提下,需要正确处理软地基,大面积的软地基影响工程稳定性,但是局部软地基则不会影响到工程质量和稳定,也就是说,要根据不同的情况,具体问题具体对待,在对软地基处理中,多数情况下都是局部处理,要想正确地处理好软地基,就需要进行前期科学的全面调研,掌握当地地质情况,通过对建筑工程的分析,找到软地基处理方式,做好局部处理,只有有针对性的处理,才能既节省资金,又符合实际,确保工程进度统一协调推进。
3.1松土处理
松土是经常遇到的情况之一,对松土的处理需要根据实际情况而定,松土范围不大时,应该进行挖掘,把小面积松土及时挖掉,通过换材质的方法,改变松土结构,可以使用砾石等硬度强的材料进行回填,在过程中需要洒水处置,进一步提升土层厚度,确保实压实,要合理控制好每层的厚度,保持到20cm左右为最佳,有些地基需要利用添加钢筋的方法,全面保证地基硬度,这就需要根据工程情况而临时设定了。
3.2砖井和土井处理
砖井在基槽的中央位置处于密实状态时,一定要确定槽底位置,把井的转圈全面放低,保持在其下1m处左右,利用灰土夯实,直至槽底;井直径1.5m以上的情况,要保证上部硬度和刚度,需要利用钢筋做墙内地基,这样地基梁跨越砖井才能稳固;井在基础转角处要进行全面加固,拆除回填做好前期准备,方法正确才能有效控制进度,保证质量。
3.3局部范围内硬土处理
为了保证建筑物不均匀沉降,需要对不同区域的地质进行测算,有的软有的硬,就会产生不规则沉降,那么当遇到硬度面积不大的时候,就需要对硬度部分进行处理,可以挖掉硬度部分,使各个区域的地质保持一致,保证建筑的水平。
3.4管道的处理
地基施工中一定会有管道施工,那么如何处理好地基中的管道,则是一个技术问题。管道因为是上水或者下水,长年处在受侵蚀状态,如果处理不好,就会浸泡地基,有些管道材料不好,容易出现地下漏水的情况,所以说,在进行管道预设时需要考虑周全,各种情况均可能发生,只有处理好管道问题,才能从根本上避免出现漏水、渗水的情况,这样就能保证地基干燥,不受水浸影响。在安装时,不能破坏管道走向,更不能破坏地基基础,正确处理管道和地基的关系,能够有效降低沉降的产生。
3.5橡皮土的处理
橡皮土是术语,主要就是指粘土的加工土,所谓粘土的加工土就是含水量比较多的土在进行排水以后所形成的,这就是技术上说的橡皮土。只有能过反复的晾晒,降低水分,或者使用白灰沫降低土层含水量,才能进一步强化土层强度。
4建筑设计处理措施
有些软弱地基还能通过预先设计进行缓解,只要运用得当的方法,才能有效避免软弱地基对建筑物的影响,保证建筑物不发生不规则、不均匀沉降,这种方式应用较为普遍。首先设计时要保证建筑使用功能,简单化处理设计图纸,不能过于复杂,通过划分分割使建筑物各个单元形成统一形式工,不断强化建筑物自我调节能力。挖基槽施工时,如果发现淤泥或淤泥质土时,可以先不考虑其形态,待重点建筑完工后,如果确实需要动再进行扰动,既降低成本,又节省时间。
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