建筑施工技术
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任务2.1 浅基础施工

2.1.1 无筋扩展基础

无筋扩展基础是指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础,适用于多层民用建筑和轻型厂房,如图2.1所示。

图2.1 无筋扩展基础

1.浅基础施工工艺流程

浅基础施工工艺流程如图2.2所示。

图2.2 浅基础施工工艺流程

2.施工要点

(1)达到设计要求的深度和持力层后,要组织地勘、监理、建设方、施工方、设计方验槽。验槽合格后,清除表层浮土及扰动土,不留积水,并马上进行垫层的施工。

(2)验槽的要点如下。

①核对基坑的位置、平面尺寸、坑底标高。

②核对基坑土质情况。逐段或按每个建筑物单元详细检查槽底土质是否与勘察报告中所提持力层相符。检查槽底土质时,应仔细观察刚开挖的、结构未被破坏的原状土;检验人员应亲自挖土观察,冬季时应注意槽底土是否有冰冻现象;在城市中,应特别注意基底有无杂填土及其分布情况;当持力层土质软弱、不均匀或有软弱下卧层时,根据需要可利用轻便触探或微型贯入仪等查明持力层的密度和均匀性,以及软弱下卧层的厚度及分布情况。

③检查地下水情况。为了保持土的天然状态,不容许基槽内积水;如发现有积水,应立即掏除并检验淹没处土的湿度变化,湿度变化大时,应采取处理措施。

④查明基底是否有异常。应查明诸如空穴、古墓、古井、防空掩体及地下埋设物的位置、深度、性状。基底为干硬或稍湿的黏性土层,验槽时可采用铁碇拍底检查古井、墓穴及虚土等。

3.常见质量事故及处理方法

(1)基坑底有浮土或已扰动土未清理干净。对此应严格清底检查,验槽及清底验收合格后,应立即进行垫层施工。施工运料时,砖石等应沿斜板滑下,以免扰动基槽地基土质。若槽底土被践踏而受到扰动时,基础施工前应将扰动部分清除至硬底为止,如不能完全清除或槽底位于地下水位以下以致土的湿度较大、土质较软时,应先铺一层砂石垫层,将浮土挤紧,然后再施工基础。干砂地基,在基础施工前应适当洒水夯实。基槽开挖后应防止水浸和土受冻。

(2)基坑超挖。对此于开工前应根据设计要求试挖几个基坑,并请地勘、监理、建设方、施工方、设计方验槽,确定持力层的验收标准,再大面积施工。

4.地基的局部处理方法

根据基槽检验查明的局部异常的地基,在查明原因和范围后均应妥善处理。具体处理方法根据地基情况、工程地质及施工条件而有所不同,最终应使建筑物的各个部位沉降尽量趋于一致,以减小地基的不均匀沉降为处理原则。常见的处理方法如下。

(1)人工杂填土、坑穴、淤泥等软弱土层的处理方法(图2.3)。①一般而言,当坑的范围较小、深度不大时,可将其虚土全部挖除,使坑底及四壁均见天然土为止,然后采用与坑边的天然土压缩性接近的材料回填。当天然土为中密、可塑的黏性土时,可用1:9或2:8灰土分层夯实回填;当为较密实的黏性土时,应用3:7的灰土分层夯实回填;当为砂层时,可用砂或级配砂石回填。回填应分层夯实或用平板振捣器振密,每层厚度不应大于200mm。②当坑的范围较大或因其他条件限制,基槽不能开挖太宽,槽底挖不到天然土层时,应将该范围的基槽适当加宽或将基础挖深,做1:2踏步与两端相接,必要时应加强上部结构。

图2.3 人工杂填土、坑穴、淤泥等软弱土层的处理方法(单位:mm)

(2)砖井或土井的处理方法。当井内土层已密实时,应将井的砖圈拆除1m进行处理,并加强上部结构的强度,可采用墙内配筋或做地基梁跨越砖井。如井内回填土不密实,可用大石块将下面软土挤密后再按上述方法进行处理,如图2.4(a)所示。

(3)局部硬土的处理方法。当柱基或部分基槽下有过硬土层,如常见的旧基础、老灰土、大树根、砖窑底等时,均应挖除,视情况回填土或挖深基础,以防止建筑物产生不均匀沉降,造成上部建筑开裂,如图2.4(b)所示。

图2.4 砖井、土井和硬土的处理方法

(4)橡皮土的处理方法。当地基为黏性土,且含水率很大趋于饱和时,要避免直接夯拍,可采用晾槽或掺白灰的办法降低土的含水率。如地基土已发生了颤动现象,则应采取措施,如利用碎石或卵石将泥挤紧,或将泥挖出重新回填处理。

(5)文物、古墓的处理方法。如在地基中遇有文物、古墓,应及时与有关部门取得联系,进行处理后再进行施工。

(6)意外管线的处理方法。如在地基内发现未经说明的电缆、管道,切勿自行处理,应与主管部门共同商定施工方法。

2.1.2 钢筋混凝土扩展基础

钢筋混凝土扩展基础是指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础。

1.钢筋混凝土扩展基础施工工艺流程

钢筋混凝土扩展基础施工工艺流程、形态及实例分别如图2.5和图2.6所示。

图2.5 钢筋混凝土扩展基础施工工艺流程

图2.6 钢筋混凝土扩展基础形态及实例

2.施工要点

(1)做好基槽检验工作。验槽属于隐蔽工程验收,需要有地勘、监理、建设方、施工方、设计方参加,检验基底土质和地下水情况是否满足设计要求,检查基坑尺寸和基坑深度是否满足设计要求,同时还要查明坑底是否有软弱下卧层,是否有空穴、古墓、古井、防空掩体及地下埋设物,查明其位置、深度、性状,并由设计方验算是否需要进行处理。

(2)施工垫层混凝土前,要清除基底浮土、挖除已扰动土,采用降排水措施排除坑底积水。可在基坑周边挖排水沟,通过排水沟将积水排至基坑边的集水井,然后用潜水泵抽出。

(3)绑扎钢筋、支模板及浇筑基础混凝土的施工要点,将在项目4中详细说明。

3.常见质量事故及处理方法

见2.1.1节第3条。

2.1.3 筏形基础

筏形基础分为平板式和梁板式两种类型,梁板式又分正向梁板式和反向梁板式两种类型,必要时也可采用柱帽式筏形基础。图2.7所示为筏形基础。

图2.7 筏形基础

1.筏形基础施工工艺流程

筏形基础施工工艺流程如图2.8所示。

图2.8 筏形基础施工工艺流程

筏形基础应根据整个建筑场地、工程地质和水文地质资料及现场环境等条件进行施工组织设计。施工前应根据工程特点、工程环境、水文地质和气象条件制订监测计划。施工中应做好监测记录并及时反馈信息,发现异常情况及时处理。

2.施工要点

(1)基坑支护结构应根据当地工程经验,综合考虑水文地质条件、基坑开挖深度、场地条件及周围环境因地制宜进行设计。在场地宽阔,不影响邻近建筑、周围地下构筑物或地下管线的情况下,宜采用放坡开挖,并根据稳定性分析确定坡度。当基坑深度较大,不具备自然放坡施工条件,或地基土质松软并有地下水或丰盛的上层滞水时,应采取支护措施;当基坑开挖危及邻近建(构)筑物、道路及地下管线的安全与使用时,开挖也应采取支护措施。

(2)当地下水位影响基坑施工时,应采取人工降低地下水位或隔水的措施。降水、隔水方案应根据水文地质资料、基坑开挖深度、支护方式及降水影响区域内的建筑物、管线对降水反应的敏感程度等因素确定。应设置降水观察井,对降水的效果进行观察。当降低地下水位会影响周边建(构)筑物、道路、地下管线的安全时,宜采取设置隔水帷幕、回灌井点、回灌砂井、回灌砂沟等措施进行处理。

(3)当采用机械开挖时,应保留200~300mm土层由人工挖除;基坑边的施工荷载不得超过设计规定的荷载值;冬期施工时,必须采取有效措施,防止基土的冻胀。

(4)基坑开挖完成并经验收后,应立即进行基础施工,防止暴晒或雨水浸泡造成基土破坏。

(5)基础长度超过40m时,宜设置施工缝,缝宽不宜小于80cm。在施工缝处,钢筋必须贯通;当主楼与裙房采用整体基础,且主楼基础与裙房基础之间采用后浇带时,后浇带的处理方法应与施工缝相同。

(6)基础混凝土应采用同一品种水泥、掺合料、外加剂和同一配合比。大体积混凝土可采用掺合料和外加剂改善混凝土的和易性,减少水泥用量,降低水化热。大体积混凝土宜采用蓄热养护法养护,其内外温差不宜大于25℃,宜采用斜面式薄层浇捣,利用自然流淌形成斜坡,并应采取有效措施防止混凝土将钢筋推离设计位置。为减少表面收缩裂缝,大体积混凝土必须进行二次抹面工作。混凝土的泌水可采用抽水机抽吸或在侧模上开设泌水孔排出。

(7)基础施工完毕后,基坑应及时回填。回填前应清除基坑中的杂物;回填应在相对的两侧或四周同时均匀进行,并分层夯实。

3.常见质量事故及处理方法

(1)基坑开挖造成周边管线破坏、道路开裂。对此,在基坑开挖前要详细了解周边地下管线的情况,制定详细合理的基坑开挖和降水方案。

(2)筏板挖至设计标高时,持力层有局部未达到设计要求。对此,在施工前应进行详细的地质勘探,合理设置筏板埋置深度。当出现局部不能满足承载力要求时,可通过修改设计、加深局部筏板的埋置深度来解决。

2.1.4 箱形基础

1.箱形基础施工工艺流程

箱形基础施工工艺流程及基础形态分别如图2.9和图2.10所示。

2.施工要点

1)箱形基础底板钢筋绑扎注意事项

(1)放线。除放出基础轴线、墙边线以外,还应放出门窗洞口线并打叉示意,门窗洞口与墙身垂直的边线应延伸至墙外不少于200mm,以免底板上下层钢筋绑扎完毕,插入门窗洞口两边暗柱钢筋时,看不清门窗洞口两边的位置。当箱形基础内有框架生根时,放线人员应将柱边线、柱中心线、柱边墙角线全部弹出,以免插筋位置有误。

图2.9 箱形基础施工工艺流程

图2.10 箱形基础形态

(2)钢筋马凳放置。钢筋马凳主要用于控制底板上下层钢筋间距和上层钢筋保护层厚度,其正确做法是:马凳底脚放在钢筋混凝土底板砂浆垫块上,不宜放在底板下层钢筋上,也不宜直接把钢筋马凳放在防水保护层上。马凳上皮以上应留出架立钢筋直径、上层钢筋纵横两个方向钢筋直径及保护层厚度。

(3)钢筋接头位置。底板钢筋受力为地基反力,底板钢筋下筋接头位置在跨中,上筋接头位置在支座,应特别注意接头位置除满足上述要求外,还应相互错开。

(4)隐蔽工程检查。隐蔽工程检查应分步进行:下层钢筋绑扎完毕,上层钢筋未铺放时,应进行一次下层钢筋检查,发现问题及时纠正。如果待上层钢筋绑完再查出问题,就不便返工了。上层钢筋绑扎完毕后应再进行一次检查。

2)箱形基础底板混凝土浇捣注意事项

(1)控制好商品混凝土的配合比,尽量降低水泥用量,尽可能缩短商品混凝土运输、浇筑的时间,从而可以适当减少商品混凝土的坍落度,减少干缩裂缝。

(2)对墙板混凝土进行保温、保湿养护,降低混凝土内外温差,从而减小温度应力,养护期间保持混凝土表面湿润,避免混凝土表面失水过快而产生收缩裂缝。

(3)加强施工工序之间的衔接,墙板拆模后应及早进行防水处理,及时回填土,避免基础墙板混凝土长期暴露在空气中造成的干缩裂缝。

3.常见质量事故及处理方法

(1)开裂。箱形基础容易产生裂缝,可从材料选择、设计和施工方面来加以控制。如果出现了裂缝,裂缝的处理不宜过早,应在裂缝稳定后安排下道工序前几天进行,可选用防水性、粘接性、抗裂和耐久性好的材料做表面封闭处理。

(2)其他情况。见2.1.3节第3条。