工业厂房地基基础与桩基础施工处理技术
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摘 要：工业厂房能否安全、耐用，地基基础与桩基础土建施工技术起到了极其重要的作用，因此很有必要对其进行探讨。文章首先阐述地基基础与桩基础土建的定义，详细分析了工业厂房地基加固的施工技术和注意事项，同时对静力压桩施工技术和振动沉桩施工两种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。
关键词：工业厂房；地基基础；桩基础
中图分类号：TU753 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）17-0143-02
随着我国经济和科学技术的不断创新发展，我国的工业厂房建设取得了显著的成果。每一间工业厂房都是由许多分项工程（如模板工程、地基基础与桩基础土建工程、砼工程、土石方工程、钢筋混凝土工程、电气设备安装工程、结构安装工程、砌筑工程、装饰工程等）组成，任何一个分项工程的特点、规模和实际情况都是存在差异的，施工技术人员应该结合实际，应用合理的的施工技术和施工机具来完成。文章在此从地基基础与桩基础土建的定义、地基加固处理技术以及常见的两种桩基础土建施工技术三个方面进行分析，从而重点研究工业厂房地基基础与桩基础土建施工技术。
1 地基基础与桩基础土建定义
地基是指天然土壤、岩石或者经过人工处理过的土壤，是承受基础所传递荷载的部分。而基础则是指建筑物底部与地基接触的承重构建。
在荷载作用下，地基要产生变形。随着荷载的增大，地基变形逐渐增大，因此，要保障地基的稳定性，地基的沉降量需控制在地基承担荷载的能力内，不同部位的地基沉降差不能太大，否则建筑物上部会产生开裂变形。
从现场施工的角度来讲地基，地基可分为天然地基、人工地基。在满足上述要求的前提下，尽可能选择采用相对埋深不大，土层的地质状况较好，承载力较强，只需要简单工程处理就可以达到工程要求的天然地基；如果地基不具备天然地基特点，那么就应该对地基进行加固处理，通过基础底面把所承受的荷载扩散分布于地基的浅层，称入土地基上的浅基础。若浅层土质不良，则需将基础加大埋深，此时需要一些特殊的施工手段和相应的基础形式，如桩基、沉箱、沉井和地下连续墙等，把所承受的荷载更多地传到深部的坚实土层中去，也就是深基础，下文主要对工业厂房常见的桩基础土建技术进行阐述。
2 工业厂房地基的加固与处理技术
2.1 工业厂房地基的加固
加固地基指的是用换土、夯实、有机或无机结合料稳定等方法加固处理的地基。以灰土挤密桩和土挤密桩为例。灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的深度为5～15 m。当用来消除地基土的湿陷性时，宜采用土挤密桩法；当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法；当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同，土挤密桩法地基的承载力和高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大，除地基加固外，也可作为深基坑或大坝的止水帷幕，目前最大处理深度已超过30 m。
2.2 工业厂房地基的处理
常用的地基处理方法有：水泥土搅拌法、换填垫层法、预压法、石灰桩法、强夯法、柱锤冲扩桩法、砂石桩法、振冲法、夯实水泥土桩法、高压喷射注浆法、水泥粉煤灰碎石桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、单液硅化法和碱液法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法等。
地基处理方案，应针对具体工程的具体处理要求，本着技术上安全可靠，经济上节约、合理的原则，精心设计。方案设计时，还应重视环保问题，减小或避免对周围空气、地面和地下水的污染以及对周围的振动、噪音等影响。
在施工过程中如发现地基土质过硬或过软不符合设计要求，或发现空洞、暗沟等存在，应本着使建筑物各部位沉降尽量趋于一致，以减小地基不均匀沉降的原则进行地基处理。以砖井或土井的处理为例说明。当井内有水并在基础附近时，可以将水位降低到尽可能的程度，用中、粗砂及块石、卵石等夯实至地下水位以上0.5 m。如有砖砌井圈时，应将砖井圈拆除至坑底1 m以下，然后用素土或者灰土分层夯实回填至基底。
当井在基础转角处，若基础压在井上部分不多时，除用以上方法回填处理外，还应对地基进行加强处理，如在上部架设钢筋混泥土板跨越或采用从基础挑梁的办法解决；若基础压在井上部分较多时，从经济角度考虑不适合用挑梁方法，则应该将基础沿墙长方向向外延伸出去，使延长部分落在天然井上，并使天然土上的基础总面积不小于井圈范围内原有基础的面积。
3 工业厂房常见的两种桩基础土建施工技术
由设置于岩土中的桩和与桩顶联结的承台共同组成的基础或由柱与桩直接联结的单桩基础，称为桩基。桩基础的作用是将上部建筑物的荷载通过桩穿过软弱土层传送到深处承载力较大的坚硬土层上（如图1），以解决浅基础承载力不足和沉降差较大的地基问题。桩基础具有很高的竖向单桩承载力或群桩承载力，沉降量小而均匀，沉降速率缓慢、抗压与抗拔承载力强等特点。
3.1 静力压桩施工技术
打桩机打桩施工噪声大，振动大，打桩会影响居民休息以及周边建筑的振动，为了减少噪声，降低对周围建筑的损害，可采用静力压桩。静力压方桩是利用静压力（压桩机自重及配重）将预制方桩逐节压入土中的压桩方法。静力压桩机的构造及工作原理如图2所示。
压桩时，先将桩起吊，对准桩位，将桩顶置于梁下，然后开动卷扬机牵引钢丝绳，逐渐将钢丝绳收紧，使活动压梁向下，将整个桩机的自重和配重荷载通过压梁压在桩项。当静压力大于桩尖阻力和桩身与土层之间的摩擦力时，桩桩逐渐压入土中。
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，施工速度快，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。
3.2 振动沉桩施工技术
振动沉桩是在桩上刚性连接一振动锤，形成一振动体系，由锤内几对轴上的偏心块相对旋转产生振动力，使振动体系上下振动强迫与桩接触的土城相应振动，使土层强度下降，阻力减少，从而使桩在振动体系压重作用下沉入土中。
振动沉桩具有操作简便，沉桩效率高，沉桩设备重量轻、体积小、搬运方便，施工管理方便，适应能力强，使用于可塑性的粘性土和砂土中沉桩。
4 结 语
每个工程项目的地质、环境、材料、资金、社会等因素都是会有差异的，因此，地基基础与桩基础土建施工技术没有一个统一的模式，需要工程施工技术人员结合实际情况，合理的制定工程计划，才能保证工程的实施和质量。所以，探讨地基基础与桩基础土建施工技术一个很漫长而艰巨的任务，同时也是一个研究的新趋势，具有重要的社会意义。
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