大厚度桩筏基础减荷隔离层施工技术的应用

 大厚度桩筏基础减荷隔离层施工技术的应用

吴小平、张逸、魏玉双、王晓锋、谢小壮

中建珠江海外发展有限公司    广东省广州市南沙区   511400

摘要：在筏板基础与天然地基的长期受力作用下，筏板基础会产生疲劳破坏，从而影响筏板基础的正常使用极限状态和耐久性。为减少天然地基与筏板基础之间的作用力，避免筏板基础在长期荷载作用下产生疲劳破坏，延长筏板基础的正常使用年限，在工程实践中经过大量的探索，通过设置挤塑板形成的减荷隔离层，有效的延长建筑正常使用年限。

关键词：疲劳破坏；减荷隔离层；挤塑板；延长正常使用年限

引言

在高层建筑工程中，桩筏基础的应用较为广泛。筏板基础一般设置在较完整中风化泥灰岩等天然地基及人工地基孔桩上部，通常天然地基和筏板基础之间设置垫层、找平层、卷材防水层和防水混凝土保护层。在筏板基础与天然地基的长期受力作用下，筏板基础会产生疲劳破坏，从而影响筏板基础的正常使用极限状态和耐久性。本技术通过在天然地基与筏板基础间设置一隔离层，允许筏板基础与天然地基存在适量的变形，让人工地基孔桩与天然地基之间先直接力的相互作用，减小天然地基与筏板基础之间的作用力，避免筏板基础在长期荷载作用下产生疲劳破坏。在满足设计正常使用年限的前提下，延长筏板基础的正常使用年限，从而实现延长建筑正常使用年限的目的。

1大厚度桩筏基础减荷隔离层施工技术概述

采用在筏板与天然地基之间铺设一层10mm挤塑板，挤塑板的力学性能要求为抗压强度为100～300kPa，弹性模量为0.3～1MP。允许天然地基与筏板基础之间存在适量的变形，让人工地基孔桩与天然地基之间先直接力的相互作用，避免了天然地基与筏板基础之间直接力的相互作用，从而避免筏板基础在长期荷载作用下产生疲劳破坏，提高筏板使用年限，从而提高建筑的使用年限。本工法的关键工序为10mm厚挤塑板施工，待孔桩成型、土方开挖、混凝土垫层及防护层等工序完成后，施工挤塑板减荷隔离层。防水保护层施工完成后，按编制的深化定位图进行粘贴区域测量放线定位，按定位线铺设施工，相邻挤塑板采用双面胶连接，以保证挤塑板连接的精密性，挤塑板平整度的调整采用橡皮锤敲击的方法，粘贴完成后，最后绑扎钢筋浇筑筏板混凝土。

本技术具有技术简单，现场直接铺设，无需粘贴材料，安装铺设效率高，质量可靠，施工工期短和劳动力强度低的特点。

2 施工工艺流程及操作要点

2.1工艺流程

工艺流程图

2.2施工步骤

2.2.1、孔桩成孔

采用人工进行孔桩成孔，人工地基孔桩延伸至地下承力层；待人工地基孔桩的混凝土强度达到设计强度100%后，通过机械设备将筏板区域的岩石开挖至筏板底标高，预留300mm人工清理，以免机械超挖,对地基造成扰动，破坏地基的完整性。

2.2.2、混凝土垫层施工

待开挖完成且地勘单位验收通过后，立即进行筏板底板垫层的浇筑，以免地基土经过暴晒和雨水冲刷而影响地基的承载力。

2.2.3、防水施工

2.2.3.1、防水找平层施工

在混凝土垫层上施工找平层，为了保证挤塑板减荷层安装平整，找平层的平整度偏差控制在±5mm。

5.2.3.2、防水卷材

为防止地下水对筏板基础造成影响，人工地基孔桩及天然地基均需进行防水施工。

2.2.3.3、防水保护层施工

在防水层施工完成且验收合格后，进行防水保护层的浇筑施工，为了保证后期挤塑板减荷层安装平整，需带线控制施工，防水保护层的平整度偏差控制在±5mm。

2.2.4、测量放线定位

为保证挤塑板施工定位准确性，施工前应对挤塑板粘贴范围通过图纸的形式进行绘制，施工前严格按照定位图放线定位。

2.2.5、挤塑板减荷层减荷隔离层铺设

2.2.5.1挤塑板进场验收。挤塑板到场后，必须进行现场验收，验收合格后方可进场，验收相关技术参数如下表所示

挤塑板现场验收参数

2.2.5.2挤塑板试验送检。挤塑板进场后，必须严格抽样送检，送检合格后，方可投入现场使用。挤塑板检测必检项目如下表所示。

挤塑板送检参数

2.2.5.3 基层处理

在铺设挤塑板前，需对防水保护层平整度进行复核，防水平整度误差≥±5mm时，必须进行修补及打磨处理后，方可铺设挤塑板。

2.2.5.4 放线定位

挤塑板铺设在天然地基与筏板基础之间，保证挤塑板与人工地基孔桩的边缘距离≥1000mm。在铺设挤塑板前，对挤塑板铺设范围进行弹设墨线边框，以保证挤塑板铺设定位的准确性。为保证挤塑板铺设横平竖直及相邻两块挤塑板的紧密性，挤塑板在铺设时，须进行拉线，相邻两块挤塑板通过拉设的线进行控制定位。

2.2.5.5 挤塑板铺设

挤塑板减荷层为板块状，尺寸为1200mm（长）×600mm（宽）×10mm（厚），在铺设时直接铺设，无需任何粘贴材料；

相邻挤塑板在铺设时，平铺即可，无需搭接，相邻挤塑板采用双面胶连接，以保证相邻挤塑板的连接紧密性；

挤塑板在铺设过程中为了防止挤塑板粘贴时，与基层之间存在空隙，导致平整度较差，挤塑板平整度的调整采用橡皮锤敲击的方法调整。

现场挤塑板铺贴照片

现场挤塑板铺贴照片

相邻挤塑板挤双面胶粘贴照片                   相邻挤塑板挤找平

2.2.5.7 挤塑板在铺设过程中，当遇见无规则场地，应采用美工刀进行裁剪。现场进行裁剪时，防止挤塑板碎末污染施工面。

2.2.6、筏板底板施工

筏板底板施工主要分为钢筋工程及混凝土工程，在施工工程中为了防止挤塑板减荷层破坏，钢筋工程的要求为：筏板基础钢筋的连接方式应采用绑扎连接或机械连接，严禁采用焊接，以免焊渣破坏挤塑板减荷层。

现场筏板钢筋施工

3 大厚度桩筏基础减荷隔离层施工技术的特点

3.1 在天然地基与筏板基础之间设置挤塑板减荷隔离层，允许筏板基础与天然地基间存在适量的变形，减小天然地基与筏板基础之间的作用力，避免筏板基础在长期荷载作用下产生疲劳破坏。

3.2 减荷隔离层的挤塑板为板块状，尺寸为1200mm（长）×600mm（宽）×10mm（厚），挤塑板减荷层抗压强度为100～300kPa，弹性模量为0.3～1MP。

3.3 挤塑板减荷层隔离层直接铺设在天然地基防水保护层上部，且挤塑板减荷层离人工地基孔桩边缘≥1000mm，故施工前必须绘制铺设范围图。

3.4由于底板面积通常较大，需要大量挤塑板铺设拼装连接在一起，为解决相邻两块挤塑板之间的连接的精密性，相邻两块挤塑板采用双面胶连接。

3.5 挤塑板直接铺设，无需任何粘贴材料，具有安装铺设效率高，质量可靠，施工工期短和劳动力强度低的特点，同时起到节材、节能的作用。

3.6 筏板基础钢筋的连接采用绑扎连接或机械连接，严禁采用焊接连接方式，以免焊渣破坏挤塑板减荷层。

3.7 设置减荷隔离层后，经过结构模型计算后，在满足设计承载力的前提下，筏板厚度较原设计值可以优化减小100mm。

结语

综上所述，结合实际应用效果，大厚度桩筏基础减荷隔离层施工技术，在保证筏板在满足设计图纸设计正常使用年限的前提下，通过在筏板与中风化岩石持力层之间设置一道挤塑板减荷载层，允许筏板基础与天然地基间存在适量的变形，从而避免筏板基础在长期荷载作用下产生疲劳破坏，延长筏板基础的正常使用年限，从而实现延长建筑正常使用年限的目的，该技术施工效率高、环境污染小、取材方便、操作简单，适用于高层、超高层建筑的桩筏基础。低层建筑荷载较重，最底层设备荷载大，筏板基础厚度≥1000mm也可借鉴本工法增设挤塑板隔离层。