建筑工程中樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用探微

申寶寧

【摘 要】建筑樁基工程主要是指將設(shè)置于巖土層中的樁和樁頂相聯(lián)結(jié)成樁基礎(chǔ)的施工過(guò)程，這一階段是施工質(zhì)量決定著整座建筑質(zhì)量。樁基礎(chǔ)施工技術(shù)則是指在施工中采用科學(xué)、先進(jìn)的技術(shù)對(duì)建筑樁基和與其相連的結(jié)構(gòu)工程組成的地基土體進(jìn)行嚴(yán)密、有效地處理，以此確保樁基的承載能力、負(fù)荷能力和抗震抗壓能力，并盡最大努力避免建筑工程發(fā)生沉降。本文筆者根據(jù)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)建筑工程中樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；樁基礎(chǔ)施工技術(shù)；應(yīng)用

1. 建筑樁基工程的定義

目前，高層建筑的基礎(chǔ)類型主要采用箱形基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)等形式。高層基礎(chǔ)類型的選擇主要與場(chǎng)地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、房屋的使用要求及荷載大小、上部結(jié)構(gòu)對(duì)不均勻沉降的適應(yīng)程度以及施工條件等因素有關(guān)。如上部結(jié)構(gòu)荷載較大，需增大基礎(chǔ)的剛度以減少不均勻沉降時(shí)，可采用箱形基礎(chǔ)；樁基礎(chǔ)也是多、高層建筑常用的一種基礎(chǔ)形式，它適用于地基的上層土質(zhì)較差、下層土質(zhì)較好，或上部結(jié)構(gòu)的荷載較大以及上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)不均勻沉降很敏感的情況。

2. 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的特點(diǎn)和原則

樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的主要特點(diǎn)是不管施工工程所在地的土質(zhì)特點(diǎn)如何，即無(wú)論是在中密礫石地中，還是堅(jiān)硬的基巖、硬質(zhì)的黏土等，都必須保證樁基整體的承載能力能夠具備承載建筑物主體的足夠承載力。同時(shí)每一個(gè)打下的單樁也必須具備足夠的承載能力，從而避免建筑物的傾斜或局部沉降問(wèn)題。樁基礎(chǔ)施工的技術(shù)要點(diǎn)就是保證上部建筑物主體的穩(wěn)定性，使其具有一定的抗震能力，樁基礎(chǔ)必須能夠固入到具備足夠堅(jiān)硬度的基巖上，從而使建筑物能夠不會(huì)受到堅(jiān)硬度較差的淺表土層的影響，出現(xiàn)偏移或下陷的問(wèn)題，從而造成建筑物整體的傾斜。在具體建筑工程項(xiàng)目施工過(guò)程中，選用何種樁基礎(chǔ)施工技術(shù)對(duì)于最終的施工效果有著重要影響。在確定施工技術(shù)之前，要實(shí)地勘察項(xiàng)目所在地的地質(zhì)特點(diǎn)、水文條件、周邊環(huán)境、施工條件等情況，在滿足工程要求且造價(jià)最為合理的前提下選擇合適的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)類型。此外，選用的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)必須能夠滿足項(xiàng)目整體工期進(jìn)度的要求，例如灌注樁的施工工期較長(zhǎng)，對(duì)于進(jìn)度要求緊的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)并不適用，而一般可以采用施工速度較快的靜壓樁的施工技術(shù)。

3. 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要求

樁基礎(chǔ)施工技術(shù)具有獨(dú)特的要求，在樁基礎(chǔ)施工中，無(wú)論是位于種密礫石地區(qū)還是位于硬質(zhì)黏土層或者堅(jiān)硬的基層巖石表面，都必須具有足夠的承載能力。每個(gè)單樁也應(yīng)具備強(qiáng)有力的豎向承壓能力。樁基礎(chǔ)施工中，必須將樁基礎(chǔ)牢牢地固定在堅(jiān)硬度標(biāo)準(zhǔn)的巖土中，這樣樁基才不會(huì)因?yàn)闇\層土的偏移或者下陷而發(fā)展嚴(yán)重的位移，避免上層建筑出現(xiàn)傾斜和沉降。樁基礎(chǔ)施工技術(shù)有其獨(dú)特的原則，可以概括為因地制宜原則和按需建設(shè)原則。因地制宜原則主要是指應(yīng)依據(jù)施工地點(diǎn)的水文條件和地質(zhì)條件來(lái)選用最佳樁基礎(chǔ)施工技術(shù)；按需建設(shè)原則體現(xiàn)在兩方面，一方面，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)質(zhì)量必須滿足建筑施工建設(shè)的基本要求，以此為基礎(chǔ)來(lái)加強(qiáng)樁基的承載抗壓能力；另一方面，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)質(zhì)量必須滿足建筑工程的工期要求，結(jié)合具體施工進(jìn)度來(lái)選擇樁基礎(chǔ)施工技術(shù)也將在成本控制中起到舉足輕重的作用。例如，在南匯匯景城建設(shè)項(xiàng)目前期提前做好樁基試樁工作，根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的單樁豎向承載力、地質(zhì)報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)所做的試樁試驗(yàn)比對(duì)，確定了單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值（560kN）和單樁豎向承載力極限值（1120kN），樁型為 PHC400 管樁，通過(guò)比對(duì)，原設(shè)計(jì) 29m 直徑 400mm 的樁長(zhǎng)，最終設(shè)計(jì)成 28m，項(xiàng)目樓棟總樁長(zhǎng)節(jié)約近 23000m，節(jié)約成本有 500 萬(wàn)元。前期樁型的選擇，對(duì)于節(jié)約資源，構(gòu)建綠色建筑方面也起到一定作用。

4.樁基礎(chǔ)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

4.1 做好施工技術(shù)準(zhǔn)備

在建筑工程中正確選擇和應(yīng)用樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，首先做好施工技術(shù)準(zhǔn)備工作，仔細(xì)勘察建筑工程施工地點(diǎn)的地質(zhì)條件和水文狀況，調(diào)查施工環(huán)境，結(jié)合勘察數(shù)據(jù)資料等前期自有條件根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)類型、荷載性質(zhì)、穿越土層、樁端持力層土類、地下水位等設(shè)計(jì)條件選擇樁型和成樁工藝。除此之外，對(duì)樁基礎(chǔ)施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)行綜合評(píng)估，做好所有技術(shù)設(shè)備的質(zhì)檢工作；然后，依據(jù)樁基深度對(duì)其進(jìn)行合理的控制與調(diào)整，安排具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員定位作業(yè)和放線的措施保證各個(gè)樁基水準(zhǔn)點(diǎn)高程的精確性，合理控制標(biāo)高。根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的條件進(jìn)行施工技術(shù)方案的正確選擇。

4.2 遵守樁基施工流程

建筑樁基工程的一般施工工藝流程是先測(cè)量放線定位，然后使樁機(jī)就位并復(fù)核樁位，再進(jìn)行吊樁、喂樁并對(duì)準(zhǔn)樁位，校準(zhǔn)垂直度，最后壓裝。送樁的時(shí)候需要吊送樁器，并借助水準(zhǔn)儀對(duì)標(biāo)高進(jìn)行有效控制，結(jié)束后就可以移動(dòng)樁機(jī)的位置。測(cè)量放線定位時(shí)要先用控制軸線準(zhǔn)確測(cè)量樁位的大概位置，然后用長(zhǎng)度在 30cm 左右的小木樁或者鋼筋固定好樁位的位置，再進(jìn)行樁機(jī)就位和復(fù)核樁機(jī)。使用樁機(jī)時(shí)需要把打樁場(chǎng)地打壓的平整而堅(jiān)實(shí)，樁機(jī)就位以后要用送樁器來(lái)探樁?？梢酝ㄟ^(guò)干鉆與濕鉆來(lái)進(jìn)行試樁。如果鉆孔在強(qiáng)中風(fēng)化交界處就能進(jìn)行全程干鉆，頁(yè)巖不坍塌說(shuō)明試樁成功。濕鉆是探測(cè)中風(fēng)化段位置以確定工程樁的深度。樁機(jī)定位時(shí)要保持鉆桿的豎直方向，豎直角應(yīng)控制在 90°左右，鉆頭的外徑不能小于 800mm，在對(duì)中之后，先提離地面位置 50cm 左右再啟動(dòng)鉆具，并慢慢將其插入土中。選擇鉆頭時(shí)應(yīng)注意結(jié)合地質(zhì)條件，如果是軟質(zhì)粘土和砂土就可以采用空心采芯鉆頭；對(duì)于硬質(zhì)粘土和頁(yè)巖就要使用硬質(zhì)合金全破碎鉆頭。使用采芯鉆頭時(shí)應(yīng)注意將巖心管高控制在 1.2m 左右。

4.3 控制施工技術(shù)質(zhì)量

施工技術(shù)質(zhì)量是樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量的決定因素，控制施工技術(shù)質(zhì)量方能保證樁基工程質(zhì)量。首先依據(jù)具體的施工技術(shù)來(lái)進(jìn)行質(zhì)量控制，例如在上海市靜安區(qū)豪景苑使用灌注樁硬地施工技術(shù)時(shí)，先做混凝土硬地，布置好泥漿池等文明施工，也提高了施工效率；然后根據(jù)灌注樁施工技術(shù)流程，先準(zhǔn)確防線定位樁位，鉆孔和清孔，同時(shí)嚴(yán)格檢查樁孔質(zhì)量，再放置鋼筋籠，最后澆筑混凝土。在選用護(hù)筒時(shí)需采用 4 ～ 8mm 的鋼板所制作的護(hù)筒，其內(nèi)徑應(yīng)該比鉆頭的直徑大 100mm 或者 200mm，頂面應(yīng)高出地面0.4 ～ 0.6m，比黏土層高出 1m。而且要將泥漿的密度控制在 1.1 ～ 1.3g/cm 3 。使用預(yù)制樁施工技術(shù)時(shí)需要結(jié)合建筑工程對(duì)樁基的標(biāo)準(zhǔn)要求，從樁頂開(kāi)始到樁尖，必須遵守沉樁工序，控制施工質(zhì)量和范圍，規(guī)劃樁基數(shù)量和單樁之間的距離，避免出現(xiàn)樁基擠壓現(xiàn)象。實(shí)施起吊預(yù)制樁時(shí)，理應(yīng)在樁上端吊環(huán)附近綁扎好索具，確保樁位中心能夠與樁尖呈垂直對(duì)準(zhǔn)方向，接著將其插入土中并進(jìn)行2 次錘擊，注意穩(wěn)定樁身的垂直度，將預(yù)制樁成功打入地下，確保其能夠形成穩(wěn)定的樁基。

5. 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，確保建筑樁基質(zhì)量，優(yōu)化樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，必須做好施工技術(shù)準(zhǔn)備，仔細(xì)勘察建筑工程施工地點(diǎn)的地質(zhì)條件和水文狀況，調(diào)查施工環(huán)境，結(jié)合勘察數(shù)據(jù)資料來(lái)設(shè)計(jì)施工方案，對(duì)樁基礎(chǔ)施工設(shè)備進(jìn)行綜合評(píng)估，合理調(diào)整樁身長(zhǎng)度；嚴(yán)格遵守樁基施工流程，控制好施工技術(shù)質(zhì)量。

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