建筑工程施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用探究

文/胡永暉 安徽上鐵地方鐵路開發(fā)有限公司 安徽合肥 230000

近年來，我國的經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，城市化水平不斷提升，助推了建筑行業(yè)的發(fā)展，建筑工程數(shù)量與日俱增，單體建筑體量、高度越來越大。在施工過程中，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，采用不同的樁基施工技術(shù)，提升建筑物的穩(wěn)定性。為了保證工程施工質(zhì)量，建筑企業(yè)要掌握樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，把握樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要點(diǎn)。

1、樁基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用的必要性

在工程施工時(shí)，隨著建筑物荷載的不斷增加，對(duì)地基造成的壓力會(huì)不斷加大。建筑物荷載與地基承受壓力成正比，在特殊情況下，壓力會(huì)超過地基承受的最大能力，導(dǎo)致巖土變形，破壞建筑物的整體結(jié)構(gòu)，最終可能會(huì)出現(xiàn)建筑物沉降、開裂、坍塌等情況。為了避免出現(xiàn)上述問題，需要保證地基的穩(wěn)固性，將樁基作為支撐建筑物的重要一環(huán)，并降低建筑物的坍塌率。樁基礎(chǔ)技術(shù)在建筑施工中非常常見，根據(jù)地質(zhì)勘探資料、建筑物的結(jié)構(gòu)形式、荷載等級(jí)，當(dāng)?shù)鼗休d力不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采用不同的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，構(gòu)建建筑物的受力平臺(tái)，如在巖土中灌注基柱等。通過使用樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，使樁基礎(chǔ)能夠承擔(dān)來自建筑物的壓力，地基巖土明顯得到保護(hù)，建筑物沉降量可以被限制在地基承受范圍之內(nèi)，建筑工程的質(zhì)量可以得到保證。

2、樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 預(yù)制樁施工技術(shù)的應(yīng)用

預(yù)制樁施工技術(shù)包括靜力壓樁技術(shù)、振動(dòng)沉樁技術(shù)等。靜力壓樁技術(shù)比較常見，其技術(shù)難度偏低，應(yīng)用實(shí)效性較強(qiáng)，因此得到了施工單位的普遍青睞。在應(yīng)用靜力壓樁技術(shù)時(shí)，需要對(duì)鋼筋用量、混凝土用量進(jìn)行調(diào)整，并堅(jiān)持質(zhì)量原則，確保樁基礎(chǔ)質(zhì)量符合技術(shù)規(guī)范。靜力壓樁技術(shù)減少了材料的使用量，能夠?qū)崿F(xiàn)成本效益的最大化，縮減工程建設(shè)的成本，為施工單位創(chuàng)造更多利潤。靜力壓樁技術(shù)依賴壓裝設(shè)備，包括壓樁機(jī)、樁架等等。工作人員需要應(yīng)用壓樁機(jī)，將預(yù)制樁深埋地下。靜力壓樁技術(shù)對(duì)施工人員并未提出技術(shù)性要求，很多施工人員忽視了靜力壓樁技術(shù)的要點(diǎn)，在實(shí)際施工時(shí)陷入瓶頸。在埋入預(yù)制樁的過程中，很容易對(duì)巖土造成破壞，導(dǎo)致巖土層受損。一旦巖土層受損，超空隙水壓力會(huì)增大，致使巖土層受損面不斷擴(kuò)大。預(yù)制樁埋入的過程具有持續(xù)性，因此巖土層受到破壞也是持續(xù)的。為了避免破壞自然生態(tài)，需要考察施工地的地質(zhì)巖土特點(diǎn)。如果地質(zhì)巖土較為柔軟，可以采用靜力壓樁技術(shù)。除了靜力壓樁技術(shù)之外，施工單位還可以應(yīng)用振動(dòng)沉樁技術(shù)。振動(dòng)沉樁技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也比較明顯：一方面，振動(dòng)沉樁技術(shù)的應(yīng)用效率比較高；另一方面，振動(dòng)沉樁技術(shù)的成本效益比較好。振動(dòng)沉樁技術(shù)的基本原理是改變巖土密度，不斷增加土層的承重能力，為建筑物提供穩(wěn)定的支撐平臺(tái)，保證建筑工程的施工質(zhì)量。振動(dòng)沉樁技術(shù)的應(yīng)用需要振動(dòng)錘，如圖1所示。振動(dòng)錘被安裝在樁頂上，振動(dòng)錘發(fā)揮作用產(chǎn)生巨大的作用力，使預(yù)制樁深埋到地下。經(jīng)過計(jì)算，振動(dòng)錘的作用力可以達(dá)到數(shù)噸以上。在埋入預(yù)制樁時(shí)，振動(dòng)作用會(huì)輻射到巖土層，使巖土收縮，從而改變巖土層的密度。通過這種方式，預(yù)制樁可以得到固定，其穩(wěn)定性將得到保證[1]。在預(yù)制樁穩(wěn)定性提升的情況下，地基的承載能力明顯增強(qiáng)，樁基礎(chǔ)施工更加高效。當(dāng)然，在應(yīng)用振動(dòng)沉樁技術(shù)的過程中，也需要注意以下幾個(gè)問題：第一，應(yīng)該對(duì)作用力進(jìn)行有效控制。作用力施加應(yīng)該從小到大，施工人員應(yīng)該對(duì)預(yù)制樁的深度進(jìn)行測(cè)算，確保作用力施加能夠達(dá)到既定的預(yù)埋深度。第二，應(yīng)該對(duì)土層進(jìn)行分析。在黏性較高的土層中，不適合應(yīng)用振動(dòng)沉樁技術(shù)。

在應(yīng)用預(yù)制樁施工技術(shù)時(shí)，施工單位需要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：施工單位要先從頭部開始澆灌混凝土，然后再向下移動(dòng)。預(yù)制樁深埋順序和樁尖方向密切相關(guān)，施工單位需要辨認(rèn)樁身的不同位置，避免將頂端和尖部相混淆，導(dǎo)致后續(xù)施工陷入阻礙。在澆灌工作基本完成后，應(yīng)該考察土層情況，并根據(jù)土層特點(diǎn)采用合適的沉樁技術(shù)。預(yù)制樁施工大多采用靜力沉樁施工技術(shù)等，在應(yīng)用射水沉樁施工技術(shù)時(shí)，必須注重沙土的松軟性。靜力沉樁施工技術(shù)和振動(dòng)沉樁施工技術(shù)是依靠外部作用力對(duì)地基樁進(jìn)行深埋，因此會(huì)導(dǎo)致土層發(fā)生變化。如果作用力過大，還可能破壞土層的整體結(jié)構(gòu)，威脅建筑物的穩(wěn)定性。因此在應(yīng)用靜力沉樁技術(shù)和振動(dòng)沉樁施工技術(shù)時(shí)，必須對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行考察，分析施工現(xiàn)場的土質(zhì)條件等，確定地基樁的數(shù)量和相互距離，并限制沉樁作用力，避免對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量造成不利影響[2]。

2.2 現(xiàn)澆樁施工技術(shù)

現(xiàn)澆樁施工技術(shù)包括人工挖孔灌注樁施工技術(shù)、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工技術(shù)等。在建筑施工過程中，應(yīng)該先制作灌注樁。灌注樁是直接在樁位上用機(jī)械成孔或人工挖孔，在孔內(nèi)安放鋼筋、灌注混凝土而成型的樁。與預(yù)制樁相比，灌注樁的材料消耗量比較小，噪聲相對(duì)較小，成本效益較好。施工單位應(yīng)該掌握現(xiàn)澆樁施工技術(shù)的特點(diǎn)，采用多元化的施工方法。以人工挖孔灌注樁施工技術(shù)為例，第一，施工單位應(yīng)該把握墩基礎(chǔ)的制作方法。墩基礎(chǔ)的制作工序并不復(fù)雜，主要由承臺(tái)、樁身等組成。在制作墩基礎(chǔ)時(shí)，需要采用人工挖掘的方法成孔，放置鋼筋籠，澆筑混凝土。施工單位要保證混凝土澆灌的持續(xù)性，并注重混凝土澆灌的順序。大直徑灌注樁的樁身直徑比較大，承載能力比較強(qiáng)。第二，施工單位應(yīng)該根據(jù)土層情況，對(duì)樁孔深度進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)孔洞殘?jiān)M(jìn)行處理。第三，施工單位應(yīng)該遵循施工工藝：對(duì)樁位進(jìn)行測(cè)定、并開展防線工作；分段開挖土方，并對(duì)開挖高度進(jìn)行限定，從上到下，從中間到外圍進(jìn)行挖土；制作支撐護(hù)壁末班，形成多塊活動(dòng)模板，并根據(jù)實(shí)際情況增加護(hù)壁厚度；在護(hù)壁模板上方形成操作平臺(tái)，應(yīng)用角鋼、鋼板材料等；澆筑混凝土，在二十四小時(shí)后拆除模板。

圖1 振動(dòng)錘裝置

在應(yīng)用現(xiàn)澆樁施工技術(shù)時(shí)，施工單位需要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：第一，應(yīng)該對(duì)泥漿進(jìn)行控制。在灌注過程中需要應(yīng)用泥漿，泥漿質(zhì)量會(huì)對(duì)灌注樁技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生重要影響，如果泥漿質(zhì)量不合格，樁基的穩(wěn)定性會(huì)受到破壞。比如，如果泥漿過稀，不利于對(duì)護(hù)壁進(jìn)行固定，建筑物可能會(huì)陷入安全風(fēng)險(xiǎn)，出現(xiàn)坍塌等情況。比如，如果泥漿過稠，會(huì)大大增灌注層厚度。因此施工單位需要對(duì)泥漿質(zhì)量進(jìn)行控制，對(duì)泥漿的配比進(jìn)行監(jiān)督。第二，應(yīng)該對(duì)混凝土進(jìn)行控制。除了泥漿質(zhì)量外，混凝土質(zhì)量也會(huì)對(duì)樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生影響，如果混凝土質(zhì)量不合格，樁基的牢固性會(huì)受到不利影響。施工單位需要遵循既定的設(shè)計(jì)要求，對(duì)混凝土進(jìn)行合理配置，并對(duì)混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢查。第三，應(yīng)該對(duì)沉渣厚度進(jìn)行控制。沉渣會(huì)附加在樁基礎(chǔ)之上，如果沉渣重量較大，樁基礎(chǔ)將承擔(dān)更多壓力，因此要降低沉渣重量，控制沉渣厚度。施工單位需要對(duì)孔洞進(jìn)行定期清理，不斷降低沉渣的厚度，避免沉渣過重導(dǎo)致樁基礎(chǔ)負(fù)擔(dān)加大。

結(jié)論：

綜上所述，我國的經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，建筑行業(yè)的綜合競爭力顯著增強(qiáng)，建筑企業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，面臨復(fù)雜的建筑工程，施工單位需要采用現(xiàn)代化施工技術(shù)，不斷提高建筑工程的整體質(zhì)量。在施工過程中，樁基礎(chǔ)技術(shù)非常常見，關(guān)乎建筑物的穩(wěn)定性，因此施工單位應(yīng)該把握樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用路徑。