建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用

胡廷威

摘 要：隨著現(xiàn)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化建設(shè)也是在不斷的提高，繼而帶動(dòng)力我國(guó)建設(shè)行業(yè)的發(fā)展。在現(xiàn)代土建工程中，采用樁基礎(chǔ)技術(shù)可以很大程度的提高建筑項(xiàng)目的穩(wěn)定性，因此該技術(shù)被廣泛應(yīng)用到建筑工程中。本文從樁基礎(chǔ)技術(shù)的內(nèi)涵和樁基礎(chǔ)技術(shù)在土建工程中的優(yōu)勢(shì)出發(fā)，總結(jié)何時(shí)應(yīng)用樁基礎(chǔ)才能取得較好效果，并對(duì)如何更好的應(yīng)用樁基礎(chǔ)做詳細(xì)分析，探究樁基礎(chǔ)在建筑工程中的綜合應(yīng)用，以期該技術(shù)可以得到逐漸完善。

關(guān)鍵詞：建筑工程；土建施工；樁基礎(chǔ)技術(shù)

1 引言

在建筑行業(yè)的快速發(fā)展下，建筑工程施工技術(shù)也在不斷革新。為了滿足建筑工程的質(zhì)量要求，要對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行探究，采取有針對(duì)性的措施，以此來(lái)提高建筑工程的施工質(zhì)量，滿足使用的要求。所以在開(kāi)展施工時(shí)，要從建筑工程的實(shí)際情況入手，運(yùn)用好樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，在提升地基承載能力的基礎(chǔ)上來(lái)減少問(wèn)題的出現(xiàn)。

2 樁基礎(chǔ)技術(shù)的含義及分類(lèi)

樁基礎(chǔ)技術(shù)、樁基礎(chǔ)，顧名思義就是一種建筑工程的底層設(shè)施，這項(xiàng)技術(shù)可以大大提高建筑的承重力，因此更加適用于高層建筑，這也是符合當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展潮流的，特別是受周邊環(huán)境影響地區(qū)的城市舊房改造建設(shè)、深基坑、路橋基礎(chǔ)等的應(yīng)用更為突出。樁基主要是由基樁和承臺(tái)組成的。樁基是一種比較成熟的基礎(chǔ)型式，因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)經(jīng)歷了幾千年的發(fā)展過(guò)程。無(wú)論是樁基材料和樁的類(lèi)型，或者是樁工機(jī)械以及施工方法都有了很大的發(fā)展和改善，目前已經(jīng)形成了現(xiàn)代化基礎(chǔ)工程體系。在某些情況下，采用樁基可以大量減少施工現(xiàn)場(chǎng)工作量和材料的消耗，而樁基的分類(lèi)也是比較多的，分類(lèi)的落腳點(diǎn)不同、分類(lèi)也就不同，每種樁基適用于不同的情況，這還是因?yàn)槊糠N樁基都各有優(yōu)劣。按照受力原理來(lái)分，主要有兩大類(lèi)：摩擦樁和端承樁；其中摩擦樁系利用地層與基樁的摩擦力來(lái)承載構(gòu)造物并可分為壓力樁及拉力樁，大致用于地層無(wú)堅(jiān)硬之承載層或承載層較深。端承樁：系使基樁坐落于承載層上（巖盤(pán)上）使可以承載構(gòu)造物。而按照砼施工方式來(lái)分主要也有兩種一種是預(yù)制樁和灌注樁。工程建設(shè)人員要根據(jù)項(xiàng)目地點(diǎn)特點(diǎn)難點(diǎn)，因地制宜，選用經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)實(shí)際可行的樁型進(jìn)行施工；另一種是建筑工程的不同要求選用不同的施工形式選樁型，比如旋挖樁、沖孔樁、靜壓樁、沖擊樁、人工挖孔樁等等，并在施工過(guò)程不斷改進(jìn)改良施工工藝，這樣才能適時(shí)合理的推廣樁基礎(chǔ)工程的運(yùn)用。

3 樁基礎(chǔ)技術(shù)的適用范圍

樁基礎(chǔ)技術(shù)雖然能夠大幅度提高建筑的承重力，保障消費(fèi)者的人身安全，但是這項(xiàng)建筑技術(shù)造價(jià)較高，并不適合所有的建筑工程，可以說(shuō)其也有一個(gè)適用范圍。首先，在那些土質(zhì)比較特殊的地區(qū)，可以相應(yīng)的采用樁基礎(chǔ)技術(shù)；其次，在那些對(duì)建筑物承重力要求較大的建筑上也可以利用樁基礎(chǔ)技術(shù)；最后，在那些對(duì)地基要求較高的地區(qū)，譬如儲(chǔ)物倉(cāng)庫(kù)等建筑上，也可以利用樁基礎(chǔ)技術(shù)。如果能夠合理的在這些建筑上利用樁基礎(chǔ)技術(shù)想必一定能夠取得意想不到的效果，除此之外，對(duì)于樁基礎(chǔ)技術(shù)的利用就要比較小心了，總而言之，建筑技術(shù)的利用還是要以提高工程效率，保證工程質(zhì)量為核心。

4 樁基礎(chǔ)技術(shù)施工前的準(zhǔn)備工作

4.1 因地制宜

在樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，必須對(duì)實(shí)際的地質(zhì)環(huán)境和建筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的考量，由于我國(guó)地域遼闊，在建筑施工過(guò)程中會(huì)遇到非常到的復(fù)雜地基情況，如凍土、巖石結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、土層抗壓能力弱、流動(dòng)性砂石、海岸地質(zhì)等等，這樣都對(duì)建筑工程中地基施工帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)，在樁基礎(chǔ)技術(shù)施工過(guò)程中不能墨守成規(guī)，局限于過(guò)去的施工技術(shù)方案，要根據(jù)實(shí)際的環(huán)境制定相應(yīng)的樁基礎(chǔ)施工方案，可以做出一些大膽的創(chuàng)新，結(jié)合多種樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，同時(shí)也可以引進(jìn)一些國(guó)外一些成功建筑案例中樁基礎(chǔ)的施工方法，總而言之，就是要因地制宜，保障建筑工程的整體施工質(zhì)量和安全。

4.2 完善施工方案

由于建筑工程是一個(gè)復(fù)雜的工程項(xiàng)目，沒(méi)有說(shuō)在實(shí)際的施工過(guò)程中必須完全依據(jù)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行施工，將可能出現(xiàn)的安全隱患放置到一邊，不僅是對(duì)工程項(xiàng)目的不負(fù)責(zé)任，更是對(duì)自己職業(yè)道德的挑戰(zhàn)。在實(shí)際樁基礎(chǔ)技術(shù)施工過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)非常多的額外因素，有些問(wèn)題是在預(yù)先設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有考慮到位的，還有很多是當(dāng)時(shí)的居民告知的，還有一些是由于實(shí)際地質(zhì)變化的復(fù)雜等，在多種因素的影響下，必須要對(duì)施工的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷的完善改正，保障設(shè)計(jì)的方案更加貼近與實(shí)際的施工條件，這樣才能提高樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量。

4.3 控制載荷量

在樁基礎(chǔ)技術(shù)的施工過(guò)程中還要根據(jù)實(shí)際建筑工程的使用效能，來(lái)控制預(yù)制樁的載荷量，預(yù)制樁體的載荷量和設(shè)計(jì)的壓入深度，都在一定程度上影響著建筑的使用壽命，為了最小減少對(duì)地層環(huán)境的破壞，最大的提高建筑工程的質(zhì)量安全，保證建筑物在使用壽命之內(nèi)，地基不會(huì)出現(xiàn)任何的問(wèn)題，就需要對(duì)每一根預(yù)制樁的載荷進(jìn)行設(shè)計(jì)和預(yù)估，載荷量的過(guò)大過(guò)小，都會(huì)對(duì)實(shí)際的建筑物造成影響。有效的控制預(yù)制樁的載荷，就是保障建筑工程使用壽命的前提。

5 樁基礎(chǔ)技術(shù)在土建施工中的應(yīng)用

5.1 預(yù)制樁的應(yīng)用

預(yù)制樁是樁基礎(chǔ)技術(shù)在土建工程中一種應(yīng)用比較廣泛的技術(shù)，主要原理是通過(guò)打樁機(jī)將預(yù)制的鋼筋混凝土樁打入地下。優(yōu)點(diǎn)是材料省、砼強(qiáng)度高，使用施工場(chǎng)地少，樁砼質(zhì)量有保障，安全性較高，沉降量小承載能力高，適用于對(duì)承重力要求較高的建筑，該項(xiàng)技術(shù)的缺點(diǎn)是施工難度高，受機(jī)械數(shù)量限制無(wú)法全面施工，施工工期相對(duì)長(zhǎng)。首先要利用施工工程中的建筑材料制成相應(yīng)的預(yù)制樁，預(yù)制樁的制作要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)，不僅要按照相關(guān)順序，同時(shí)也要按照相應(yīng)的數(shù)量采用，預(yù)制樁質(zhì)量可以直觀看到成品，樁的尺寸強(qiáng)度很好掌控；其次，再利用打樁設(shè)備進(jìn)行定位就位的施工，然后就是通過(guò)樁設(shè)備的外力壓送至設(shè)計(jì)位置，壓樁的種類(lèi)也是比較多的，按受力方式主要有靜壓樁、沖擊樁、振動(dòng)樁。有些預(yù)制樁工作會(huì)損害土層或周邊建筑，譬如沖擊樁振動(dòng)樁，這會(huì)造成不必要不可預(yù)見(jiàn)性的損失；預(yù)制樁在壓樁過(guò)程容易偏位斷裂，也影響工程質(zhì)量，因此，工程建設(shè)人員在進(jìn)行樁基礎(chǔ)工作時(shí)一定要因地制宜；因時(shí)制宜，選擇最合適的樁型，確定樁基數(shù)量與樁基間距。

5.2 灌注樁的應(yīng)用

灌注樁也是應(yīng)用比較廣泛的一種樁基礎(chǔ)技術(shù)。灌注樁原理是通過(guò)機(jī)械或人工先成孔，然后安裝鋼筋籠再灌注砼的成樁方式；灌注樁主要分為振動(dòng)沉管灌注樁、引孔沉管灌注樁、螺旋鉆孔壓漿成樁、鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁；樁與預(yù)制樁相比，有其優(yōu)勢(shì)就是可以施工縮短施工工期，應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的地質(zhì)情況，但是比較費(fèi)施工材料，不可預(yù)見(jiàn)性較多。下面比較常用灌注樁的運(yùn)用對(duì)比。

5.2.1 振動(dòng)沉管灌注樁

振動(dòng)沉管灌注樁通過(guò)振動(dòng)力將暫時(shí)堵住下端開(kāi)口的樁管沉入到地基預(yù)定深度， 然后向樁管內(nèi)吊放鋼筋籠并灌注混凝土，再用動(dòng)力將樁管拔出發(fā)面，混凝土和鋼筋留在地下形成的樁稱(chēng)為振動(dòng)沉管灌注樁。振動(dòng)沉管灌注樁適用于一般粘性土、淤泥或淤泥質(zhì)土、砂土及人工填土等土優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：與的傳統(tǒng)打入式鋼筋混凝土預(yù)制樁相比，可以節(jié)約 50%的鋼筋，在相同承載力的情況下，造價(jià)一般可降低 30%左右；與鉆孔樁相比，施工工藝簡(jiǎn)單，速度快，無(wú)排污困擾。缺點(diǎn)：只能用于軟土地基，樁徑小，單樁承載力低。

5.2.2 引孔沉管灌注樁

引孔沉管灌注樁主要用在難以直接沉管的地層中用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)預(yù)引小于設(shè)計(jì)樁徑的孔，而后，通過(guò)錘擊力或振動(dòng)力將鋼管及預(yù)制樁尖沉入到預(yù)定設(shè)計(jì)深度、再向鋼管內(nèi)下入鋼筋籠并灌注混凝土，最后用動(dòng)力拔出鋼管成樁。該工藝的沉管、灌注混凝土、拔管工序與振動(dòng)沉管灌注樁相同， 只是鋼管與樁尖聯(lián)結(jié)處的密封程度對(duì)成樁質(zhì)量的影響更為明顯，這是處理堅(jiān)硬巖層基礎(chǔ)的較好方法。

5.2.3 螺旋鉆孔壓漿成樁

螺旋鉆孔壓漿樁是用長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)，一次鉆孔至設(shè)計(jì)的樁端深度，在提鉆的同時(shí)向孔內(nèi)注入按設(shè)計(jì)要求制備的水泥漿，注漿提鉆后，向孔內(nèi)安放鋼筋籠并加入碎石，再經(jīng)多次補(bǔ)漿面形成的無(wú)砂混凝土樁體。

施工中鉆機(jī)的提升，孔內(nèi)被連續(xù)注入的高壓水泥漿所充填上，高壓水泥漿向孔壁的擴(kuò)滲作用， 既防止了孔壁坍塌、樁體縮徑，又很好的改善了樁間土的物理力學(xué)性質(zhì)，使樁的側(cè)壁摩阻力大大的增強(qiáng)，從而提高了樁體的承載能力。其數(shù)值相當(dāng)于同規(guī)格其他樁的的 1.5～2.0 倍。

適用范圍：該技術(shù)適用于填土、粘性土、粉土、砂土以及碎石類(lèi)等地層的樁基工程。優(yōu)點(diǎn)：（1）承載力比同尺寸的鉆也樁或預(yù)制樁高。（2）施工速度快成樁效率高，比普通樁可提高 50%。（3）無(wú)振動(dòng)、低噪音、無(wú)污染適合城市基建及改、擴(kuò)建工程。（4）在地下水位以下砂、卵石等易塌孔的地層成樁時(shí)不需采取專(zhuān)門(mén)護(hù)壁措施。缺點(diǎn)：（1）施工不當(dāng)往往會(huì)引起漿液外溢。（2）如水灰比掌握不好可影響樁體身質(zhì)量。

5.2.4 鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁原理是機(jī)械回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔，然后向孔中灌筑混凝土或鋼筋混凝土所成的樁。按照成孔工藝特點(diǎn)，可分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、無(wú)循環(huán)螺旋鉆進(jìn)三大類(lèi)，各大類(lèi)均有其自身的適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔工藝：適用于粘性土、粉土、砂土、碎石類(lèi)土、強(qiáng)風(fēng)化巖及軟巖等，成樁直徑 500mm～2200mm。針對(duì)不同地層可采取不同鉆頭鉆進(jìn)，實(shí)現(xiàn)不取芯或取芯鉆進(jìn)，鉆進(jìn)效率高。缺點(diǎn)是在卵漂石層中鉆進(jìn)困難；鉆孔直徑大時(shí)，坍塌地層護(hù)壁困難，泥漿放量大。

反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔工藝：適用于粘性土、粉土、砂土、碎石類(lèi)土、強(qiáng)風(fēng)化巖及軟巖等，成樁 500mm～2200mm。鉆進(jìn)粉細(xì)砂、卵礫石、粘性土、粉土效率高、進(jìn)尺快；可使用清水鉆進(jìn)，靠水柱壓力保持孔壁穩(wěn)定，排渣徹底、孔底干凈、鉆進(jìn)效率高，鉆頭消耗少，對(duì)大口徑較深的孔鉆進(jìn)有利；缺點(diǎn)是對(duì)含水層有抽吸作用，水量消耗大，特別是漏水情況容易引起坍孔。

無(wú)循環(huán)螺旋鉆進(jìn)成孔工藝：適用于地下水位以上的填土、粘性土、粉土、中等密度以上的砂土等，成樁300mm～800mm。對(duì)均質(zhì)的粘性土、粉土、砂土鉆進(jìn)效率高，不使用沖洗液，無(wú)泥漿污染、噪音小、振動(dòng)小，可在狹窄場(chǎng)地施工，成本低，消耗材料少，缺點(diǎn)是不適宜大粒徑卵礫石、漂石、巖石施工。一般樁徑較小，單樁承載力低。

5.3 摩擦樁的應(yīng)用

摩擦樁主要適用于巖層埋置很深的地基，摩擦樁主要考慮的是摩擦力，對(duì)于端承力考慮的比較少。如果樁穿過(guò)并支撐在各種壓縮土層時(shí)，主要依靠樁側(cè)土的摩阻力支撐垂直荷載，這樣的樁就稱(chēng)為摩擦樁。摩擦樁與預(yù)制樁和灌注樁不同，它的適用情況比較特殊，主要也是按所受摩擦力來(lái)進(jìn)行考慮的。在某些土質(zhì)比較特殊或者是巖層比較厚的地區(qū)還是比較適用的。

優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)性廣，適合在各種地層中施工，樁長(zhǎng)、樁徑選擇范圍大，單樁承載力高，與預(yù)制樁相比，可節(jié)約鋼材， 降低成本， 施工噪音小，適合在建筑密集的市區(qū)施工。缺點(diǎn)：施工工藝比較復(fù)雜，影響質(zhì)量的因素較多，施工質(zhì)量難以控制，排污量大有時(shí)難以處置。

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上各個(gè)方面的介紹我們了解到，高層建筑的不斷增多對(duì)樁基礎(chǔ)提出更高要求。樁基礎(chǔ)對(duì)建筑的整個(gè)結(jié)構(gòu)和安全起著直接作用，雖然目前的樁基礎(chǔ)技術(shù)逐漸成熟，但是受到設(shè)施、地質(zhì)等因素的影響，還要對(duì)樁基礎(chǔ)技術(shù)不斷的展開(kāi)研究。在實(shí)際的應(yīng)用中，要依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，因地制宜的選擇合適的樁基礎(chǔ)，進(jìn)一步提高樁基礎(chǔ)質(zhì)量，從而保證土建工程的整體質(zhì)量。

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