建筑樁基技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新

李永生

（江蘇華東建設(shè)基礎(chǔ)工程有限公司，江蘇 南京 210000）

1 建筑樁基發(fā)展歷史

建筑樁基是最古老的型式之一，早在新石器時代，人們就已經(jīng)掌握了利用樁基對居住點進行修建的方法。我國的古代建筑，像造于軟弱地基上的重型、高聳建筑或歷史名橋，都是巧妙地運用了樁基結(jié)構(gòu)才抵御住了地震、海浪，這也從側(cè)面證明了樁基的經(jīng)久耐用。從建筑樁基的使用材料來看，樁基已經(jīng)完成了從天然的石樁、木樁到混凝土樁和鋼筋混凝土木樁的轉(zhuǎn)變，在現(xiàn)階段施工過程中，主要采用鋼筋混凝土樁以及鋼樁系列和特種裝系列。

在建筑施工過程中，灌注樁是最為常用的，它包括人工挖孔樁基、機械鉆孔樁兩種類型。人工挖孔樁最先在美國出現(xiàn)的，到今天也有一百多年的歷史了。而鉆孔灌注樁是在大功率鉆孔機研制成功后小狐仙的。隨著二戰(zhàn)后全球經(jīng)濟的復(fù)蘇，高層、超高層建筑都會選擇鉆孔樁來做樁基。鉆孔樁技術(shù)在世界各地都得到了充分的應(yīng)用，應(yīng)用量并呈逐年遞漲的趨勢。

我國灌注樁的使用始于六十年代，其普及速度之快與我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展有著密不可分的聯(lián)系。近年來，我國對于灌注樁的使用已達(dá)世界各國之最，雖然起步較晚但卻是發(fā)展最為迅速的國家。

到今天，樁基已有數(shù)千年的發(fā)展歷史，世界各地在一個世紀(jì)的應(yīng)用情況也說明了樁基技術(shù)對于建筑施工的重要性。無論是樁基的材料還是基礎(chǔ)施工方式都發(fā)生了很大的改進，并在發(fā)展過程中逐漸形成了一套現(xiàn)代化基礎(chǔ)工程體系。

現(xiàn)階段，建筑樁基在樁型和施工工藝上都做了很多創(chuàng)新，樁的成型工藝也比過去更加的多樣，特別是樁基設(shè)計和施工領(lǐng)域方面不斷有新的理念提出。也使得樁基越來越具有廣泛性的意義。當(dāng)單樁設(shè)計的承載能力達(dá)到最大負(fù)荷時，設(shè)計者便需要從樁身材料、樁身截面、成樁工藝入手，進行承載力的改良樁系測驗。同時隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電子計算機和數(shù)值計算也給樁基設(shè)計大開方便之門，樁基的設(shè)計理論不斷向著完善、健全的方向發(fā)展。

2 建筑樁基的發(fā)展趨勢

未來工程建設(shè)，將會朝著更高難度和更大規(guī)模發(fā)展，再加上樁基工程本身的復(fù)雜性，建筑樁基必然將朝著以下趨勢發(fā)展：

1） 改變過去規(guī)格和型式的過于冗雜，通過定型化和規(guī)范化的整理，來消除樁工機械和工藝不能良好匹配的弊端。2） 高強度材料及綠色無公害成樁工藝將作為未來樁基技術(shù)研究的主要內(nèi)容。在某些情況下，樁和樁基的含義被拓寬，使得工程施工過程中不斷出現(xiàn)新的結(jié)構(gòu)，就拿樁墻、圓筒式環(huán)型支護結(jié)構(gòu)等在樁基設(shè)計和施工理論中被不斷地分析和反復(fù)論證。3） 化學(xué)和化工技術(shù)不斷向巖土工程滲透、交融，并發(fā)揮了很大的作用。例如，樁基工程環(huán)境反應(yīng)的化學(xué)研究就會涉及到樁身材料和化學(xué)灌漿技術(shù)的應(yīng)用等，化學(xué)和化工技術(shù)在復(fù)雜樁基設(shè)計施工過程中有著非常重要的作用。4）建筑樁基的行業(yè)秩序?qū)玫胶艽蟮母挠^。經(jīng)過一定時期的反復(fù)實踐，部分樁型和工藝將會得到淘汰。應(yīng)科學(xué)來代替經(jīng)驗，用數(shù)據(jù)規(guī)范施工，用高效的計算機技術(shù)代替危險的現(xiàn)場承載實驗，無公害施工技術(shù)和自動化技術(shù)將會在樁基施工過程中展現(xiàn)出不同凡響的作用。5） 樁基技術(shù)過程中的特殊問題，諸如混凝土中樁的設(shè)計和施工、特殊樁型的工作機理與應(yīng)力和位移的計算等等都將會受到科學(xué)工作者的重視，相信，很多問題都能得到解決。

3 建筑樁基的施工技術(shù)及原則

樁基承擔(dān)著上層建筑與地面間的連接作用，將上層建筑的荷載傳遞至地面以提高建筑結(jié)構(gòu)整體的荷載能力和抗震能力。在樁基施工過程中，需要遵循以下幾個施工原則：

1） 因地制宜。不同的土層條件例如地下水位、土壤成分等都會對樁的實際功效發(fā)揮產(chǎn)生影響，在實際操作過程中，需要根據(jù)建筑工程的實時地質(zhì)條件，選擇合適的樁結(jié)構(gòu)。2） 充分考慮泥水、沙石等周邊環(huán)境的影響。建筑樁基操作中泥漿護壁的鉆孔樁的實施需要充分考慮對于周邊環(huán)境的影響。3） 樁基基礎(chǔ)荷載量的判斷?；A(chǔ)荷載量是單樁承載力的主要影響因素。因此在施工前，需要估算建筑上層部分給予基礎(chǔ)的荷載大小，以便能夠有針對性的設(shè)計出符合條件的樁基。4） 機械化設(shè)備的使用。對于施工現(xiàn)場的設(shè)備進行評估，如果現(xiàn)有機械設(shè)備不能滿足當(dāng)前的施工需要，可以就近調(diào)用其它工地的機械設(shè)備，如果沒有合適的還可以選擇購買新的機械設(shè)備。

4 建筑樁基技術(shù)的創(chuàng)新方法

1） 不斷強化創(chuàng)新施工理念。理念是員工行事的準(zhǔn)繩，因此在實際工作中需要不斷加強員工的理念養(yǎng)成，提高工作質(zhì)量，并加強建筑施工管理。2） 支持并鼓勵樁基技術(shù)的創(chuàng)新。社會和建筑行業(yè)內(nèi)部都應(yīng)當(dāng)加大對樁基技術(shù)創(chuàng)新的力度，培養(yǎng)一批優(yōu)質(zhì)的技術(shù)創(chuàng)新人才，來推動整個行業(yè)的進步。3） 不斷完善創(chuàng)新機制，深入創(chuàng)新施工理念，保持永久的創(chuàng)新性。

5 結(jié)語

工業(yè)化的進程對于樁基技術(shù)的發(fā)展有著巨大的影響，不管是鋼鐵工業(yè)還是化學(xué)工業(yè)，都對樁基技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用形成了一個特定的時期或是階段。由于不斷有新的樁型施工工藝的出現(xiàn)，樁基的很多理論概念都在實際應(yīng)用過程中發(fā)生了變化，再加上樁基本身的復(fù)雜性，使得樁的應(yīng)用更加具有難度。好在隨著樁基技術(shù)的不斷改良和優(yōu)化和樁基與其它工程學(xué)科聯(lián)系的加深，讓樁基技術(shù)朝著更加規(guī)范化、有序化的方向發(fā)展。