芻議建筑工程地基處理與樁基施工技術(shù)

白如

（山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西太原 030001）

0 前言

地基處理與樁基施工在建筑工程中十分重要，其不僅是工程建設(shè)的重要組成部分，更是工程建設(shè)質(zhì)量的基本保障。地基質(zhì)量的好壞直接關(guān)乎該建筑物的使用年限，因此需要對(duì)相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行完善，并根據(jù)實(shí)際情況選擇地基處理技術(shù)與樁基施工技術(shù)，從而提高地基與樁基的建設(shè)質(zhì)量，以此使建筑工程滿足當(dāng)前時(shí)代的需求，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1 建筑工程地基處理與樁基施工概述

建筑工程的地基處理與樁基施工需要按照相關(guān)規(guī)范要求嚴(yán)格執(zhí)行，避免工程建設(shè)出現(xiàn)安全質(zhì)量問題。建筑工程建設(shè)整體涵蓋范圍較廣，其中包括多項(xiàng)施工內(nèi)容，基本貫穿建設(shè)的整體結(jié)構(gòu)，因此在實(shí)際施工時(shí)需要不斷細(xì)化，提高地基處理及樁基施工的工程質(zhì)量，延長建筑物的使用年限，滿足時(shí)代發(fā)展需求。由于建筑工程的工期一般要求較緊，需要在各項(xiàng)施工開始前做好地質(zhì)勘探及各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，且在此過程中需要完善施工隊(duì)伍，并設(shè)置應(yīng)急預(yù)案，避免各種問題的出現(xiàn)[1]。

在建筑基礎(chǔ)工程建設(shè)過程中，必須按照工程的實(shí)際建設(shè)需求制定規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)，從而縮短工程期限，且在施工過程中，必須對(duì)當(dāng)前工程深入了解，發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題并及時(shí)解決，不斷提高工程質(zhì)量。地基處理和樁基施工與房屋建設(shè)質(zhì)量息息相關(guān)，因此應(yīng)采用科學(xué)合理化的手段，應(yīng)用各類施工技術(shù)經(jīng)過規(guī)劃明確施工建設(shè)目標(biāo)，如施工規(guī)劃、建設(shè)工期、施工質(zhì)量等，從而使建設(shè)更加符合當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展需求，提高工程建設(shè)系統(tǒng)的拓展性和兼容性，為建筑提供安全保障[2]。

某建筑工程項(xiàng)目位于城市周邊區(qū)域，項(xiàng)目總建筑面積約5.2 萬 m2，總用地面積約 13 畝，項(xiàng)目由 2 幢 26 層（5#、6# 樓）組成，設(shè)置2 層地下室，設(shè)計(jì)±0.00 標(biāo)高為504.100m，基礎(chǔ)頂標(biāo)高-8.7m（絕對(duì)標(biāo)高為495.40m）。該工程對(duì)土地進(jìn)行物質(zhì)檢測，檢測結(jié)果為本區(qū)域濕陷性黃土地中含煤屑、氧化物、云母等，土地平均壓縮系數(shù)為0.34MPa-1，整體壓縮系數(shù)介于0.27～0.466MPa-1之間?；A(chǔ)采用鉆孔灌注樁，設(shè)計(jì)總樁數(shù)263 根，在該建筑中1～2層為配套商業(yè)、配套用房，鉆孔灌注樁樁身C40（水下澆注混凝土），終孔深度以樁端進(jìn)入持力層控制為主，項(xiàng)目基本概況如表1所示。

該工程在施工前明確工程全部內(nèi)容，以此避免在施工建設(shè)中出現(xiàn)問題。首先，工程樁基礎(chǔ)施工于2019 年5 月20 日開始，在實(shí)際施工過程中首先進(jìn)行地質(zhì)勘察，并嚴(yán)格審查各項(xiàng)資料，隨后要求專家學(xué)者分析施工可行性方案，明確施工需要整改的問題，以此使施工方案更加合理；其次，在工程方案修正完成后進(jìn)行審查，一切合格后開展工程施工前準(zhǔn)備工作，2019 年6 月1 日召開地基及樁基施工會(huì)以，要求各參建單位確定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，施工時(shí)應(yīng)依照地勘報(bào)告進(jìn)行施工，發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)整改，從而提高工程建設(shè)質(zhì)量；最后，該工程從施工前、過程中、施工后的不同階段開展控制工作，為進(jìn)一步增強(qiáng)地基處理的有效性，要求細(xì)致化施工作業(yè)，將相關(guān)控制工作落到實(shí)處[3]。

2 建筑工程地基處理施工技術(shù)

2.1 改善地基的壓縮性能

建筑工程建設(shè)整體涵蓋范圍較廣，其中包括多項(xiàng)施工內(nèi)容，基本貫穿了建設(shè)的整體結(jié)構(gòu)，因此實(shí)際施工時(shí)需要不斷細(xì)化。就目前情況來看，部分工程的地基建設(shè)壓縮性能不夠強(qiáng)，導(dǎo)致基礎(chǔ)沉降的問題出現(xiàn)，為房屋建筑帶來不良影響。因此，該工程為了減少基礎(chǔ)沉降帶來的不良影響，及時(shí)提高地基建設(shè)時(shí)的壓縮模量，以此改善地基的壓縮性能，進(jìn)而提高地基施工質(zhì)量。如該工程地基在期建設(shè)期間遇到了土質(zhì)較為疏松的土層，為避免出現(xiàn)土層坍塌的現(xiàn)象，可利用CFG 樁法處理技術(shù)增加地基的壓縮性能與地基承載力，保證建筑的穩(wěn)定性和安全性。

2.2 改善地基的滲透性能

建筑地基屬于地下工程，長期處于潮濕的環(huán)境中，如果因壓力作用導(dǎo)致水分進(jìn)入地基內(nèi)部，會(huì)減小地基的強(qiáng)度，建設(shè)完成后的整體質(zhì)量得不到任何保障。施工時(shí)可采取凍結(jié)法對(duì)其進(jìn)行有效的處理，在挖土深度較大的情況下，這種方式能發(fā)揮出極大的作用，且施工方式簡單，需要投入的成本較低。首先，使用相應(yīng)的工具和設(shè)備，把適量的液態(tài)氮或二氧化碳膨潤土注入土層中，這兩種物質(zhì)可以吸收大量的熱量，從而使土層內(nèi)部的溫度得到有效的降低。軟土被凍結(jié)之后，其抗壓縮能力以及承載能力會(huì)得到明顯的提高，從而使軟土地基的承載力滿足工程的實(shí)際要求[4]。

表1 工程概況

2.3 提高地基的抗剪切性能

地基在土層的下方建設(shè)，為保證地基不受土層壓力的影響，應(yīng)在地基施工時(shí)提高抗剪切性能，以此保證地基的穩(wěn)定性。在實(shí)際的地基施工中，應(yīng)當(dāng)利用相關(guān)技術(shù)減少土層壓力，以此優(yōu)化地基性能，使地基的抗剪切能力和抗壓能力得到快速提高，保證地基施工時(shí)的穩(wěn)定性和安全性，為日后房屋建設(shè)奠定基礎(chǔ)。因此，可利用粉噴樁技術(shù)改善地基的滲透性能，保證地基能夠平衡壓力，以此增加房屋建筑的安全系數(shù)，首先要明確碎石和粉煤灰的比例，確定后將水、水泥、碎石、粉煤灰進(jìn)行混合，與需要處理的土層攪拌之后形成樁體，使整體的地基性能得到顯著提高，在保證地基穩(wěn)定性和質(zhì)量的同時(shí)保障建筑工程的綜合效益。

3 建筑工程樁基施工技術(shù)

3.1 施工前要求

施工前需要平整好樁基機(jī)械施工平臺(tái)，并在此基礎(chǔ)上做好施工設(shè)施布置、材料堆放等有關(guān)準(zhǔn)備工作。嚴(yán)格按照?qǐng)D紙對(duì)樁位中心進(jìn)行測量放樣。如埋設(shè)護(hù)筒，要求護(hù)筒直徑＞樁徑30cm，中心偏差≤5cm，傾斜度≤1%，并測量護(hù)筒頂標(biāo)高，要求護(hù)筒頂高于地面20cm 左右，施工前，對(duì)樁基施工人員進(jìn)行安全及技術(shù)交底。如樁基施工需要泥漿護(hù)壁，根據(jù)鉆機(jī)的類型及地質(zhì)情況，可將泥漿稠度控制在17—20s，含砂率控制在2%以內(nèi)。同時(shí)，要求鉆頭中心與樁位中心偏差小于等于5cm，并檢查鉆機(jī)的平穩(wěn)性，嚴(yán)格控制鉆孔時(shí)間，做好鉆孔記錄，保證各項(xiàng)指標(biāo)符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。進(jìn)行預(yù)制樁施工前，要根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)及周圍環(huán)境情況，對(duì)沉樁順序及速度進(jìn)行規(guī)劃。

3.2 施工準(zhǔn)備工作

由于地基處理和樁基施工與房屋建設(shè)質(zhì)量息息相關(guān)，因此應(yīng)采用科學(xué)合理的手段，應(yīng)用各類施工技術(shù)經(jīng)過規(guī)劃明確施工建設(shè)目標(biāo)，如樁基施工前應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。首先，對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)的勘察，并了解當(dāng)前施工環(huán)境的詳細(xì)情況，同時(shí)將項(xiàng)目建設(shè)責(zé)任落實(shí)到人，以保障樁基施工的順利進(jìn)行。其次，在施工前準(zhǔn)備所需要的施工材料，同時(shí)進(jìn)行測量放樣，確定結(jié)構(gòu)線和中心線位置準(zhǔn)確，將尺寸允許偏差值控制在10mm，使施工偏差值保持在規(guī)定范圍內(nèi)。

3.3 樁基承臺(tái)施工

在樁基承臺(tái)施工中，可應(yīng)用擴(kuò)大承臺(tái)法提高基礎(chǔ)承載能力，使其達(dá)到工程構(gòu)造的實(shí)際需求。如在工程施工中，個(gè)別樁位存在較大的誤差，嚴(yán)重大于設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，導(dǎo)致樁基無法達(dá)到構(gòu)建要求，解決這一問題，可采用擴(kuò)大承臺(tái)尺寸的方法，以使建筑的荷載能由天然地基和樁一起承擔(dān)，且避免了承臺(tái)不均勻沉降。對(duì)單根樁來說，若其承載能力不符合規(guī)定建設(shè)要求，必須進(jìn)行擴(kuò)大承臺(tái)作業(yè)，與天然地基共同承擔(dān)荷載，發(fā)揮該方法的作用。同時(shí)，為了提高基礎(chǔ)抗震能力，可設(shè)計(jì)了連接獨(dú)立承臺(tái)，將基礎(chǔ)整體性提高，并加入抗震地梁提高其抗震性，進(jìn)一步延長建筑的使用壽命，滿足施工建設(shè)要求。

3.4 補(bǔ)沉法及補(bǔ)樁法

在建筑工程樁基施工中，補(bǔ)沉法及補(bǔ)樁法的應(yīng)用較為常見，如在實(shí)際工程建設(shè)中，要求以相關(guān)圖紙標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)，但出現(xiàn)預(yù)制樁插入深度與圖紙標(biāo)準(zhǔn)不一致的問題，預(yù)制樁受到土層擠壓樁身上浮，此時(shí)需要合理應(yīng)用補(bǔ)沉法（復(fù)打或復(fù)沉法）進(jìn)行處理，以此抬起預(yù)制樁，使其與圖紙要求一致。在樁基承臺(tái)施工補(bǔ)樁中，如果值樁操作不便，可以采取鉆孔的方式進(jìn)行處理，使補(bǔ)樁工作能有有效進(jìn)行。同時(shí)，補(bǔ)沉法及補(bǔ)樁法也可以結(jié)合應(yīng)用，如在樁基施工期間使用分節(jié)連接，分節(jié)連接最大的問題就是連接部分脫離，因此可以將補(bǔ)沉法與補(bǔ)樁法結(jié)合，解決存在的問題。一方面，需要松開的接頭再次進(jìn)行擰緊，隨后對(duì)問題樁進(jìn)行復(fù)打作業(yè)，提高其豎向承載力；另一方面，補(bǔ)樁需要與原樁一致，在補(bǔ)樁中必須按照規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以此進(jìn)一步強(qiáng)化承載力及抗震性能，提高施工建設(shè)質(zhì)量。

4 結(jié)束語

建筑工程在進(jìn)行地基處理與樁基施工的過程中，必須要明確工程地質(zhì)情況，以此進(jìn)行技術(shù)層面上的整合提高。同時(shí)，需要對(duì)工程建設(shè)區(qū)域中的地質(zhì)條件進(jìn)行改善，如在地基處理過程中，合理選擇各類現(xiàn)代化技術(shù)，以此保證地基處理的有效性。在此基礎(chǔ)上，需要將樁基施工不斷完善，保證建筑工程建設(shè)的穩(wěn)定性和安全性，促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。