建筑工程地基基礎(chǔ)及樁基礎(chǔ)施工技術(shù)探究

夏一山，夏云馳，劉雨

（中建七局第一建筑有限公司，北京 102600）

1 引言

隨著我國社會的發(fā)展，我國土地資源可用面積不斷縮小，建筑工程施工常面臨著復(fù)雜惡劣條件，對建筑基礎(chǔ)工程施工技術(shù)提出了更高的要求。如今高層建筑已經(jīng)成為建筑市場的主流工程，具有容納率高、占地面積小的優(yōu)勢，對地基穩(wěn)定性提出了更高的要求。因此，需要加強(qiáng)對地基和樁基施工的研究，利用施工技術(shù)提高建筑工程質(zhì)量，推動建筑事業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

2 建筑工程地基基礎(chǔ)和樁基基礎(chǔ)的地位

在建筑工程中，地基基礎(chǔ)是工程的基礎(chǔ)，施工效果會直接影響工程穩(wěn)定性，需要施工單位高度重視。地基在建筑結(jié)構(gòu)中負(fù)責(zé)承擔(dān)建筑整體重量以及傳重壓力。尤其是高層建筑，自重壓力大，在后續(xù)使用過程中，如果不能分流受力，容易導(dǎo)致建筑傾斜甚至倒塌的事故。

在施工期間需要加強(qiáng)對地基的管理，為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。一般情況下，地基施工可以分為人工地基和天然地基。人工地基施工成本高，施工周期長。天然地基主要是具備巖石結(jié)構(gòu)的地區(qū)，在施工期間，不需要進(jìn)行加固施工，巖石強(qiáng)度基本滿足分流實(shí)力需求。但是，由于作業(yè)面積小，往往還需要利用人工地基施工進(jìn)行加固處理。

樁基礎(chǔ)在建筑施工中也十分重要，需要在施工范圍內(nèi)找到最佳成樁位置。在樁孔內(nèi)填充合適比例的拌和材料，從而起到加固建筑結(jié)構(gòu)的作用。在樁基結(jié)構(gòu)中，主要包括承臺結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)樁結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)樁結(jié)構(gòu)常見于固定成樁結(jié)構(gòu)，承臺結(jié)構(gòu)穩(wěn)定機(jī)械，改善成樁質(zhì)量。在施工區(qū)域進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工能夠優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)，讓土壤結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，從而提高建筑結(jié)構(gòu)綜合性能。如今我國土地可用面積不斷縮減，建筑工程高度逐漸上升。很多建筑工程需要在復(fù)雜的環(huán)境中施工，對施工技術(shù)和質(zhì)量控制提出了更高的要求。應(yīng)用樁基礎(chǔ)施工能夠改善基礎(chǔ)作業(yè)環(huán)境，達(dá)到施工要求。如軟土地基施工，采取樁基礎(chǔ)施工，能夠顯著提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，推動建筑施工順利進(jìn)行。

3 建筑地基和樁基的施工難點(diǎn)分析

3.1 容易受到現(xiàn)場施工條件的影響

我國國土面積大，不同地區(qū)土質(zhì)條件不同，建筑工程施工條件也存在很大差距。如我國沿海地區(qū)，由于土壤吸收大量水分，造成土壤顆粒密度小，土質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，增加了施工難度【1】。而東北地區(qū)氣候寒冷，長期處于低氣溫環(huán)境下，土層中含有較多凍土。若氣溫變化，凍土融化或結(jié)冰，將影響地基施工質(zhì)量，造成土質(zhì)沉降不均勻問題。在地基和樁基施工前，需要全面考慮地質(zhì)條件進(jìn)行施工，將土質(zhì)條件和現(xiàn)場環(huán)境的影響控制在最小限度。

3.2 受地下水的影響

如今我國建筑工程高度不斷增加，對地基施工質(zhì)量提出了更高的要求，當(dāng)建筑地基達(dá)到足夠深度時，才能保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提高荷載力度。當(dāng)?shù)鼗疃仍黾?，對水源區(qū)域附近或者降水量大的地區(qū)，很容易在施工中途遇到地下積水。若沒有重視對地基和地樁的處理，很有可能對施工現(xiàn)場產(chǎn)生安全威脅，甚至影響工程未來的穩(wěn)定性。

4 建筑工程地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

在施工前需要重視施工準(zhǔn)備工作，提高施工的安全性和效率。施工前需要技術(shù)人員能夠深入現(xiàn)場實(shí)地考察，進(jìn)行全面數(shù)據(jù)調(diào)查，了解作業(yè)區(qū)的基礎(chǔ)環(huán)境。根據(jù)現(xiàn)場條件選擇合適的施工技術(shù)，保證契合施工現(xiàn)場。正式施工前，施工人員需要全面清理地基，保證施工環(huán)境的整潔度，避免雜質(zhì)影響施工技術(shù)的應(yīng)用，做好充足的準(zhǔn)備，有利于提高工程質(zhì)量。

4.1 高壓注漿地基施工

采取高壓注漿施工前，先使用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔處理，再實(shí)施注漿施工。鉆機(jī)鉆孔前，提前平整場地，保證鉆機(jī)機(jī)械設(shè)備平整，鉆桿垂直于地面。若發(fā)生偏移，偏移角度不允許超過1.5%。對鉆機(jī)工作進(jìn)行檢查，確定鉆機(jī)正常運(yùn)行，安全措施保證做到位。完成準(zhǔn)備工作后再進(jìn)行灌漿施工。成孔施工應(yīng)當(dāng)根據(jù)土質(zhì)條件，合理選擇成孔工藝。若土層標(biāo)準(zhǔn)貫入值N＜40，可使用鉆機(jī)直接插入注漿管。一般情況下，先使用鉆井成孔施工，然后再插入灌漿管。用鉆機(jī)提前成孔，需要保證成孔的直徑控制在75~130mm 范圍內(nèi)。完成成孔施工后，再進(jìn)行注漿施工。施工前需要檢查注漿口以及輸漿管，檢查注漿口是否通暢，各管道是否存在泄露。對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢查，沒有異常后才能進(jìn)行注漿施工。完成注漿施工后，拔管清洗干凈。拔管后再進(jìn)行清洗。若漿體凝固地基出現(xiàn)下沉的情況，還需回灌施工，保證回灌高度達(dá)到設(shè)計(jì)高度。

4.2 強(qiáng)夯地基施工

在建筑工程中，使用強(qiáng)夯地基施工多見于粉土、砂土等松軟性質(zhì)的土地中，通過添加大顆粒材料強(qiáng)夯，能夠構(gòu)建穩(wěn)定的地基結(jié)構(gòu)。在強(qiáng)夯施工中，要提前進(jìn)行強(qiáng)夯試驗(yàn)，觀察在強(qiáng)夯過程中振動頻率是否會影響建筑物的穩(wěn)定性，若對附近建筑物產(chǎn)生影響，還需要加強(qiáng)減振處理，保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。強(qiáng)夯地基施工前對場地進(jìn)行清理，保證場地平整，便于儲存強(qiáng)夯施工設(shè)備。另外，要合理選擇強(qiáng)夯地點(diǎn)，需要和附近建筑物保持15m 距離。若距離不足，需要設(shè)置隔振溝帶。建立隔振溝帶需要將強(qiáng)夯地帶包圍起來，溝深度超過建筑物深度。準(zhǔn)備強(qiáng)夯設(shè)備的同時，要做好安全防護(hù)。保證強(qiáng)夯施工期間，起重臂桿不會發(fā)生偏移，鋼絲繩不會發(fā)生搖擺。 強(qiáng)夯施工嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行施工，達(dá)到強(qiáng)夯深度附近，要使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量。夯擊后及時回填土質(zhì)，保證強(qiáng)夯地基下沉能夠滿足設(shè)計(jì)要求。強(qiáng)夯過程中務(wù)必保證夯錘垂直落下，避免夯坑偏移。在軟濕土質(zhì)條件下施工，還需要設(shè)置排水溝，然后才能進(jìn)行強(qiáng)夯施工。

4.3 攪拌樁地基施工

攪拌樁地基施工多見于土壤和砂石土質(zhì)中，這類土質(zhì)含水量少。攪拌樁地基施工主要有干法施工和濕法施工2 種方法。干法施工多使用粉體噴攪方法，濕法施工多采用深層攪拌方法。要根據(jù)施工現(xiàn)場條件以及土質(zhì)特點(diǎn)合理選擇施工方式。在攪拌混凝土前，提前對現(xiàn)場進(jìn)行清潔和平整工作，同時需要將攪拌機(jī)設(shè)備調(diào)平處理。嚴(yán)格檢查施工安全措施以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，確定無異常情況可以進(jìn)行施工【2】。施工過程中，攪拌機(jī)通過旋轉(zhuǎn)機(jī)身葉片以及設(shè)備重力，設(shè)定0.35~0.75m/min 緩慢下沉，達(dá)到設(shè)計(jì)深度。然后，按照0.30~0.50m/min 速度緩慢提升攪拌機(jī)。將混凝土壓入地底。攪拌機(jī)不停攪拌，讓混凝土和軟土充分混合，至攪拌機(jī)上升至地面高度。加固體呈現(xiàn)出8字結(jié)構(gòu)，加固體縱向長度為1.3m，橫向長度為0.8m，加固體之間保持2m 距離。攪拌樁地基施工要求樁基垂直度誤差控制在1°以內(nèi)，位置誤差控制在0.05m。完成注漿施工后需要清洗攪拌機(jī)管道。此外，施工過程中有時還會造成攪拌機(jī)停運(yùn)，出現(xiàn)這種情況時要求暫停時間要超過3h 后，才能進(jìn)行清洗。

4.4 沖孔灌注樁施工

在樁基礎(chǔ)施工中，采取沖孔灌注樁施工，能夠有效適應(yīng)地層變化，無需進(jìn)行接柱。施工過程安靜，振動噪聲小，缺點(diǎn)在于施工工序多，施工進(jìn)度緩慢。施工后需要一定養(yǎng)護(hù)期，不能立刻荷載。施工前需要提前進(jìn)行放樣、制備泥漿等工作。施工期間需要保證樁機(jī)穩(wěn)定，從小沖程密擊，錘高度為0.4~0.6m。

同時需要及時增加片石、護(hù)壁等。沖進(jìn)時需要注意進(jìn)行地質(zhì)勘察，根據(jù)泥漿補(bǔ)給情況對沖進(jìn)速度進(jìn)行控制。當(dāng)進(jìn)入持力層后，沖進(jìn)10cm 要進(jìn)行清孔取樣，鑒定巖樣，確定持力層。完成終孔后對孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度等要進(jìn)行檢查，達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)后才進(jìn)行鋼筋籠放置。澆筑混凝土前再次進(jìn)行清孔，保證泥漿性能滿足設(shè)計(jì)要求，沉渣厚度控制在5cm 內(nèi)，孔底50cm 下泥漿比重≤1.25，含砂率≤8%，黏度≤28s。結(jié)束清孔后，需要盡快進(jìn)行混凝土的灌注，要求間隔時間控制在30min內(nèi)。嚴(yán)格按照各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行施工，可有效控制施工質(zhì)量。

4.5 靜壓樁基礎(chǔ)施工

在樁基礎(chǔ)施工中，靜壓樁基礎(chǔ)施工也十分常見。借助于機(jī)械設(shè)備重力作用展開樁基礎(chǔ)施工。施工前需要對場地、設(shè)備進(jìn)行清潔檢查，確認(rèn)無誤后進(jìn)行作業(yè)。主要使用吊機(jī)設(shè)備，將管樁放置于樁機(jī)夾持箱內(nèi)。再進(jìn)行壓樁施工，作為靜壓樁施工最后環(huán)節(jié)，壓樁時需要在正側(cè)面設(shè)置吊線錘，讓樁身可垂直向下壓，將偏離角度控制在0.5°之內(nèi)。完成壓樁后，需要接頭焊接處理，將樁頂超標(biāo)位置截除。

5 結(jié)語

綜上所述，建筑施工中地基和樁基施工十分關(guān)鍵，直接影響到工程質(zhì)量和穩(wěn)定性。施工期間需要根據(jù)現(xiàn)場條件和設(shè)計(jì)要求靈活選擇施工技術(shù)，保證建筑物施工質(zhì)量，達(dá)到承載要求。施工需要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行，提前預(yù)估可能出現(xiàn)的施工問題，提前采取預(yù)防措施，保證建筑施工安全進(jìn)行。通過選擇合理的施工技術(shù)，能夠保證建筑工程順利竣工，為工程質(zhì)量和社會效益奠定良好的基礎(chǔ)。