建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)

何向軍

（山西焦煤集團(tuán)五麟煤焦開發(fā)有限責(zé)任公司，山西 汾陽 032200）

1 樁基礎(chǔ)技術(shù)在建筑工程土建施工中的適用范圍

樁基礎(chǔ)在土建工程中的最主要作用是提高地基的承載力，需要施工人員通過一系列的施工手段讓建筑的整體重量能夠均勻的分?jǐn)偟匠袎耗芰?qiáng)的土層和巖石上，最大限度緩解軟土地基經(jīng)常遇到的下沉塌陷問題，提高土層的承壓能力，可以讓建筑結(jié)構(gòu)的地基更加堅實。雖然樁基礎(chǔ)技術(shù)在土建施工過程中有著十分廣泛的應(yīng)用，但是樁基礎(chǔ)技術(shù)在施工過程中會產(chǎn)生很大的工程量，因此也要求建筑企業(yè)必須具備充足的資金做支持，而且由于建筑工程的施工標(biāo)準(zhǔn)各異，樁基礎(chǔ)技術(shù)并非適用所有的土建施工。為了發(fā)揮出樁基礎(chǔ)技術(shù)的最大價值，在施工前施工企業(yè)必須對樁基礎(chǔ)的適宜施工范圍進(jìn)行確認(rèn)：①對地基質(zhì)量要求較高的建筑工程以及自身重力較大的工程，例如加工廠房、貨物倉庫等，可以在施工過程中選擇使用樁基礎(chǔ)技術(shù)；②占地面積小但是有一定高度要求的建筑，例如煙囪、信號塔等；③對建筑穩(wěn)定性要求極高的行業(yè)，例如大型精密儀器制造業(yè)，為了最大限度降低地表震動對生產(chǎn)過程帶來的影響，可以選擇使用樁基礎(chǔ)技術(shù)；④如果建筑工程的施工位置處于地震帶上或者存在較為特殊的土層，那么建議使用樁基礎(chǔ)技術(shù)。

2 樁基礎(chǔ)技術(shù)的施工前準(zhǔn)備

為了發(fā)揮出樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的最大價值，技術(shù)人員就必須做好充足的施工前準(zhǔn)備：首先，技術(shù)人員必須對施工場地進(jìn)行全面勘測，包括施工場地的環(huán)境因素、水文地質(zhì)特點以及其他的外在影響因素，其中水文地質(zhì)是勘查的重點，技術(shù)人員需要詳細(xì)勘查施工現(xiàn)場的地形地貌、土壤結(jié)構(gòu)與周圍建筑物分布等，然后詳細(xì)了解施工現(xiàn)場周圍的湖泊最高水位和地下水的最低水位，并對水文地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)分析，綜合判斷出建筑物遭受自然災(zāi)害的可能性，同時也要對周圍建筑物的管道設(shè)置有一定了解，然后在詳細(xì)研究勘測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上制定出更加完善的施工方案，明確各項施工工藝的具體參數(shù)；其次，根據(jù)施工方案明確樁的定位，因為定位精度直接關(guān)系到后期的施工質(zhì)量，所以技術(shù)人員一定要確保樁基放線定位準(zhǔn)確并保證各個水準(zhǔn)點的精準(zhǔn)度[1]。

樁基礎(chǔ)施工前的技術(shù)準(zhǔn)備主要包括以下幾點：①結(jié)合施工方案明確施工工序，確保所有施工工序的具體可行；②根據(jù)施工現(xiàn)場的勘察結(jié)果，細(xì)化所有施工工序的時間與方法；③如果在施工過程中遇到地下管線，需要做好防護(hù)措施并加以保護(hù)；④驗證所有的施工數(shù)據(jù)是否科學(xué)，對不確定數(shù)據(jù)進(jìn)行重點驗證。

在樁基礎(chǔ)技術(shù)施工之前，技術(shù)人員還需要準(zhǔn)備好相應(yīng)的施工設(shè)備，確保所有的施工機(jī)械都能在施工過程中發(fā)揮出最大性能，同時做好放線定位準(zhǔn)備，能夠結(jié)合建筑工程的具體情況對所有的管樁位進(jìn)行固定，確保管樁不會發(fā)生偏移。網(wǎng)格復(fù)位法是最常采用的放線定位方法，由于在施工過程中管樁的位置存在一定差異，技術(shù)人員還需要標(biāo)注好水準(zhǔn)點，精確沉樁深度。

3 建筑工程土建施工中的樁基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用

按照施工方法可以將樁基礎(chǔ)技術(shù)分為兩類：①預(yù)制樁；②灌注樁。

3.1 預(yù)制樁技術(shù)應(yīng)用

鋼樁和混凝土樁是我國現(xiàn)階段建筑工程廣泛采用的預(yù)制樁?；炷令A(yù)制樁在建筑工程中有十分廣泛的應(yīng)用，混凝土預(yù)制樁的承載力大并且堅固穩(wěn)定，而且施工方便，但是混凝土預(yù)制樁在沉裝過程中容易受周圍環(huán)境影響，如果沒有采取有效措施進(jìn)行保護(hù)很容易產(chǎn)生樁體開裂、混凝土坍落等問題。與混凝土預(yù)制樁相比，鋼樁則被廣泛應(yīng)用于特殊領(lǐng)域，而且多以H型鋼樁和鋼管樁為主[2]。

預(yù)制樁的沉樁技術(shù)主要包括靜力沉樁、振動沉樁、錘擊沉樁和射水沉樁等，但一般的建筑工程在土建施工中通常選擇前三種沉樁技術(shù)，射水沉樁技術(shù)應(yīng)用的相對較少，而前三種施工技術(shù)又會在具體施工時對土層產(chǎn)生一定擠壓，會在一定程度上破壞土層，所以這也要求技術(shù)人員能夠結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，明確土建施工范圍，并以此為基礎(chǔ)精準(zhǔn)確定樁基的數(shù)量和樁間距離。

表1 不同樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的要素匯總

3.1.1 振動沉樁技術(shù)分析

振動沉樁技術(shù)在施工過程中需要依靠樁身的自身重量使樁基下沉到規(guī)定位置，技術(shù)人員需要在樁頂位置安裝振動器，確保樁基能在震動和自重的雙重作用力下達(dá)到預(yù)期的安裝效果，也就是保證樁基能夠深入規(guī)定的土層結(jié)構(gòu)中。振動沉樁技術(shù)在應(yīng)用過程中具有占地面積小、人員操作簡單等優(yōu)勢，因此在土建工程施工中有著十分廣泛的應(yīng)用。但是不可否認(rèn)的是，此項技術(shù)在施工過程中會產(chǎn)生較大噪聲污染，這也需要建筑企業(yè)必須在施工過程中采取有效方式進(jìn)行治理。

3.1.2 靜力沉樁技術(shù)分析

靜力沉樁技術(shù)主要是在靜力的作用下，合理配置樁機(jī)自重和重型機(jī)械，利用一定的反作用力讓樁基能夠深入到土層結(jié)構(gòu)內(nèi)部，以此到達(dá)規(guī)定的施工深度。靜力沉樁技術(shù)可有效提高土體結(jié)構(gòu)的承載力，并且在建筑結(jié)構(gòu)的長期使用過程中仍舊能夠保持優(yōu)越性能，可以在很大程度上提高建筑工程的施工質(zhì)量，降低不必要的成本開支，但是靜力沉樁技術(shù)的適用范圍相對有限，通常只適合應(yīng)用在土質(zhì)較為松軟的施工區(qū)域，如果土質(zhì)結(jié)構(gòu)相對較硬，采用靜力沉樁技術(shù)會在一定程度上對土層結(jié)構(gòu)造成破壞，進(jìn)而影響土體結(jié)構(gòu)本身的承載力。

3.2 灌注樁技術(shù)的應(yīng)用

挖孔樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁是如今建筑工程最常見的灌注樁形式，三者有不同的成孔方式，并且在建筑工程中都有著十分廣泛的應(yīng)用，不同的施工方法在具體的施工過程中又各自具有優(yōu)缺點，所以在施工時，技術(shù)人員一定充分結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，選擇合適的樁基礎(chǔ)技術(shù)。

3.2.1 沉管灌注樁

在應(yīng)用沉管灌注樁技術(shù)時，錘擊沉樁是最常用的方式，工作人員需要依靠錘擊的沖擊力來完成樁體的下沉工作。與其他的灌注樁結(jié)構(gòu)相比，沉管灌注樁在應(yīng)用過程中具有施工簡單、成本低廉、施工效率高等優(yōu)勢，但是因為沉管灌注樁具有較小的樁體橫截面，因此強(qiáng)度有限，很容易出現(xiàn)混凝土離析和樁身斷裂的情況。

3.2.2 挖孔樁

挖孔樁在使用過程中，需要利用機(jī)械或者人工進(jìn)行挖孔，在挖孔過程中施工人員一定要注意對樁孔的保護(hù)。人工挖孔樁具有施工成本低，施工速度快并且施工簡單等優(yōu)勢，而且在施工過程中不會對環(huán)境造成破壞，同時可有效保證施工質(zhì)量，因此在土建工程中應(yīng)用相對廣泛。人工挖孔樁的直徑通常在800mm以上[4]。

3.2.3 鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁技術(shù)是我國建筑工程應(yīng)用最為廣泛的樁基礎(chǔ)技術(shù)之一，在施工過程中需要利用機(jī)械在地基土上通過鋼管擠土、鉆孔等方式形成樁孔，并向樁孔內(nèi)部放置鋼筋籠、灌注混凝土，從而形成鉆孔灌注樁。相比于傳統(tǒng)的錘擊法，鉆孔灌注樁技術(shù)在應(yīng)用中具有較小噪聲，同時也在一定程度上提高了工程的施工效率；與預(yù)制樁相比，鉆孔灌注樁擁有更大的直徑，強(qiáng)度更大。

鉆孔灌注樁技術(shù)在應(yīng)用過程中，施工人員一定要嚴(yán)格按照鉆孔程序來進(jìn)行具體操作，確保各施工環(huán)節(jié)的有序進(jìn)行。首先，為了有效確保鉆孔質(zhì)量，一定要做好施工前準(zhǔn)備，確保樁位的科學(xué)性與準(zhǔn)確性。利用十字線確定鋼護(hù)筒的準(zhǔn)確位置，然后對樁位點進(jìn)行復(fù)核，埋設(shè)鋼護(hù)筒，并仔細(xì)查驗護(hù)筒的壓實程度；其次，在實際鉆孔過程中，如果護(hù)筒的質(zhì)量不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，就會導(dǎo)致漏水，這時就要及時加固護(hù)筒、堵塞漏洞，如果經(jīng)過加固后仍不能達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，那么就需要重新埋設(shè)護(hù)筒，從而確保鉆孔技術(shù)的順利開展；最后，為了有效確保鉆孔質(zhì)量，施工人員一定要合理控制鉆孔速度，切記不可過快或過慢，而且在鉆孔過程中盡量避免突然停鉆，這樣可有效降低鉆孔的塌方率[5]。除此之外，在制作鋼筋籠時，工作人員需要詳細(xì)測量鉆孔的深度與直徑，確定鋼筋位置、數(shù)量和間距，設(shè)計出最優(yōu)的焊接方案。在完成鉆孔與鋪設(shè)鋼筋籠之后，就要進(jìn)行混凝土的澆灌工作。此時工作人員要按照工程要求，嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量，并保證混凝土數(shù)量可滿足工程的連續(xù)澆筑。

綜上所述，樁基礎(chǔ)技術(shù)在建筑工程土建施工過程中有著十分廣泛的應(yīng)用，不僅可有效提高建筑工程地基的承載力與穩(wěn)定性，同時也可最大限度避免建筑工程的地基下沉，隨著我國施工水平的不斷提高，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)必定會不斷完善與創(chuàng)新，能夠為我國的建筑工程的長遠(yuǎn)發(fā)展提供充足動力。