建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究

李新楠

【摘要】隨著近年來我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展，樁基礎(chǔ)技術(shù)在建筑工程土建施工中的應(yīng)用越來越廣泛，在施工中合理應(yīng)用樁基礎(chǔ)技術(shù)，有助于提升建筑工程的穩(wěn)固性。在建筑工程土建施工過程中，應(yīng)用樁基礎(chǔ)技術(shù)的意義重大，既能提升基礎(chǔ)的承載力，也能促進(jìn)建筑穩(wěn)固性的提升，同時在樁基礎(chǔ)技術(shù)的完善過程中，技術(shù)的環(huán)保性能和節(jié)能效果也在不斷提升，因此能夠更好的推動我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。除此之外，應(yīng)用樁基礎(chǔ)技術(shù)，對于解決深陷問題具有十分明顯的作用。相較于普通的基礎(chǔ)施工技術(shù)，樁基礎(chǔ)技術(shù)具有多方面的優(yōu)勢，尤其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，相較于傳統(tǒng)的地基處理技術(shù)，樁基礎(chǔ)技術(shù)能夠適應(yīng)更加惡劣的地質(zhì)環(huán)境條件，并且還能確保技術(shù)的作用發(fā)揮，能夠在很大程度上降低沉陷以及坍塌事故的放上幾率。正是由于樁基礎(chǔ)技術(shù)具有這些優(yōu)勢，使得該技術(shù)在建筑工程土建施工中的應(yīng)用越來越廣泛，但是從技術(shù)的實際應(yīng)用情況來看，依然存在一定的不合理因素，未能充分發(fā)揮出樁基礎(chǔ)技術(shù)的作用與優(yōu)勢。針對這種情況，一方面需要我們繼續(xù)加強(qiáng)對樁基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)，使樁基礎(chǔ)技術(shù)更加完善，作用更加顯著，另一方面要積極探索更加合理的技術(shù)應(yīng)用措施，確保技術(shù)的應(yīng)用效果。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;土建施工;樁基礎(chǔ)技術(shù);應(yīng)用措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.002

緒論

技術(shù)的完善與應(yīng)用，是推動建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在，在我國建筑行業(yè)的發(fā)展過程中，近年來對樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，這是因為樁基礎(chǔ)技術(shù)具有多方面的作用和優(yōu)勢，既能保障基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也能適用于更加復(fù)雜的環(huán)境之中。因此在技術(shù)合理運用的基礎(chǔ)上，也要注重對技術(shù)的研發(fā)，促進(jìn)樁基礎(chǔ)技術(shù)的不斷完善，推動樁基礎(chǔ)技術(shù)朝著更加節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，使其能夠發(fā)揮出更大的作用。

一、樁基礎(chǔ)技術(shù)概述

在我國建筑行業(yè)發(fā)展過程中，所應(yīng)用到的技術(shù)類型較多，其中樁基礎(chǔ)技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)形式之一，對樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用，不僅對于提升土建施工質(zhì)量具有十分重要的意義，而且能夠推動工程效益的提升，并且在建筑工程工期方面也發(fā)揮了不俗的價值。

1.樁基礎(chǔ)的尺寸

相比中低層的建筑進(jìn)行施工，高層或者超高級的建筑在施工時對于樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用要求就更高。眾所周知，高層或者超高層建筑的自身體量較大，自重變得更大，因此所帶給的樁基礎(chǔ)在一定范圍內(nèi)的荷載量也可能會有很大幅度的提升，需要樁基礎(chǔ)具備更強(qiáng)的承載力，這樣才能夠有效地保障整個建筑物結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。而要想有效地提升樁基礎(chǔ)的承受能力，主要是通過采用增加鋼基礎(chǔ)直徑等手段。從目前的情況分析來看，為了充分滿足高層以及超高級建筑的使用需求，樁基礎(chǔ)的長度和直徑一般應(yīng)大于2.5米，并且鋼管樁的長度大于100米。

2.樁基礎(chǔ)技術(shù)的優(yōu)勢分析

以往主要采用筒式柴油錘沖擊式鋼筋混凝土預(yù)制樁，承載力強(qiáng)，自身強(qiáng)度高等特點是此類樁基的重要優(yōu)勢，并且施工相對簡單，可以確保較高的施工效率。但是這種樁體在施工過程中會產(chǎn)生大量的噪音污染，并且在施工中經(jīng)常會產(chǎn)生大量的油污，對環(huán)境造成污染的同時，也浪費了大量的資源。尤其在人員集中的區(qū)域施工，會對周圍居民的生活帶來巨大的影響。針對這種情況，應(yīng)加強(qiáng)對靜壓實鋼筋混凝土預(yù)制樁的應(yīng)用，這是因為該技術(shù)所產(chǎn)生的噪音更小，根據(jù)相關(guān)實驗證明，噪音減少量可以達(dá)70%左右。同時，技術(shù)的節(jié)能效果更加，可以節(jié)能大約50%左右的能耗。應(yīng)用靜壓實鋼筋混凝土預(yù)制樁，也能避免出現(xiàn)油污飛濺的問題，減少對環(huán)境的污染，創(chuàng)造更多的環(huán)保價值。從目前的實際情況來看，靜壓實鋼筋混凝土預(yù)制樁主要應(yīng)用在中層建筑和高程建筑之中，而在超高層建筑中的應(yīng)用則相對較少，未來應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)的研發(fā)，進(jìn)一步拓展技術(shù)的應(yīng)用范圍，使其能夠在超高層建筑的建設(shè)中同樣發(fā)揮重要作用。

3.樁基礎(chǔ)技術(shù)的適用范圍分析

通過上文的分析我們可以認(rèn)識到樁基礎(chǔ)技術(shù)具有多方面優(yōu)勢，但是樁基礎(chǔ)施工技術(shù)也存在一定的局限性，因此在應(yīng)用樁基礎(chǔ)技術(shù)時，需要分析技術(shù)的適用范圍，在合適的適用范圍內(nèi)加以應(yīng)用，這樣才能充分發(fā)揮出樁基礎(chǔ)技術(shù)的優(yōu)勢和作用。對于樁基礎(chǔ)技術(shù)的適用范圍來講，主要集中在那些對基礎(chǔ)質(zhì)量要求高的建筑，自重較大的建筑、穩(wěn)定性要求高的建筑以及承重力較高的建筑之中。除此之外，如果建筑所在地恰巧處于地震帶，或者建筑所在地的土層比較特殊等情況，應(yīng)使用樁基礎(chǔ)技術(shù)，借助樁基礎(chǔ)技術(shù)的作用，提升建筑的穩(wěn)定性。這些建筑結(jié)構(gòu)都對基礎(chǔ)的要求較高，需要基礎(chǔ)具備較高的穩(wěn)定性，而只有借助樁基礎(chǔ)技術(shù)才能實現(xiàn)這一目標(biāo)，因此在這些建筑中應(yīng)加強(qiáng)對樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用。

二、建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用措施

1.樁基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)備工作

對樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用，需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，只有準(zhǔn)備工作做得充分，才能使樁基礎(chǔ)技術(shù)取得理想的應(yīng)用效果。首先，準(zhǔn)備工作要對施工地點進(jìn)行全面勘察，勘察的內(nèi)容包括施工環(huán)境以及施工地點的水文特點和地質(zhì)條件等。其次，要結(jié)合勘察結(jié)果來制定完善可行的施工方案，明確施工中涉及到的各項工藝的具體參數(shù)。最后，要準(zhǔn)確記錄樁基的地步和頂部數(shù)據(jù)，為后續(xù)的樁基放線定位奠定基礎(chǔ)。除此之外，還要對施工人員做好技術(shù)交底，幫助其掌握樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用要求和規(guī)范?？傊?，要對施工中涉及到的內(nèi)容提前做好準(zhǔn)備，為后續(xù)樁基礎(chǔ)技術(shù)的有效應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

2.樁基礎(chǔ)技術(shù)在土建施工過程中的應(yīng)用

（1）預(yù)制樁施工方法

預(yù)制樁施工需要結(jié)合施工現(xiàn)場材料以及形式來制作樁基，預(yù)制樁則以鋼樁或者混凝土樁為主。其中以混凝土樁的應(yīng)用最為廣泛，而鋼樁則主要在那些特殊領(lǐng)域中應(yīng)用，并且在鋼樁的應(yīng)用過程中，多為H型鋼樁和鋼管樁為主。而對于混凝土預(yù)制樁來講，這種類型的樁體結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的承載能力，同時施工方便，因此應(yīng)用更為廣泛。但是應(yīng)用混凝土預(yù)制樁施工，容易對施工區(qū)域的環(huán)境造成影響，這是應(yīng)用混凝土預(yù)制樁的不利因素。在預(yù)制混凝土樁的沉樁過程中，要科學(xué)選用沉樁方式，確保沉樁效果，并且要避免在沉樁過程中對狀體造成損壞，要堅決杜絕斷樁等現(xiàn)象的發(fā)生，因此對沉樁方式的選擇至關(guān)重要。通常情況下，所應(yīng)用的沉樁方式主要包括靜力沉樁等，另外也會應(yīng)用到射水沉樁的方式，但是這種沉樁方式的應(yīng)用范圍較小。而其他幾種沉樁方式在應(yīng)用過程中會對土層造成一定的擠壓作用，很容易導(dǎo)致土層被破壞。為了降低這方面的影響，在施工之前需要進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，合理設(shè)定樁基的數(shù)量和樁基之間的間隔距離，避免樁基土體之間相互影響。

（2）灌注樁施工方法

在灌注樁施工過程中，通常主要會應(yīng)用到鉆孔灌注樁等方法，但無論采用哪種方法，都要結(jié)合實際需求合理應(yīng)用。除此之外，在施工中還應(yīng)注重把控混凝土的質(zhì)量，并且針對不同的施工方法要采用不同的施工措施。就鉆孔灌注樁而言，這種方法需要在地面打孔埋樁，在打孔過程中，要確保打孔位置準(zhǔn)確，并且要注重清孔工作，將孔底沉渣清除，確?？椎壮猎暮穸确鲜┕?biāo)準(zhǔn)要求。在此基礎(chǔ)上再放入鋼筋籠，然后關(guān)注混凝土。就沉管灌注樁來講，主要次用沉管開孔的方式進(jìn)行施工，這種方式施工更加便捷，施工成本更低。但是采用沉管灌注樁，受沉管自身直徑的影響，導(dǎo)致樁體的橫截面較小，這會影響到樁體的強(qiáng)度，甚至?xí)?dǎo)致樁體發(fā)生斷裂。就挖孔樁而言，是指通過機(jī)械或者人工的方式挖孔，在施工過程中要做好樁孔的防護(hù)，保障施工的安全性。挖孔完成后在孔內(nèi)安裝鋼筋，要做好鋼筋的固定工作，避免在澆筑時為止出現(xiàn)偏移，然后澆筑混凝土成樁。挖孔樁與其他方法相比，雖然施工難度低，但是施工強(qiáng)度大，施工質(zhì)量容易受到影響，因此通常不推薦這種方法。

（3）振動沉樁施工方法

在土建工程樁基礎(chǔ)施工期間，該技術(shù)主要是對重錘設(shè)備和自然重力進(jìn)行利用，借助振動壓實的辦法，全面促進(jìn)巖土密度的提升，保證地基可以處于穩(wěn)定的狀態(tài)，從整體的角度上提升地基承重效果，具體如圖1所示為振動沉樁設(shè)備。在處理土建工程地基過程中，若想保證振動沉樁技術(shù)應(yīng)用的更加科學(xué)合理，必須要對施工現(xiàn)場的具體情況有所了解，明確施工區(qū)域的土質(zhì)情況，科學(xué)的制定振動沉樁施工計劃。在施工現(xiàn)場，若土壤的粘度不高，可以選擇利用振動沉樁技術(shù)，科學(xué)的對施工方案進(jìn)行制定[3]。在施工環(huán)節(jié)，施工人員務(wù)必要高度重視，對打樁力度進(jìn)行嚴(yán)格管控，規(guī)范操作，以便可以最大限度的降低安全事故出現(xiàn)幾率。

三、樁基礎(chǔ)施工遇到的問題與解決對策

1.偏移為題

超平防線需要十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊勒帐┕さ膱D紙來開展，具體的依照建筑物的軸線控制樁制定出樁基軸線的位置，逐漸將樁的準(zhǔn)確位置測設(shè)到地面之上，要注意對預(yù)制樁需要在打樁的現(xiàn)場或者是附近來設(shè)置水準(zhǔn)點，保證位置控制在兩個以內(nèi)，逐漸將其運用到超平場地與有關(guān)檢驗樁的具體入土深度。有關(guān)打樁的順序需要嚴(yán)格的依照樁的實際規(guī)格與樁的實際密集程度基礎(chǔ)的設(shè)計標(biāo)高確定，保證打樁的順序分之為中間向兩個方向?qū)ΨQ進(jìn)行、中間向四周進(jìn)行等。

2.頸縮

所謂頸縮，主要指的是樁身的某處樁徑縮小，具體來說主要發(fā)生在套管成孔灌注樁與導(dǎo)管水下灌注混凝土樁。其主要的原因是由于施工的操作并不好，抽管的速度也會過快，土質(zhì)較差等因素導(dǎo)致的。針對這種問題的處理方式如下：其一，對于套管成孔灌注樁，在開展施工工作的過程中，嚴(yán)格管控抽管的速度。保證樁管內(nèi)有不少于2m高度的混凝土，以此來具備充足的壓力，以此來促使混凝土在出管之后可以正常擴(kuò)散開來。其二，對于水下灌注混凝土所使用的比較高頻率的方式就是導(dǎo)管法。需要首先將導(dǎo)管吊入到樁孔之內(nèi)，繼而保證導(dǎo)管處于一種垂直的狀態(tài)，繼而保證不同段間的接口都是已嚴(yán)密與平整的。其三，導(dǎo)管的地步大約離樁孔底0.5m左右，頂部需要高出水面大約3-4m，并且在導(dǎo)管的上部需要接入漏斗。下部分需要設(shè)置隔離栓，利用鐵絲懸吊在導(dǎo)管下部的管口之內(nèi)。其四，在進(jìn)行灌注的時候，需要首先在導(dǎo)管與漏斗之內(nèi)灌滿混凝土，混凝土的灌入量需要盡可能的保證在下落之后將導(dǎo)管的下端埋入混凝土大約0.5-0.6m，之后將鐵絲斬斷，隨之隔水栓也會落下來，混凝土?xí)_出導(dǎo)管的下口，在剪栓之后混凝土也要連續(xù)的進(jìn)行澆灌。在導(dǎo)管進(jìn)入到混凝土的2-2.5m的深度之后，就可以將導(dǎo)管提升起來，但是需要注意提升的速度不能太快，需要保持導(dǎo)管下端埋入混凝土深度在1m左右。

四、建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢

在經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢下，我國的建筑企業(yè)也會越來越多的參與到國際競爭之中，同時國際建筑企業(yè)也會深入到國內(nèi)的建筑市場，搶占我國建筑企業(yè)的市場份額。面對這種情況，需要建筑企業(yè)注重提升競爭力，擴(kuò)展企業(yè)的國際市場份額，這便需要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，推動技術(shù)革新。為此，建筑企業(yè)之間應(yīng)加強(qiáng)合作，共同進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，這樣既能分擔(dān)技術(shù)研發(fā)風(fēng)險和成本，也能共享技術(shù)研發(fā)成果，有助于我國建筑行業(yè)的整體發(fā)展。國家應(yīng)給予建筑行業(yè)技術(shù)研發(fā)相應(yīng)的支持和鼓勵，并由相關(guān)部門牽頭組建技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)，吸納優(yōu)秀技術(shù)人才和設(shè)計資本，為樁基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。研發(fā)機(jī)構(gòu)的建立和運作，要以為建筑行業(yè)發(fā)展提供先進(jìn)技術(shù)為目的，結(jié)合我國建筑行業(yè)的發(fā)展需求進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，開發(fā)出更加完善，更具適用性的先進(jìn)技術(shù)形式。除此之外，在我國可持續(xù)戰(zhàn)略的要求下，建筑行業(yè)將朝著更加節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，在此背景下，這對樁基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)需要大力開發(fā)節(jié)能環(huán)保技術(shù)，推動樁基礎(chǔ)技術(shù)朝著更加節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展。未來，那些高能耗以及環(huán)境不友好的施工技術(shù)將逐漸被淘汰，而相應(yīng)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)將會得到大力的推廣應(yīng)用。

結(jié)論：

在建筑行業(yè)的發(fā)展過程中，對樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，同時隨著高層建筑工程數(shù)量的增加，使得樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的作用更加凸顯，人們對樁基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用也更加關(guān)注。樁基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)，需要成立專門的研發(fā)機(jī)構(gòu)，并且要確保研發(fā)機(jī)構(gòu)獨立于行業(yè)之外，由研發(fā)機(jī)構(gòu)牽頭，帶動建筑企業(yè)積極參與到樁基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)之中，同時廣泛吸納優(yōu)秀人才和社會資金的支持，提升技術(shù)研發(fā)效果，為建筑行業(yè)提供更具適用性、更加環(huán)保節(jié)能的樁基礎(chǔ)技術(shù)，推動我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。與此同時還要加強(qiáng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，讓新型樁基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)揮出更大的作用。

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