土木工程高層建筑樁基施工要點(diǎn)研究

任 越 汾西礦業(yè)基建處

1 前言

土木工程建設(shè)的樁基施工尤為重要，其決定著后續(xù)作業(yè)的順利實(shí)施，并且左右著整個(gè)建筑的穩(wěn)定性及安全性。想要保障高層建筑的順利落成，必須要做好樁基施工階段的相關(guān)工作。

2 前期準(zhǔn)備工作

2.1 現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)

在土木工程高層建筑施工前期，需要建設(shè)單位委托專門的地質(zhì)勘測(cè)機(jī)構(gòu)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)、地下水位等情況進(jìn)行勘測(cè)，相關(guān)數(shù)據(jù)整理成相應(yīng)的資料文件送往施工單位，幫助施工單位明確本次工程項(xiàng)目樁基施工需要面對(duì)的地質(zhì)環(huán)境以及土質(zhì)情況[1]。以此保障在后續(xù)的施工過(guò)程中，能夠合理選擇施工技術(shù)以及施工方案，以保障整個(gè)工程項(xiàng)目的順利實(shí)施。還能夠通過(guò)地下水位的相關(guān)信息，了解到本次工程項(xiàng)目需要注意的防水工程以及給排水工作等，為整個(gè)工程項(xiàng)目的順利實(shí)施提供保障。

2.2 技術(shù)準(zhǔn)備

在施工單位正式開(kāi)工之前，想要保障整個(gè)樁基施工的順利實(shí)施，必須在前期確定相應(yīng)的施工方案[2]。在施工方案當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)明確不同施工環(huán)節(jié)與流程需要應(yīng)用到的施工技術(shù)，確保整個(gè)工程項(xiàng)目能夠嚴(yán)格按照相關(guān)的制度標(biāo)準(zhǔn)以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)展開(kāi)。

2.3 設(shè)備準(zhǔn)備

在樁基施工的過(guò)程中，需要應(yīng)用到一定的機(jī)械設(shè)備[3]。在正式開(kāi)工之前，需要施工單位合理布置施工現(xiàn)場(chǎng)，確保所有設(shè)備準(zhǔn)備到位，在施工的過(guò)程中，基層工作人員能夠較為便捷的取用相關(guān)設(shè)備，并避免各設(shè)備運(yùn)作的過(guò)程中相互影響。

3 土木工程高層建筑樁基施工要點(diǎn)

3.1 樁位復(fù)核

在高層建筑工程項(xiàng)目的樁基施工過(guò)程中，需要現(xiàn)場(chǎng)的工作人員與技術(shù)人員對(duì)整個(gè)建筑的承重進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)計(jì)算得到的數(shù)值將會(huì)直接作用于后續(xù)的施工作業(yè)，并且左右著后續(xù)作業(yè)需要應(yīng)用到的相關(guān)技術(shù)以及方案等。在完成承重計(jì)算后，便需要專門的檢測(cè)人員以及監(jiān)理人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的樁位進(jìn)行檢查以及審核，確認(rèn)所有樁基的位置都能嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行布置[4]。在施工的過(guò)程中，還需要注意部分關(guān)鍵點(diǎn)內(nèi)容。首先，在工程項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，施工單位應(yīng)當(dāng)派遣專門的管理人員對(duì)樁位的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，確保其位置滿足標(biāo)準(zhǔn)需求；其次，施工單位應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照工程項(xiàng)目的相關(guān)需求展開(kāi)相關(guān)作業(yè)，并選擇切實(shí)適用于施工現(xiàn)場(chǎng)的施工技術(shù)；最后，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)方面的勘查，并整理成相關(guān)資料，將重要信息進(jìn)行篩選并剔除冗余信息后，共享給各參建單位，確保各參建主體能夠了解本次工程項(xiàng)目的多方面信息，以保障所有的施工技術(shù)以及施工方案都能良好適用于工程項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。在施工的過(guò)程中，如若土質(zhì)情況自身存在問(wèn)題，需要管理人員對(duì)土壤進(jìn)行處理，避免樁位出現(xiàn)位移問(wèn)題，影響后續(xù)的施工作業(yè)。

3.2 灌注樁施工

在整個(gè)土木工程樁基施工環(huán)節(jié)，灌注樁作業(yè)尤為重要，其施工質(zhì)量將直接決定整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量以及上部建筑的穩(wěn)定性[5]。在施工的過(guò)程中，需要考慮到各地區(qū)土質(zhì)存在的差異性，并且科學(xué)選用不同形式的灌注樁，保障灌注樁能夠良好適應(yīng)地區(qū)土質(zhì)情況以及工程需求。施工單位在正式展開(kāi)作業(yè)之前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)事先測(cè)量好的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)，結(jié)合本次工程項(xiàng)目的相關(guān)需求，擬定相應(yīng)的成孔辦法，保障程控制量，而后方能進(jìn)行灌注樁作業(yè)。

3.3 預(yù)制樁施工

在目前我國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新過(guò)程中，預(yù)制樁的施工方法主要包括兩種，分別為錘擊法以及振動(dòng)法。在實(shí)際的作業(yè)過(guò)程中，兩種施工方法需要應(yīng)用到的設(shè)備以及操作存在一定的差別，但是其作業(yè)的作用原理是大致相同的，在施工的過(guò)程中，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境以及工程項(xiàng)目的限制，決定相應(yīng)的作業(yè)方法。在施工的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)的工作人員以及技術(shù)人員需要嚴(yán)格監(jiān)測(cè)工程項(xiàng)目的高度情況，并且結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境情況，對(duì)施工鉆孔進(jìn)行定位，并且明確施工方向。確保所有的細(xì)節(jié)問(wèn)題都能夠良好掌握，保障整個(gè)施工的順利實(shí)施。根據(jù)各項(xiàng)參數(shù)，選擇適用的施工方案，將樁基打入相對(duì)應(yīng)的孔中。需要尤為注意的是，為了保障預(yù)制樁施工的質(zhì)量，需要保障樁基入孔的持續(xù)性，避免突然終端作業(yè)，影響樁基的穩(wěn)定性。預(yù)制樁施工相較于其他施工環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的作業(yè)時(shí)間成本耗費(fèi)較長(zhǎng)，并且可能對(duì)周遭土壤造成的影響也較大，需要在工程項(xiàng)目前期，合理選取預(yù)制樁的施工方法，在提高施工效率的同時(shí)，降低對(duì)周圍土體造成的影響。

3.4 旋挖樁鉆孔施工

旋挖樁鉆孔作業(yè)需要應(yīng)用到的設(shè)備往往較大，其重量也較高，為了避免在施工的過(guò)程中，土質(zhì)條件不允許導(dǎo)致樁基下沉以及鉆桿傾斜等問(wèn)題，需要在展開(kāi)該項(xiàng)作業(yè)之前，利用鋼板對(duì)地面土壤進(jìn)行加固，確保地面具備較強(qiáng)的承載力，避免相關(guān)設(shè)備的自重對(duì)地基的質(zhì)量造成影響。旋挖樁在砂層的施工作業(yè)中，往往會(huì)對(duì)孔壁造成較大的干擾，并且會(huì)隨著樁徑的不斷變化而變化，在這一過(guò)程中，極易發(fā)生坍塌縮頸等事故，為了有效避免這些問(wèn)題，必須要鉆孔的過(guò)程中考慮到如下問(wèn)題。

第一，在鉆孔前，應(yīng)當(dāng)提前在土壤中埋設(shè)護(hù)筒，并保障護(hù)筒深度滿足后續(xù)開(kāi)挖作業(yè)需求，減少在機(jī)械鉆孔的過(guò)程中，可能對(duì)砂層造成的干擾，通過(guò)該種方式將重量較大的設(shè)備壓力進(jìn)行分散，降低設(shè)備對(duì)孔壁的側(cè)壓力，避免設(shè)備的自重對(duì)地基造成影響。如若在鉆孔的過(guò)程中，遭遇流沙層，互通的埋設(shè)則應(yīng)當(dāng)穿過(guò)流沙層，實(shí)現(xiàn)對(duì)流沙層的固定。

第二，進(jìn)一步提升膨潤(rùn)土的用量，在施工的過(guò)程中，可以專門配置比重較大的化學(xué)泥漿，在該泥漿中摻入一定量的CMC等材料，其比例可以控制在1.3左右，膠體率則需要控制在98%以上，為泥漿深入孔壁周邊土壤提供便利，形成凝膠，強(qiáng)化土壤的硬度，穩(wěn)定護(hù)壁，避免在鉆孔的過(guò)程中發(fā)生坍塌等問(wèn)題。

第三，嚴(yán)格控制進(jìn)尺，確保設(shè)備能夠長(zhǎng)期維系緩慢鉆進(jìn)狀態(tài)，盡可能地降低在這一過(guò)程中，對(duì)四周砂層造成的干擾，影響原有土質(zhì)。

第四，在鉆進(jìn)的過(guò)程中，需要適當(dāng)?shù)販p緩鉆頭的提升以及下沉速度，有效控制泥漿回流的速度，降低泥漿對(duì)周圍護(hù)壁的作用與沖刷。

第五，在鉆孔的過(guò)程中，需要工作人員確保能夠及時(shí)補(bǔ)充泥漿，避免泥漿注入中斷，進(jìn)一步提高孔內(nèi)泥漿的平面高度，通過(guò)該種方式進(jìn)一步提高泥漿對(duì)側(cè)壁造成的壓強(qiáng)，穩(wěn)定護(hù)壁的土體。

3.5 鋼筋籠制作與吊裝施工

在建筑項(xiàng)目施工的過(guò)程中，需要應(yīng)用到的普通鋼筋籠橫截面積較小，其自身重量也較輕，在施工過(guò)程中，作業(yè)難度較低，加工也更為便捷，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的限制也不高，能夠基本滿足大多數(shù)工程項(xiàng)目施工。如若使用旋挖樁施工，則鋼筋籠的截面面積則相對(duì)較大，其直徑遠(yuǎn)超于普通鋼筋籠，在其加工的過(guò)程中，組成整體的鋼筋數(shù)量較多，焊接難度也更大，需要不斷翻滾鋼筋籠。在鋼筋籠加工之前，就需要施工單位提前準(zhǔn)備好剛度較強(qiáng)，平面平整度更高的工作平臺(tái)，用于鋼筋籠的加工與生產(chǎn)。在焊接的過(guò)程中，需要采用一定數(shù)量的工字鋼作為工平臺(tái)滿足加工需求，避免在焊接的過(guò)程中，由于放置問(wèn)題，導(dǎo)致鋼筋籠局部出現(xiàn)下沉或者變形問(wèn)題。

在進(jìn)行吊裝之前，現(xiàn)場(chǎng)施工人員先對(duì)鋼筋籠進(jìn)行試吊作業(yè)，觀察鋼筋籠呈現(xiàn)出來(lái)的變化，如若鋼筋籠出現(xiàn)變形，需要對(duì)變形部位進(jìn)行處理，并進(jìn)一步優(yōu)化鋼筋籠整體的穩(wěn)固性。在吊裝過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)盡量避免鋼筋籠出現(xiàn)擺動(dòng)問(wèn)題，控制好鋼筋籠的下方過(guò)程。由于鋼筋籠自身的重量較大，在下放的過(guò)程中，底部鋼筋容易戳入孔壁位置，導(dǎo)致鋼筋籠下放困難。因此在實(shí)際的鋼筋籠吊裝作業(yè)中，需要提前將鋼筋籠底部800mm范圍的主筋向內(nèi)傾斜約10°～15°左右，以保障鋼筋籠順利下放至相應(yīng)的孔內(nèi)。

3.6 樁基鉆孔清孔施工

在清孔作業(yè)中，泥漿正循環(huán)法的清孔效率最高，應(yīng)用難度也最低，能夠在保障清孔質(zhì)量的前提下，提高相關(guān)作業(yè)的效率。在清孔之前，需要提前準(zhǔn)備相應(yīng)的泥漿以及泥漿泵設(shè)備，而后將泥漿泵設(shè)備箱鉆孔底部注入新鮮泥漿，在注漿的過(guò)程中，需嚴(yán)格按照鉆孔內(nèi)的實(shí)際情況，設(shè)定注漿壓力。通過(guò)該種方式來(lái)吹動(dòng)鉆孔底部沉渣，并且讓底部沉渣能夠隨著泥漿的注入，隨著泥漿從護(hù)筒的頂部溢出鉆孔，實(shí)現(xiàn)清空的目的。該種方法在應(yīng)用過(guò)程中，主要是依靠泥漿的不斷灌注，并通過(guò)泥漿表面的不斷上升，將泥漿內(nèi)的巖屑帶出鉆孔。在這一過(guò)程中，要合理控制注漿壓力，確保泥漿的上升速度高于巖屑的下降速度。

3.7 混凝土澆筑施工

在直徑旋挖樁施工的過(guò)程中，樁身的截面較小，在澆筑混凝土的過(guò)程中，混凝土的上升速度也就更快，并且導(dǎo)管也會(huì)隨之上升，在這一過(guò)程中，能夠有效避免混凝土初凝所導(dǎo)致的導(dǎo)管無(wú)法順利拔出問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，混凝土的初凝時(shí)間不應(yīng)低于5h。在大直徑旋挖樁施工的過(guò)程中，由于其樁身自身的截面較大，在混凝土的澆筑過(guò)程中，混凝土的上升速度較慢，導(dǎo)管的提升速度也受到了一定影響，導(dǎo)致了混凝土在上升過(guò)程中，部分區(qū)域已經(jīng)呈現(xiàn)初凝狀態(tài)，導(dǎo)致導(dǎo)管無(wú)法順利拔出。在澆筑的過(guò)程中，也很難通過(guò)切實(shí)有效的手段對(duì)混凝土進(jìn)行降溫與散熱，導(dǎo)致混凝土澆筑過(guò)程中，產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，最終導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，需要在混凝土澆筑之前，在使用到的材料當(dāng)中摻入適量的緩凝劑，延長(zhǎng)混凝土的初凝時(shí)間。在澆筑過(guò)程中，還需要專門的管理人員以及施工人員實(shí)時(shí)監(jiān)督混凝土的上升狀態(tài)，及時(shí)對(duì)導(dǎo)管的位置進(jìn)行調(diào)整，如若在混凝土澆筑過(guò)程中出現(xiàn)了塌孔等問(wèn)題，則需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理，避免事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。

一般來(lái)說(shuō)，普通的直徑旋挖樁的截面較小，其在施工的過(guò)程中，可以采用反復(fù)插拔導(dǎo)管的方法，來(lái)保障樁身混凝土的密實(shí)性。但是大直徑旋挖樁在混凝土澆筑過(guò)程中，混凝土厚度會(huì)隨著時(shí)間的推移不斷變薄，重量也會(huì)逐漸降低，并且在樁身面積的影響，導(dǎo)管長(zhǎng)期處于樁身中心位置，想要通過(guò)反復(fù)插拔的方式提高混凝土的密實(shí)性變得不可行。需要在施工的過(guò)程中，適當(dāng)挪動(dòng)導(dǎo)管的位置，確保整個(gè)混凝土界面都能夠受到影響，并且進(jìn)行反復(fù)插拔，以保障混凝土密實(shí)度的有效提升與控制。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在土木工程高層建筑施工的過(guò)程中，想要保障整個(gè)工程項(xiàng)目的順利實(shí)施與落成，必須要做好樁基施工，明確施工要點(diǎn)展開(kāi)相關(guān)作業(yè)，保障所有環(huán)節(jié)都能夠嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定要求實(shí)施。