民用建筑地基和樁基礎(chǔ)的土建施工技術(shù)分析

文／李潔 北京恩盛祥建設(shè)工程科技有限公司 北京 100000

引言：

雖然我國(guó)建筑行業(yè)迎來了一個(gè)全新的發(fā)展階段，但是隨之而來的也是全新的挑戰(zhàn)。近些年來由于房地產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展，其土地資源日益珍貴，高層建筑工程數(shù)量也在不斷的增多，使得建筑工程結(jié)構(gòu)的重量也在明顯的增加。在進(jìn)行實(shí)際施工之前，需要收集大量的資料了解施工現(xiàn)場(chǎng)的周圍環(huán)境，并且需要進(jìn)行實(shí)地的勘測(cè)，要在此基礎(chǔ)上去確定其施工的具體方案。并且由于地基基礎(chǔ)對(duì)于建筑房屋整體的安全穩(wěn)定性有著非常直接的影響，因此需要對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固，通過這樣的方式來提高地基的承載力。

1、民用建筑地基的施工技術(shù)分析

1.1 排水固結(jié)

在建筑工程的地基基礎(chǔ)加固方法中，其排水固結(jié)是一種常用并且有效的加固方法。這樣技術(shù)可以有效的改變土壤的狀態(tài)，使土壤變得更為牢固和堅(jiān)硬。在對(duì)土壤進(jìn)行水分排出的時(shí)候，需要安置一些排水管，來幫助其實(shí)現(xiàn)更好的排水效果。并且分級(jí)施壓的過程中，可以先對(duì)基地有一個(gè)具有針對(duì)性的測(cè)試，通過測(cè)試來了解地基的大概情況。在掌握情況的基礎(chǔ)上，深入研究加固地基的方法，選擇一種最合適的方法。并且在進(jìn)行重力施壓的過程當(dāng)中，同樣也需要將土體中的水排出，實(shí)現(xiàn)排水固結(jié)的目的。這種加固地基基礎(chǔ)的技術(shù)，其實(shí)行的方法較為簡(jiǎn)單。并且這種技術(shù)適合應(yīng)用于一些松軟的土地，或者是具有粘性的土壤。排水結(jié)固技術(shù)是建筑地基基礎(chǔ)加固施工中是較為常見的一種應(yīng)用技術(shù)。

1.2 換土墊層

換土墊層常常被應(yīng)用于軟土層當(dāng)中，通過對(duì)砂石的替換，可以有效的加固地基墊層，使其具有更大的承載能力，如圖1所示。并且也通過更換土墊層，最大程度上避免因?yàn)橥临|(zhì)受潮而影響地基的承載能力，從而進(jìn)一步的形成地基沉降。換土墊層技術(shù)的實(shí)施的具體方式是先將軟土層挖出，其次再向里填充一些穩(wěn)定性和堅(jiān)固性的材料，最后通過分層夯實(shí)的方式進(jìn)行回填，確保其地基的密度和穩(wěn)固性。

圖1 更換土墊層

1.3 碾壓夯實(shí)

碾壓夯實(shí)的技術(shù)也是我國(guó)建筑施工中常用的一種加固地基基礎(chǔ)的方式，其具體的實(shí)用方式是采用一些大型的設(shè)施設(shè)備來進(jìn)行夯實(shí)。將土壤進(jìn)行壓縮碾壓處理之后，其密度較小，其堅(jiān)硬度得以提升，可以有效的減少地基出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象。然后通過對(duì)土壤的多次的碾壓和壓縮作用，達(dá)到預(yù)期中的夯實(shí)效果，從而可以有效的提升其地基基礎(chǔ)的穩(wěn)固性。在碾壓夯實(shí)法的使用過程中，其機(jī)械設(shè)備作為常見的是壓路機(jī)和推土機(jī)，因?yàn)檫@兩種機(jī)型設(shè)備較大，其施工的面積也較大，所以這兩種機(jī)械設(shè)備的工作效率更高。當(dāng)然除了有大面積的碾壓夯實(shí)作業(yè)之外，也有小范圍的沙土地基和松土地及的夯實(shí)作業(yè)，在這樣小面積的作業(yè)過程中其大型的機(jī)械并不適用，所以一般會(huì)選用小型振動(dòng)設(shè)備來進(jìn)行碾壓夯實(shí)。通過小型振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)來對(duì)相應(yīng)的土壤進(jìn)行垂直施壓，從而可以通過這種作用方式取得想要的碾壓夯實(shí)的效果。因?yàn)槟雺汉粚?shí)使一種非常常見的加固技術(shù)，并且這種技術(shù)操作的方式較為簡(jiǎn)單，其使用的設(shè)備也是較為常見的設(shè)備，使用起來十分便捷，可以有效的提升其碾壓夯實(shí)的效率，加固地基基礎(chǔ)的穩(wěn)固性。

1.4 化學(xué)加固法

化學(xué)加固法的工作原理是使用一些化學(xué)方法，使土壤的性質(zhì)發(fā)現(xiàn)一定的變化，通過化學(xué)方式來增加土壤中的粘連性，從而實(shí)現(xiàn)其加固的根本目的。其化學(xué)加固法中最為常見的是灌漿和噴漿的應(yīng)用方法，可以有效的提升地基基礎(chǔ)的加固牢度。灌漿法的使用方法是將化學(xué)用品合理的滲透到土壤中，通過化學(xué)藥品產(chǎn)業(yè)反應(yīng)，然后可以有效的幫助排除土壤當(dāng)中存在的氣體，幫助加速其凝固速度，達(dá)到加固土壤的目的。由于化學(xué)專業(yè)的特殊作用，加固后的土壤結(jié)構(gòu)的承載能力得到了進(jìn)一步的提升，可以有效的防治水對(duì)于地基的滲透，從而進(jìn)一步的達(dá)到防止地基沉降的目的。噴漿法則是需要在一個(gè)固定的位置上鉆一個(gè)孔洞，并且在孔洞的位置安裝噴漿裝置。噴漿裝置通過鉆孔進(jìn)行漿液噴射，并且在噴射的過程中，需要調(diào)整其速度，確保其噴射是勻速進(jìn)行，最大程度上使藥水和土壤進(jìn)行均勻的分布和滲透，然后通過土壤和藥水的發(fā)硬，土壤會(huì)逐漸形成一個(gè)性質(zhì)，這樣做的主要目的是為了保持地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，其凝結(jié)而成的一般為圓柱體，可以有效的提升機(jī)基礎(chǔ)的穩(wěn)固性。噴漿法和灌漿法的加固方法和效果基本上大致相同，其主要的應(yīng)用方式都是將土壤中的水分排除，進(jìn)一步提升其防滲透的作用，對(duì)地基基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)起到一定的保護(hù)作用。但是其噴漿法的使用的過程中需要使用大量的泥沙，會(huì)造成大量資源的浪費(fèi)，所以并不適用于所有的地基基礎(chǔ)的加固工程當(dāng)中，一般是用于人工填土地基施工。

2、樁基礎(chǔ)的施工工藝

2.1 錘擊法

錘擊法作為樁基礎(chǔ)施工過程中較為常見的一種應(yīng)用技術(shù)，其應(yīng)用的原理是通過垂體像土地施加一定量的沖擊力，從而確保其樁體可以沉降到設(shè)計(jì)所需要的高度。另外錘擊法的使用過程中，對(duì)周圍環(huán)境有一定的要求，如果使用區(qū)域內(nèi)有大量的碎石沙礫存在，需要進(jìn)行相應(yīng)的清除工作，通過這樣的方式來確保錘擊得效果。見圖2

圖2 錘擊沉樁法

2.2 振搗沉樁

這樣的技術(shù)主要是以振動(dòng)設(shè)備為開展相關(guān)工作的主要基礎(chǔ)，在施工的過程中，通過設(shè)備將垂直作用力施加在柱體上，使樁體可以更加深入到土層中。在施工的過程中，一般其振動(dòng)設(shè)備會(huì)選擇20 噸和40 噸的設(shè)備，并且其設(shè)備振動(dòng)的頻率一般會(huì)被控制在每分鐘800 到1000 次的范圍之內(nèi)。在振搗的過程中由于樁體具有一定的強(qiáng)度，所以土壤會(huì)隨著窗體的沉降而出現(xiàn)相應(yīng)的收縮和位移，這也是通過增強(qiáng)土壤密實(shí)度的方式來提高地基的穩(wěn)定性。但是在使用的過程中，其振搗設(shè)備因?yàn)楦哳l率的震動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一定的噪音，并且振搗設(shè)備在使用的過程中還需要具備一定的專業(yè)性，如果施工方式不當(dāng)很可能會(huì)出現(xiàn)斷樁的質(zhì)量問題。因此在施工的過程中需要將施工的重心放在現(xiàn)場(chǎng)管理和規(guī)范工作人員施工方法上面，最大程度上避免斷樁問題的發(fā)生。

2.3 靜力壓樁

振動(dòng)沉樁技術(shù)方式雖然有著突出的應(yīng)用效果，但是由于其高頻率的震動(dòng)及噪音帶來的影響有較為嚴(yán)重。但是與振動(dòng)沉樁相較而言，其靜力壓樁最大的優(yōu)點(diǎn)就是在工作過程中較為安靜，不會(huì)產(chǎn)生較大的噪音污染，可以使其最大限度上減少施工過程中產(chǎn)生噪音，從而減少因?yàn)槭┕そo周圍居民的日常生活帶來極大的不便。在施工的過程中，施工人員同樣也借助相應(yīng)的設(shè)施設(shè)備，工作人員通過設(shè)備產(chǎn)生的靜壓力將預(yù)制樁壓入到軟土層中，實(shí)現(xiàn)其加固的目的。另外在加工的過程中要想充分發(fā)揮這種技術(shù)的作用，同樣也需要熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)的周圍環(huán)境，并且進(jìn)行實(shí)地的勘測(cè)，確保施工區(qū)域內(nèi)沒有石塊等雜物存在，可以最大程度上確保其施工過程中主體的完整性。這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用到軟土層當(dāng)中，因?yàn)槠浼夹g(shù)的優(yōu)勢(shì)在軟土層施工方面可以得到更加充分的發(fā)揮。

2.4 鉆孔灌注法

在加固地基基礎(chǔ)施工中，鉆孔灌注樁也是其中非常重要的一種應(yīng)用技術(shù)。這種技術(shù)施工流程為機(jī)械鉆孔、安裝鋼筋籠、灌注水泥漿。在進(jìn)行重要的鉆孔作業(yè)的時(shí)候，需要工作人員應(yīng)該使用泥漿護(hù)壁法，在施工的過程中要著重關(guān)注其中存在的渣屑，要將雜質(zhì)排干凈，盡量避免因?yàn)榇嬖陔s質(zhì)的原因而進(jìn)一步的影響到土層的質(zhì)量，種技術(shù)常被用于沙質(zhì)土和粉質(zhì)土當(dāng)中。這種技術(shù)相對(duì)于其他技術(shù)施工過程中較為繁瑣的流程較為簡(jiǎn)單，但是這技術(shù)需要有一定的專業(yè)性。在施工的過程中，其深埋地下狀態(tài)質(zhì)量的難度較大。在施工的過程中，工作人員在使用這種技術(shù)的時(shí)候，其關(guān)注的重點(diǎn)應(yīng)該放在質(zhì)量檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)施工管理上，確保其現(xiàn)場(chǎng)施工的技術(shù)可以達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)其加固的目的。除此以外，鉆孔灌注樁中另外一種常被廣泛應(yīng)用的樹根樁技術(shù)，也具有很重要的應(yīng)用價(jià)值。樹根樁的施工流程和鉆孔灌注樁的施工流程大致相同，其二者也有著相同的加固作用。但是這二者唯一的區(qū)別是樹根樁需要通過對(duì)多個(gè)窗體進(jìn)行灌注，才可以使土壤得到加固的作用。而鉆孔灌注樁相比而言，其較為突出的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)場(chǎng)地的要求較少，并且其施工過程中對(duì)地基造成了破壞也較少，符合民用建筑施工過程中的要求。

圖3 灌注樁施工圖

3、地基和樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 加強(qiáng)人為因素控制

對(duì)于樁基礎(chǔ)土建施工來說，為了保證樁基整體施工質(zhì)量，必須要嚴(yán)格控制人為因素的影響。很多建筑樁基施工中的安全事故、質(zhì)量事故，都與人為失誤有著直接關(guān)系，所以加強(qiáng)人員培訓(xùn)和人才培養(yǎng)有著重要意義。一方面的，施工單位要面向設(shè)備招聘綜合能力強(qiáng)的施工人員、管理人員，保證整個(gè)施工團(tuán)隊(duì)的整體水平；另一方面，對(duì)于入職人員要進(jìn)行后續(xù)培訓(xùn)，針對(duì)項(xiàng)目工程實(shí)際特點(diǎn)和要求，展開技術(shù)培訓(xùn)、設(shè)備操作培訓(xùn)、制度培訓(xùn)、安全培訓(xùn)、“四新”培訓(xùn)等，同時(shí)配套響應(yīng)的考核機(jī)制，考核合格后頒發(fā)上崗證，要求每位工作人員都能持證上崗，確保工作人員專業(yè)水平達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)，從而減少人為因素的負(fù)面影響[6]。

3.2 建立健全質(zhì)控體系

為了保證樁基施工質(zhì)量，要建立健全質(zhì)控體系，組織建設(shè)高素質(zhì)質(zhì)控管理小組，項(xiàng)目經(jīng)理作為整個(gè)小組的總負(fù)責(zé)人，整個(gè)小組還包括施工安全負(fù)責(zé)人、試驗(yàn)工程師、測(cè)量工程師、技術(shù)指導(dǎo)工程師、樁基質(zhì)量檢驗(yàn)員等。施工前要確定樁基施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、施工要求與規(guī)范，落實(shí)相關(guān)責(zé)任，每位崗位人員都應(yīng)明確工作內(nèi)容和崗位權(quán)責(zé)，確保質(zhì)控管理工作能夠順利展開。在質(zhì)量監(jiān)督檢查中，監(jiān)理工程師定期召開小組會(huì)議，確定樁基施工進(jìn)度、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，采用精細(xì)化質(zhì)量管理手段，質(zhì)控做到層層遞進(jìn)，在上一道工序施工完成后再進(jìn)行下一道施工工序，如果質(zhì)量檢查中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)情況，要及時(shí)落實(shí)相關(guān)責(zé)任，盡快整改解決問題。如果造成了質(zhì)量事故問題，除了要進(jìn)行嚴(yán)厲的經(jīng)濟(jì)處罰，還要組織建設(shè)方、承包方、設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方協(xié)商解決現(xiàn)有問題。

3.3 建立健全施工制度

簡(jiǎn)單來說，想要確保樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量，就是要讓實(shí)際施工滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與要求，通過落實(shí)、貫徹聯(lián)合審查圖紙、技術(shù)交底制度，在施工前通過審查工作保證施工方案滿足標(biāo)準(zhǔn)，明確施工要求與設(shè)計(jì)理念，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)開展施工工作。此外，設(shè)計(jì)師、總工程師要詳細(xì)解答施工工藝與理念，確保施工人員、管理人員能夠掌握施工情況。在質(zhì)量檢查上，可以采用“三檢”制度，包括施工小組自檢、質(zhì)量管理人員復(fù)檢、監(jiān)理人員驗(yàn)收，層層遞進(jìn)，檢查合格之后負(fù)責(zé)人簽字，三個(gè)簽字全部確認(rèn)后即可開展后續(xù)施工[7]。同時(shí)，施工中要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樁點(diǎn)位，施工當(dāng)中不得對(duì)臨邊樁體造成破壞。施工測(cè)量需多次進(jìn)行驗(yàn)證，確保樁體水平線、中線、樁基結(jié)構(gòu)、樁點(diǎn)位置正確。再者，還需要完善事故報(bào)告制度，任何質(zhì)量事故都要記錄因果、處理手段，將這些文件歸檔為后續(xù)施工提供技術(shù)信息支持。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述可知，在現(xiàn)階段的民用建筑施工過程中，通過各種方法，提高其地基和樁基礎(chǔ)的安全性和穩(wěn)定性，有著非常重要的作用，同樣這種技術(shù)的應(yīng)用也是在最大程度上保障群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。進(jìn)一步的提升其建筑行業(yè)前進(jìn)發(fā)展的速度。但是由于地基樁基礎(chǔ)加固應(yīng)用施工的過程中，對(duì)施工技術(shù)的要求較高，并且極為嚴(yán)格，所以在施工的過程中，施工人員應(yīng)該對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況有較深的了解，并且需要以此為基礎(chǔ)選擇最合適的應(yīng)用技術(shù)。從而最大程度上保證其建筑的質(zhì)量和應(yīng)用價(jià)值，又可以為其獲取最大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。