樁基礎技術在土建工程中的應用與質量管理分析

林超

(貴州廣大城投建設投資有限公司，貴州 貴陽 550000)

土建工程建設過程當中樁基礎技術是屬于比較重點應用方案。它可以有效減少施工時間，提高整體施工質量，利于提高項目經濟效益。在對基礎技術進行運用時，因其技術難度比較大，且運用活動結構較為復雜，所以，需重點關注其中的執(zhí)行細節(jié)，以保證其質量可以被有效控制。通過對基礎技術進行概念分析，可以為之后應用過程中細節(jié)分析和質量管控措施研究奠定堅實基礎，影響意義重大。所以，我們有必要清楚地認識到探索的意義，保證樁基礎技術可以合理地運用到土建工程當中，減少問題發(fā)生的概率，達到很好的治理目的。

1 樁基礎施工技術的概述

1.1 樁基礎施工技術概念

從工程地質學角度講，建筑物的建造使巖土內部一定范圍的原有應力被改變，建筑荷載作用使基底下發(fā)生形變，而這一部分不可忽視的土或巖體稱為地基。從整體上看，地基是用來支承地基傳遞給上部結構荷載的，它避免了強度上的損傷和常溫，并將地基的沉降限制在建筑設計允許范圍內。樁基礎技術是指建筑工程項目中，為能夠使建筑物的穩(wěn)定性達到施工設計圖紙中的規(guī)定，對于建筑物地基所采取的加固技術。通常由樁基礎及設在樁上連接樁與樁項兩部分組成。

樁基礎施工技術核心目標在于治理地基土壤土質結構，促使地基土質結構更加穩(wěn)定，從而確保后期項目可以順利實施，樁基礎施工類型繁多，可分為單樁基礎施工，高承臺樁基礎施工及低承臺樁基礎建設。每種樁基礎施工均有其自身特點，施工時要結合工程實際情況選擇合適的樁基礎。

樁基礎技術自身承受能力較高，所以能夠使建筑物穩(wěn)定性有保障，之所以樁基礎技術承受力較高，是由于樁基穿透地層中軟土層，與穩(wěn)定性相對較高基巖直接相互貫通，當土層出現(xiàn)沉降問題時，處于樁基作用，建筑物基本不存在沉降、傾斜等現(xiàn)象，所以地震及其他自然災害給建筑物帶來的負面影響能夠得到切實有效地控制。當建筑所處地基松散性較高時，樁基礎技術更能夠表現(xiàn)出高強度和承載力高的特點。在建筑物高度日益增高和建筑規(guī)模日益擴大的大環(huán)境中，樁基礎技術將被越來越多地采用。

1.2 樁基礎的分類

目前，對樁基的定位、受力特性、結構形式等進行了歸類。按承臺部位的不同分類：承臺設置在地表處為低承臺樁，廣泛應用于房屋建筑當中。樁承臺露出地面以上為高承臺樁，目前，高承臺樁主要應用于橋梁、碼頭等領域。按其承載力特性可分為摩擦樁和端承樁。摩擦式樁是一種既有承載能力又有承載能力的樁，它的承載能力主要取決于承載能力。在承擔樁頂載荷后，樁體會發(fā)生彈性壓力向下變形，此時，在樁體和樁周的巖土之間所形成的摩擦阻力“端承式”樁是一種既有承載能力又有承載能力的樁身，但承載能力更強的樁身，其樁頭通常埋在中密厚的砂質、碎石質的砂質地層，或者埋在中、微風化的、新生的、基巖的頂部。這種樁身的抗側阻雖然是小問題，但也不容忽視。按施工方式劃分，目前，我國已將樁基劃分為：現(xiàn)澆、預制等形式。而在這些工程中，預制樁基由于不能滿足市場發(fā)展的需要，以及對環(huán)境的影響，所以應用較少。對現(xiàn)澆混凝土灌注樁的施工而言，由于其要求不高，在承載力很大的情況下，對環(huán)境影響也很小，所以在當前被廣泛使用。

1.3 樁基施工技術在建筑工程中的重要性

在現(xiàn)代化建筑工程項目建設中，樁基工程施工是最基本的，而且能否有效運用樁基工程施工技術，與建筑工程整體建設質量有著密切的聯(lián)系，決定了建筑工程是否穩(wěn)定安全可靠。由于現(xiàn)代化建筑工程越來越復雜，使得樁基工程的構造和形式不斷豐富，從某種程度上來說，增加了樁基工程建設的難度，因此，必須加強對樁基工程項目的施工技術控制。

除此之外，還要在技術的管理上做到專業(yè)化和針對性，加強對樁基礎工程的施工工藝的管理，可以預防樁基工程項目中存在質量問題的發(fā)生，也為現(xiàn)代化建筑的建設打下良好的基礎，提高工程項目質量。新時期，我們必須將樁基工程項目施工技術控制工作融入到建筑工程項目施工中去，并強化對樁基施工技術控制和關鍵環(huán)節(jié)監(jiān)管，保證建筑工程項目整體建設質量。

2 樁基礎技術施工特點

摩擦樁與端承樁在建筑工程土建施工中屬于兩類樁基礎，兩類不同類型樁基礎承載力方式存在差異，但是均具有相同的技術施工特征，具體內涵如下。

2.1 荷載量控制工作的開展實施

建筑工程在進行土建施工時，對荷載量進行控制是樁基礎技術在建筑中運用的一大特色，也是確保工程施工質量的一項技術重點內容，具有很大的現(xiàn)實價值。在實際的施工中，荷載量控制地進行，而在實際應用中，由于樁基自身的自重，往往會造成較大的荷載，因此，如果荷載的大小不合理，則會產生較大的荷載差異，很容易發(fā)生樁基礎沉降不均，這對樁基礎施工技術在工程中的具體運用不利。

2.2 在工地上進行土質分析操作活動

在工程施工現(xiàn)場進行土質分析操作活動是樁基礎技術運用中的又一主要特征，也是確保該施工技術運用效力發(fā)揮的重要措施。在實際的建設過程當中，不管是哪一種樁基礎類型對于施工現(xiàn)場的土質環(huán)境都有比較嚴格的要求，而土質分析工作的展開落實了操作活動，幫助現(xiàn)場作業(yè)人員對工程環(huán)境中的土壤含水量、土質滲透性以及其他土質情況做出更加全面和具體的分析，并且依據(jù)土質分析的結果做出科學合理的樁基礎類型選取。作業(yè)人員在不能對樁基礎類型進行精準選擇時，易發(fā)生與建筑需求不符的樁基礎類型的選擇問題，對建筑施工造成了很大安全隱患。

2.3 建筑施工進程走向規(guī)范化

在實際的生產和生活當中，建筑工程中土建施工的環(huán)境復雜多變是一個普遍存在的主要屬性，基于這樣的情況下，在樁基礎施工技術的實際運用過程當中，對其技術運用進行規(guī)范控制有著極為重要的實際意義。樁基礎施工技術在規(guī)范化的發(fā)展過程中，可以對復雜多變的施工環(huán)境做出積極有效應對，在保證工程施工進度和保證工程施工質量方面具有極為重要的作用。在施工期間，樁基礎技術規(guī)范化控制情況下，有利于作業(yè)人員充分把握技術應用情況，在發(fā)現(xiàn)施工技術問題時，可以及時進行有效處理，對于整個工程項目質量保障起到了積極的促進作用。

3 樁基礎技術在土建工程中的具體應用

3.1 樁基礎技術施工應用準備工作內容要點

樁基礎技術應用于建筑工程的施工過程當中，占著極為重要的行業(yè)地位，在建筑工程的施工準備階段當中，對樁基礎技術進行了運用，還要做好相關準備，以便為之后施工技術在實際中的運用打下基礎。在樁基礎技術的施工運用準備過程中要做好以下幾方面的工作：首先技術作業(yè)人員要對樁基礎技術運用地點土質環(huán)境展開調查，土壤成分和土質硬度進行測試，此項調查工作的進行是作業(yè)人員樁基礎施工技術選擇的重要基礎，例如黏土屬性和土質黏性低的場地環(huán)境，振動振樁作業(yè)技術在工程中的具體運用可以極大程度地加強工程施工質量；其次，作業(yè)人員要對樁基礎技術施工作業(yè)計劃展開更加嚴格的審查，并在作業(yè)團隊專業(yè)知識技能的輔助下，對施工作業(yè)計劃是否科學合理展開審查，當檢測到規(guī)劃中存在不合規(guī)定的地方時，及時采取相關解決策略，施工作業(yè)規(guī)劃內容對于樁基礎技術施工內容具有極為重要的指導作用，計劃中出現(xiàn)失誤性的內容對于樁基礎施工技術應用效力具有一定負面影響，做到對于施工計劃中內容科學合理性嚴格把關是樁基礎施工技術編制內容重點所在；多樁基礎的具體運用，和振動沉樁、靜力壓樁和人工挖孔樁的運用有比較緊密的聯(lián)系，在施工技術運用的準備階段，作業(yè)人員要對施工機械設備運行狀態(tài)等方面進行檢測，保證機械設備能夠正常運行，并為之后的施工技術作業(yè)做好充足準備[1]。

3.2 人工挖孔樁

1)將人工挖孔樁基礎施工技術運用到土建工程施工當中，因全過程都是通過人力來進行，全過程直觀施工簡便，方便檢查樁基施工質量，對周圍生態(tài)環(huán)境不產生負面影響。但是要想保證應用成效就必須要先嚴格的根據(jù)施工設計圖紙挖孔；2)挖孔時應設置護壁，護壁混凝土厚度一般為15cm，混凝土強度與樁基本身強度一致；3)開挖時，要保證樁身始終豎直，通常每開挖3m，就要檢查基坑中央吊垂球的中心位置，通常裝維偏差為T5mm，垂直偏差不應大于0.5%，通常每層應開挖基坑深度1m，并采用支模方式，開挖一段澆筑一段護壁形式，逐步施工到底，并嚴格按照施工方編制的施工方案施工，并且要對樁基基底進行清底。這樣就較好地保證了人工基坑的挖掘質量，然后把鋼筋籠投入到挖掘好的樁基孔內，然后澆注樁基混凝土，但施工企業(yè)運用時，要時刻保證基坑開挖人員在施工過程中的安全，從而更好地推動樁基礎施工質量的提高。

3.3 靜力壓樁施工工藝

靜力壓樁施工技術是利用樁架上配重及壓力樁本身重力作用在預制樁上的反作用力，使預制樁體壓人土層中，靜力壓樁也稱擠土樁。靜力壓樁施工工藝的全過程由液壓裝置供電，吊樁喂樁和壓樁等環(huán)節(jié)分別由液壓裝置進行。壓樁完成后壓樁油缸可自行復位且重復循環(huán)作業(yè)過程，因此靜力壓樁為連續(xù)作業(yè)過程，直到樁體能到達預定的位置為止。作業(yè)過程中要注意的是壓樁作業(yè)極易對土層結構造成損傷，使產生的間隙產生水壓，因此靜力壓樁施工過程中要確保連續(xù)進行而不可以間斷[2]。

3.4 灌注樁技術

灌注樁施工技術運用于建筑工程基礎施工期間，是極其常見的，在完成項目的工作中也起到了非常關鍵的作用。在生產、施工中，為了實現(xiàn)鉆孔、打孔、沉管灌注樁等施工工藝和技術的應用；這是一件非常重要的事情。灌注樁施工技術在樁基礎施工技術中占據(jù)著重要地位，該施工技術在實際運用過程中為了確保灌注樁的施工質量，操作人員要根據(jù)灌注樁的使用年限對樁材料進行選擇，對樁體軟硬程度及其他相關數(shù)據(jù)進行標準化定義，并將其作為施工標準來指導作業(yè)人員實際作業(yè)，以保證作業(yè)任務平穩(wěn)高效地進行。該技術在實際運用過程中首先是通過各種成孔方式來實現(xiàn)操作成孔任務的完成，在成孔深度符合建筑施工需求后，操作人員根據(jù)需求可再擴大成孔直徑，在孔洞內安裝鋼筋籠后進行混凝土灌注的操作活動，最后完成全部工作。這一技術施工作業(yè)全過程安全防護工作進行落實有著極為重要的現(xiàn)實價值。特別是采用人工挖孔樁方法，在施工過程中必須采取相應的安全保護措施，實施標準化安全保護措施不僅對工程現(xiàn)場起到規(guī)范、美觀、整潔作用，更重要是對現(xiàn)場操作人員人身和財產安全重要的保證，具有非常大的實際意義[3]。

3.5 預制樁施工技術

除使用人工現(xiàn)場澆筑方法建造樁基礎之外，還可以使用預制樁樁基建造技術。應用時主要是通過錘擊使預制樁打入地層，但是施工時一定要準確把握樁頂走向和高度，否則將造成擊穿地層，預制樁基底部與預定位置偏差較大，所以打入穿前一定要有效定位，并要保證施工全過程作業(yè)連續(xù)，同時要嚴防斷樁。以土建工程施工為例，加強靜力壓樁法的應用，主要采用靜力壓樁器，利用自身的自重和承載力，將其壓進泥土中；但是，靜壓樁法屬于擠土工程，在施工中極易引起地基的損壞，進而形成超孔水壓力，因而不能中途放棄；土木工程中地基加固采用打入型預埋樁地基的施工技術具有沖擊少、工藝流程簡單、無震動和噪音等優(yōu)點，而且造價相對低廉；節(jié)約了大量的原料，進而減少了建設費用，因此在很多地區(qū)的地基處理中都得到了廣泛地使用。但在其他方面，地基處理過程中還存在著常常利用振動來對地基進行夯實。加強對該技術地運用于施工中，主要就是利用電動機震動產生的較大垂直力作用于基礎表面，然后保證基礎的土層能夠保持密實性，由于震動的持續(xù)時間有良好的震動效果，因此被有效地運用到了地基土的處理過程中[4-6]。

3.6 振動沉樁施工工藝

高層建筑樁基礎施工當中震動沉樁施工工藝最普遍，該工藝中要求采用電動振搗棒對基礎進行較大垂直力度施工，增加松散地基土層密度和增強地基土層負荷承載能力。振動沉樁施工時，要求電動機振搗棒連續(xù)長期振動所產生壓力能使樁壓入密實土層?，F(xiàn)場施工時，可將振搗棒首先固定于樁頂位置，然后啟動電動機運行，樁基礎本身受到相當重力作用，樁基礎經振搗棒振動后將繼續(xù)沉陷，當沉陷至地基土層后，土層亦隨之發(fā)生連鎖反應而隨之振動，將發(fā)生位移或擠壓收縮，以達到土層密實堅固之功效[7-9]。

4 土建工程中應用樁基礎施工技術容易發(fā)生的質量問題與對策

4.1 土建工程采用樁基礎施工技術易出現(xiàn)質量問題

在建筑施工中常見的樁基問題主要有以下幾種：1)在建筑物中，單樁的承載能力達不到樁基礎的設計標準；2)樁身在施工時出現(xiàn)了較大的傾角；3)在施工過程中出現(xiàn)了其它因素造成的樁端脫節(jié)現(xiàn)象；4)在灌注樁時發(fā)生的斷樁，這種情況將會直接影響到樁基的整體質量；5)在檢測時，樁身位置出現(xiàn)了明顯的偏移；6)因混凝土的質量或人為因素造成的樁身夾泥、離析、強度不足等問題。

4.2 應對措施

造成樁身質量問題的主要因素有三個：承載力達不到設計要求，樁身出現(xiàn)傾斜和斷樁。承載能力達不到設計要求的原因是：一是樁的下沉深度不符合規(guī)范；其次，樁頭未入持力層，盡管樁的深度已達標準，但因為樁頭未達到設計的標準，從而導致承載力不夠；同時，當浸入深度大于設計極限值時，也可能導致承載力達不到設計指標。除此之外，樁的破損和傾斜太大也會引起承載力下降。樁體傾斜的原因：1)不合格的預制樁在施工時會引起樁體的傾斜過大，最可能引起傾斜的是樁尖和樁面；2)樁支架與地面的垂直度和樁基礎的位置是否合適，都是決定樁能否發(fā)生傾覆的重要原因。此外，樁帽、樁身和樁錘會不會因樁心不一致而產生錘擊偏心，也會導致樁身傾斜；3)在施工中遇到的障礙和基坑的開挖不當也會導致樁身傾斜；4)打樁順序和樁距設置不正確也會導致樁體過大的傾斜。產生斷樁的原因有：1)起重、搬運、堆垛的支撐點或吊點布置不合理；2)沉樁時樁身受彎變形的結果；3)因為敲打的太多。比如，有些建筑物在使用錘子時，由于錘子的力量太大，所以打穿角度太小，會引起打樁時的破壞。

對常見的品質問題提出解決辦法。補沉：在預埋樁基時，由于土層的凸起而使樁基上升的情況下，可以用這種方法。補送結合法：通過分節(jié)連接將樁子打到地基中，如果樁體質量不合格，則在下沉的時候，有可能導致連節(jié)點脫落，此時可以通過補送結合的方法來進行樁基的處理。1)對可疑的樁子，要反復敲擊，使其下陷，這樣，松散的樁子就會重新被壓合，從而使結合部有了垂直的承載力；2)就是在地基上加一根新的樁子，這樣地基就可以在地基上加一根新的樁子，既可以保證地基的承載力，又可以增加地基的抗震能力。糾偏法：在打樁時，如果發(fā)現(xiàn)樁身有傾斜，樁長不太長，沒有破損，或者因基坑的開挖引起的樁身有傾斜，但樁體還是完整的，可以將樁身部分挖開，用千斤頂進行糾偏。承臺擴大法：如果樁位置偏離很大，則原承臺設計尺寸不能達到結構規(guī)范的要求，則可以對承臺區(qū)域進行適當?shù)脑龃髞硇拚龢段恢玫钠睢?/p>

5 樁基礎技術的質量管理

要想確保樁基施工質量就必須要在實際施工期間做好相關施工質量管理。主要需從如下幾方面著手：1)在施工之前，在工程實踐中應進行細致的實地勘察，不僅要了解基礎的土質組成，還要了解基礎的地下水、樁的深度，為建設項目建設中的樁基優(yōu)化設計提供參考；2)要想保證樁基礎工程可以承擔足夠大的載荷，就必須要準確計算建筑樁基可能受到的各種工況，才能使樁基礎技術在施工過程中得到合理調整和運用，以保證其有足夠大的承載力；3)對于建筑工程施工來說，施工進度也將對樁基礎施工質量產生很大影響。所以在實際施工期間，也要慎重考慮建筑工程的建設工期，從而采用更高效的樁基礎技術[10]。如果建筑工程施工工期比較長、機械施工較困難場地，那么樁基礎施工可通過人工開挖來完成，不但操作簡單，而且還適合多種不同地基類型建筑施工。從整體上看，樁基礎施工質量對整個建筑工程在施工過程中起著很大的作用，所以相關工作人員應該隨時對樁基礎施工質量進行管理，最終對進一步提高建筑工程施工質量盡一份力。

6 結語

土建工程施工過程中樁基礎占據(jù)著十分重要的地位，樁基礎施工貫穿土建工程施工環(huán)節(jié)始終，對推動土建工程施工更高質量起著決定作用。作為施工管理人員有必要充分重視樁基礎技術在施工中的運用，全面把握樁基礎技術運用要點，使樁基礎技術運用可以擁有較高經濟效益與較好效果。我們除了要把握好樁基礎技術的施工重點外，還要做好樁基礎應用過程中的各項質量管理，最后才能為土建工程建設能夠更好地開展與完成奠定扎實的基礎。