建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的應用探究

霍紅偉，顧躍躍

（中國二十二冶集團有限公司，河北 唐山 064000）

進入新世紀以來，我國土建工程領(lǐng)域快速發(fā)展，土建施工技術(shù)愈發(fā)成熟，受此影響，樁基礎(chǔ)施工在土建工程中的地位也在持續(xù)增強。伴隨著樁基礎(chǔ)技術(shù)的不斷深入與完善，我國各類地下土建工程功能體系變得更完善，工程規(guī)模也隨之擴大?，F(xiàn)如今，為進一步優(yōu)化地下土建工程作業(yè)，樁基礎(chǔ)新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，施工進度更快，施工成本更低。

1 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)基本介紹

1.1 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)概述

樁基礎(chǔ)施工技術(shù)以強化建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為目標，技術(shù)應用期間，施工單位需在地下土層中構(gòu)建起無縫連接的承重平臺。樁基礎(chǔ)施工技術(shù)已廣泛應用于各類住宅建筑，建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強度得到改善，施工進度更快。

1.2 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的作用

樁基礎(chǔ)施工技術(shù)在各類民用建筑中占據(jù)重要地位，其可有效改善建筑工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載能力，以樁基礎(chǔ)形成的承載層，可承受建筑的豎向荷載。對于樁基結(jié)構(gòu)而言，豎向單樁的剛度數(shù)值很大，可承受較大荷載，輔以其他約束措施，可保證建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)始終處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，因此，樁基礎(chǔ)技術(shù)的應用大幅改善了建筑物本身的穩(wěn)定性與安全性。施工作業(yè)執(zhí)行期間，樁基礎(chǔ)技術(shù)需借助特定的工程設(shè)備與材料，如混凝土樁體，施工團隊需將其穿過液化軟土地基，并確保其可固定在基巖層。樁基礎(chǔ)施工技術(shù)可明顯改善建筑結(jié)構(gòu)抗震能力，避免建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降問題。此外，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)形成的單樁結(jié)構(gòu)擁有較高的側(cè)向剛度，可有效對抗水平荷載及彎矩荷載對建筑結(jié)構(gòu)帶來的威脅，強化建筑主體對地震災害的抵抗能力，以免地震發(fā)生時建筑物出現(xiàn)倒塌事故。

2 建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)特點

建筑工程土建施工作業(yè)開始前，鑒于樁基礎(chǔ)技術(shù)的價值與影響力，相關(guān)企業(yè)應確保樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的合理性與科學性，規(guī)劃好施工流程，明確施工工序，分析現(xiàn)場條件，優(yōu)化作業(yè)行為，展現(xiàn)樁基礎(chǔ)技術(shù)的潛在價值。

2.1 控制好樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的荷載量

樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的荷載量應與建筑工程建設(shè)目標與主體結(jié)構(gòu)特征保持同步，施工單位應具體判斷建筑上層結(jié)構(gòu)重量，以及作業(yè)區(qū)域樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)面臨的挑戰(zhàn)，控制樁基礎(chǔ)的荷載量，做好數(shù)據(jù)分析與對比判斷，確定合適的樁體結(jié)構(gòu)數(shù)量，保證樁基分布合理。

2.2 分析現(xiàn)場作業(yè)土質(zhì)條件

不同土質(zhì)條件下，樁基礎(chǔ)分布與技術(shù)應用方式也會存在很大差異。因此，施工單位應在作業(yè)勘查期間，對現(xiàn)場土質(zhì)條件進行分析，評估不同樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與不同施工技術(shù)的適應性，因地制宜，重點考慮不同樁基礎(chǔ)的使用現(xiàn)狀，優(yōu)化施工手段，選擇合適的樁基類型，提升土建施工的整體效果。

2.3 規(guī)范現(xiàn)場作業(yè)施工

建筑工程土建作業(yè)實施期間，施工單位應重視作業(yè)規(guī)范性與流程科學性。管理人員可針對現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境變化，在確定環(huán)境可行的情況下，采用合適的技術(shù)手段，如靜力壓樁技術(shù)，如此可提升施工速度，加快作業(yè)進程。若現(xiàn)場作業(yè)施工工期相對充裕，施工人員亦可采用人工挖孔樁技術(shù)措施，改善樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)強度與荷載承受能力。

3 建筑樁基礎(chǔ)工程施工準備

3.1 認真勘察建筑樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場環(huán)境

對于建筑工程而言，現(xiàn)場施工環(huán)境對于工程作業(yè)方式與施工技術(shù)影響巨大，因此，施工單位應提前做好現(xiàn)場勘察工作，對現(xiàn)場作業(yè)條件、地質(zhì)地理環(huán)境、交通運輸環(huán)境及氣候氣象環(huán)境等要素進行全面分析，以工程建設(shè)目標為核心，具體掌握各類資料信息，進而為后續(xù)施工方案設(shè)計創(chuàng)造有利條件，及時找到不利于樁基礎(chǔ)施工技術(shù)應用的負面信息，從而保證建筑樁基礎(chǔ)設(shè)計施工勘察方案的可靠性、適用性與技術(shù)準確性，避免施工方案本身出現(xiàn)漏洞。施工單位在獲取到建筑施工現(xiàn)場各類信息數(shù)據(jù)后，也要對信息數(shù)據(jù)結(jié)果進行處理，進一步分析施工現(xiàn)場地質(zhì)土層類型、地下水位等關(guān)鍵條件，結(jié)合工程設(shè)計方案提出的基坑建設(shè)要求，找到更合適的施工控制方案。現(xiàn)場勘察作業(yè)也要對作業(yè)周邊區(qū)域的地下建筑結(jié)構(gòu)與地表建筑物進行分析，判斷其空間位置、結(jié)構(gòu)、距離等，并同時掌握沿線地下管線的分布情況，避免樁基礎(chǔ)施工作業(yè)破壞原有管道。

3.2 編制樁基礎(chǔ)施工方案

施工現(xiàn)場勘察作業(yè)結(jié)束后，施工單位應在技術(shù)人員幫助下，對樁基礎(chǔ)的施工總方案進行編制與優(yōu)化。施工方案應依照前期勘察數(shù)據(jù)結(jié)果，并同步關(guān)注樁基礎(chǔ)施工作業(yè)的實施方式、工程建設(shè)目標、樁基礎(chǔ)類型、現(xiàn)場機械設(shè)備及物料調(diào)度、人員安排等各項內(nèi)容，以保證樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量與建設(shè)進度為核心，綜合考量各類可能造成樁基礎(chǔ)施工出現(xiàn)異常的不利條件，注重建筑樁基礎(chǔ)施工的穩(wěn)定性與安全可靠性，注重安全技術(shù)措施體系與作業(yè)組織控制體系建設(shè)，并避免作業(yè)活動破壞區(qū)域原有地下管道。與此同時，施工單位也要做好技術(shù)應用分析工作，具體掌握樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要領(lǐng)，分析不同施工模式下及不同條件下注意事項，確定各類樁基礎(chǔ)工程設(shè)計中主要工藝參數(shù)，以實踐帶動技術(shù)創(chuàng)新，持續(xù)優(yōu)化樁基礎(chǔ)施工方案。

3.3 建筑樁基礎(chǔ)施工機械設(shè)備準備工作

建筑樁基礎(chǔ)工程需依靠專業(yè)的工程設(shè)備，若設(shè)備性能存在隱患，其不僅會影響到建筑樁基礎(chǔ)施工進度與質(zhì)量，也會造成施工現(xiàn)場安全事故風險概率大幅抬升，一線施工人員生命財產(chǎn)安全無法保障。因此，施工單位應依照樁基礎(chǔ)施工方案要求，制定施工機械設(shè)備管控方案，關(guān)注設(shè)備性能與類型，在經(jīng)濟條件允許的情況下，盡量使用更先進的施工機械，并同時做好設(shè)備運行監(jiān)管與日常維護工作，避免設(shè)備運行效能與作業(yè)精度出現(xiàn)異常。樁基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，機械設(shè)備的使用應注重效率與質(zhì)量，并同步關(guān)注施工單位自身的經(jīng)濟承受能力，因此，施工現(xiàn)場應充分利用不同設(shè)備間的靈活通用性，充分發(fā)揮設(shè)備應用價值，借助多種機械設(shè)備，快速完成各項作業(yè)活動，盡量提高相關(guān)機械設(shè)備的有效工作時長與使用范圍，避免設(shè)備閑置。

3.4 樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場準備

施工單位在確定作業(yè)方案，并完成設(shè)備、人員及物料資源籌備后，也要對施工現(xiàn)場進行必要清理，結(jié)合現(xiàn)場整體空間條件，確定機械設(shè)備及材料存放區(qū)域。施工作業(yè)活動開始前，施工單位應全面清理樁基礎(chǔ)施工及施工機械設(shè)備運行區(qū)域的各類雜物，如其他作業(yè)器具、施工材料等，做好資源集中管理，保證作業(yè)現(xiàn)場路面整潔、開闊與平整。此外，為避免施工現(xiàn)場出現(xiàn)安全事故，現(xiàn)場管理人員應做好人員活動區(qū)域劃分，樁基礎(chǔ)施工期間，除操作人員外，禁止其他工作人員靠近機械設(shè)備，并明確機械設(shè)備的操作方式，做好現(xiàn)場監(jiān)督與管控。人員活動區(qū)域應盡量與機械設(shè)備作業(yè)區(qū)域保持分離，并同時配備安全監(jiān)管人員，及時找到可能出現(xiàn)的安全隱患。

3.5 樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場放線定位

為進一步保證樁基礎(chǔ)施工作業(yè)質(zhì)量與精度，建筑工程樁基礎(chǔ)施工單位必須在現(xiàn)場進行放線與定位作業(yè)，確定作業(yè)基準點與標準樁位，并同時保證作業(yè)施工人員放線及定位時不會受到現(xiàn)場其他因素影響，如此可避免放線及定位精度出現(xiàn)問題。施工單位確定樁基準點時，應依照樁基礎(chǔ)施工設(shè)計方案及相關(guān)技術(shù)文件資料，確定好每一個基礎(chǔ)樁位的標高與位置信息，從而控制好樁基礎(chǔ)整體作業(yè)質(zhì)量。樁位初步確定時，工作人員也要考慮到現(xiàn)場各類不利條件對樁位界定的影響，科學設(shè)置放線控制網(wǎng)孔，并依照樁設(shè)計要求，沿軸線放線，對每一根基礎(chǔ)樁位進行編號，最后采用專業(yè)打樁機完成后續(xù)工作。

4 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)在建筑工程土建施工環(huán)節(jié)的具體應用

4.1 灌注樁施工應用

灌注樁施工技術(shù)工藝是一種較為常見的樁基礎(chǔ)施工措施，其多采用自挖井孔樁法、沉管灌注樁法及鉆孔灌注樁法，而施工單位則要依照現(xiàn)場條件及施工作業(yè)需求不同，對工藝技術(shù)細節(jié)進行調(diào)整。自挖井孔樁法、沉管灌注樁法及鉆孔灌注樁法均屬于基礎(chǔ)灌注樁的施工技術(shù)措施，但是，這3 種技術(shù)手段在基本原理及存在形式方面有一定差異，因此，施工單位在灌注樁技術(shù)應用分析環(huán)節(jié)，應對樁體結(jié)構(gòu)強度進行測量與跟蹤，實時收集樁體應力數(shù)據(jù)，以免施工期間出現(xiàn)斷樁事故。施工方應承擔起質(zhì)量監(jiān)管之責，需對每一根澆筑完成的混凝土灌注樁進行質(zhì)量檢驗，盡可能避免現(xiàn)場作業(yè)出現(xiàn)其他事故。

沉管鉆孔打樁施工技術(shù)方法多采用人工錘擊沉樁的方式，借助人工錘擊帶來的沖擊力，促使混凝土塊形成的較大范圍地受側(cè)切向的沖擊力作用，進而完成沉管鉆孔打樁作業(yè)的開孔環(huán)節(jié)。與預應力混凝土灌注樁措施相比，沉管鉆孔打樁施工技術(shù)場景適應性更強，技術(shù)操作便捷、簡單且有效，運營成本更低。但是，沉管鉆孔打樁易出現(xiàn)局部混凝土樁體達不到設(shè)計要求的最大極限強度，進而引發(fā)混凝土斷裂性損傷。為杜絕此類工程事故，施工單位應在現(xiàn)場作業(yè)前做好各項準備工作，可采用鋼筋混凝土浸入管，如此可改善樁體結(jié)構(gòu)強度。

人工挖孔樁作業(yè)技術(shù)需依靠人工進行鉆孔施工，抑或是人工采用液壓機械方法完成鉆孔施工。人工挖孔樁施工環(huán)節(jié)，施工單位應做好人員組織協(xié)調(diào)工作，盡量保護好現(xiàn)場施工人員，并對樁孔壁進行必要管理，設(shè)置良好的支撐結(jié)構(gòu)，并在2 個相鄰安全護壁孔體之間采用鋼筋混凝土進行安全連接。

4.2 預制樁施工應用

預制樁施工材料多采用鋼筋混凝土樁或鋼結(jié)構(gòu)樁，其中，鋼筋混凝土樁的應用最為廣泛，其不僅具備較高的荷載承受能力，也同樣擁有良好的穩(wěn)定性與安全性，作業(yè)模式相對簡便，建設(shè)效率很高。鋼結(jié)構(gòu)樁多應用于特殊施工環(huán)節(jié)，施工單位可按設(shè)計要求，采用預制的鋼管樁混凝土或預應力混凝土的H 型鋼樁。預制混凝土鋼筋樁制作環(huán)節(jié)，施工人員應明確設(shè)計要求，分析打樁時的施工順序、樁尖的方向要求等，做好現(xiàn)場組織管理。預制樁施工可采用錘擊沉樁、振動沉樁、靜力沉樁等方式，其中，振動沉樁在應用時容易出現(xiàn)安全隱患，主要原因在于振動過程會對沉土層形成沖擊振動，進而造成沉土層被嚴重破壞。施工單位在確定現(xiàn)場施工環(huán)境與條件后，應提前做好沉樁工作設(shè)計與規(guī)劃，精準把控不同結(jié)構(gòu)與不同荷載要求下的施工技術(shù)措施，做好數(shù)據(jù)分析，保證相關(guān)作業(yè)技術(shù)參數(shù)處于合理范圍。

5 建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢

5.1 從點到面的未來發(fā)展

近些年，我國建筑工程領(lǐng)域蓬勃發(fā)展，建筑市場競爭國際化趨勢愈發(fā)明顯。國際土建行業(yè)中，最流行的競爭模式是以各種工程轉(zhuǎn)接為代表的系統(tǒng)承包商模式。此類經(jīng)營方式更注重建筑企業(yè)的整體經(jīng)濟效益，簡單的工程承包被拓展到從設(shè)計、施工到工程總體規(guī)劃的全過程。對于國內(nèi)建筑企業(yè)而言，應快速建立起具備市場核心競爭力的組織管理架構(gòu)，培養(yǎng)企業(yè)對建筑工程的整體把控水平與總承包能力，不斷拓展其市場地位，以全方位價值鏈創(chuàng)新取代傳統(tǒng)的利益追求，將企業(yè)放置在遠超競爭對手的系統(tǒng)環(huán)境之下，融合客戶資源、供應商資源與技術(shù)資源，將企業(yè)自身價值鏈與外部群體價值鏈結(jié)合，從而創(chuàng)造出全新的價值空間，為土建工程樁基礎(chǔ)技術(shù)創(chuàng)新與應用升級提供良好環(huán)境與條件。

5.2 從宏觀發(fā)展看待土建工程樁基礎(chǔ)技術(shù)的應用

對于建筑工程施工企業(yè)而言，各項技術(shù)工藝應為其可持續(xù)發(fā)展服務，技術(shù)體系與作業(yè)模式需具備較低的實施風險，技術(shù)研發(fā)成本不可超過其經(jīng)濟承受范圍，發(fā)揮技術(shù)工藝的先進性，從而進一步強化企業(yè)在建筑市場中的地位與影響力?，F(xiàn)如今，部分建筑企業(yè)為控制其技術(shù)研發(fā)成本，正不斷尋求更為有效的技術(shù)共享機制，與其他企業(yè)共同分擔研發(fā)成本，原有的研發(fā)機構(gòu)與企業(yè)主體分割。此外，基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)機構(gòu)也要尋求更多的合作者與投資者，開始向更多的企業(yè)提供服務，而這種技術(shù)研發(fā)與應用體系，將進一步強化技術(shù)交流，傳統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新格局被打破，技術(shù)創(chuàng)新速度全面提高，技術(shù)創(chuàng)新與行業(yè)改革已形成相輔相成的有利態(tài)勢。

6 結(jié)語

綜上所述，建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)已成為行業(yè)發(fā)展關(guān)注重點，其不僅影響建筑作業(yè)整體效率與質(zhì)量，也同樣關(guān)系到施工企業(yè)的市場形象與競爭潛力。樁基礎(chǔ)技術(shù)是建筑工程施工作業(yè)必不可少的重要內(nèi)容，樁基礎(chǔ)技術(shù)應用水平直接關(guān)系到整個工程的施工質(zhì)量，施工單位與相關(guān)部門應充分認識到技術(shù)體系的重要性，持續(xù)加大技術(shù)改進，并對技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)予以足夠支持，促使樁基礎(chǔ)技術(shù)應用更加合理，建筑工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更為優(yōu)良。