建筑工程地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工及質(zhì)量要點(diǎn)

石 躍 （武漢地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程有限公司，湖北 武漢 430000）

在建筑項(xiàng)目建設(shè)過程中，需著重關(guān)注地基基礎(chǔ)以及樁基礎(chǔ)施工內(nèi)容，其施工質(zhì)量與整個(gè)工程施工質(zhì)量以及應(yīng)用效果有著密切關(guān)聯(lián)。從整體層面來看，在地基基礎(chǔ)以及樁基礎(chǔ)作業(yè)過程中，可采用的施工技術(shù)種類較為豐富，對此，建筑公司需依據(jù)項(xiàng)目施工具體情況與作業(yè)環(huán)境，科學(xué)合理地選擇施工技術(shù)，并結(jié)合施工設(shè)計(jì)圖規(guī)定的要求開展作業(yè)，以保證整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量與安全性。

1 地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)概述

1.1 地基基礎(chǔ)

在建筑工程地基基礎(chǔ)施工過程中，首先，必須明確地基與整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著密切關(guān)聯(lián)，尤其是強(qiáng)化地基結(jié)構(gòu)承載力最為重要。對此，在施工期間，需對地基基礎(chǔ)的承載力予以重視，保證可承受整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的載荷，防止發(fā)生變形。在我國大部分高層建筑物施工中，天然或者人工地基十分常見，人工地基基礎(chǔ)較深，采用人工開挖的方法，而天然地基基礎(chǔ)的開挖深度較淺。

1.2 樁基礎(chǔ)

與地基進(jìn)行對比，樁基礎(chǔ)具有較高的特殊性，通常需將樁基與承臺(tái)作為主體，被大范圍使用于高層建筑項(xiàng)目建設(shè)中，不但可以有效提升整個(gè)建筑物的安全以及穩(wěn)定，還可充分保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能夠符合規(guī)定要求。在樁基礎(chǔ)作業(yè)前，需確?；A(chǔ)能夠滿足高層建筑物頂部結(jié)構(gòu)的建設(shè)要求。另外，還需改善地基的承載力，為整個(gè)工程施工提供可靠保障[1]。

2 地基基礎(chǔ)土建施工技術(shù)

2.1 換填施工

在建筑工程地基設(shè)計(jì)過程中，需綜合考慮承載力要求，根據(jù)建筑使用性質(zhì)、具體壓應(yīng)力等，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的承載力。根據(jù)研究顯示，建筑物形成的壓應(yīng)力與整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性有著密切關(guān)聯(lián)，若地基的承載力低于建筑物的壓應(yīng)力，則會(huì)直接影響到整個(gè)建筑質(zhì)量，導(dǎo)致地基出現(xiàn)側(cè)移、沉陷等情況，從而難以保證建筑的安全以及穩(wěn)定。另外，在項(xiàng)目地基施工過程中，濕潤膨脹的地質(zhì)條件較為常見，其承載力比較低，會(huì)對地基基礎(chǔ)安全以及穩(wěn)定產(chǎn)生較大不良影響，難以顯著改善地基強(qiáng)度，與此同時(shí)，還會(huì)發(fā)生不均勻沉降的情況。為防止發(fā)生以上問題，保證地基基礎(chǔ)穩(wěn)定性與強(qiáng)度能夠符合規(guī)定要求，可使用性能與強(qiáng)度較好的建筑材料換填，采用分層填土施工方法。

2.2 碾壓夯實(shí)

在對建筑項(xiàng)目地基進(jìn)行施工時(shí)，合理使用夯實(shí)碾壓技術(shù)，可顯著提升整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在實(shí)際作業(yè)中，需采用碾壓機(jī)、推土機(jī)以及打夯機(jī)等各種機(jī)械設(shè)備，對地基基礎(chǔ)進(jìn)行夯實(shí)處理。通過靈活運(yùn)用碾壓、夯實(shí)施工技術(shù)，能夠有效改善地基結(jié)構(gòu)的承載力，保證土層密度，從而能夠符合建筑項(xiàng)目的施工要求。在地基施工中，通過科學(xué)合理的使用土層振動(dòng)技術(shù)，能夠起到加固土層的作用。在建筑工程建設(shè)期間，為改善整個(gè)地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，需靈活運(yùn)用碾壓裝置，有序開展碾壓施工。在循環(huán)碾壓2～3級之后，如果一些區(qū)域出現(xiàn)加固程度不足的問題，需加大夯實(shí)碾壓施工力度，以改善整個(gè)地基的穩(wěn)定性。在對地基地面進(jìn)行碾壓施工時(shí)，每次落錘力度需與高度保持一致，避免部分區(qū)域發(fā)生坑洼的情況。同時(shí)，還需嚴(yán)格控制落錘速度，提升土壤結(jié)構(gòu)的密實(shí)性，滿足建筑項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量控制要求。

2.3 土壤固結(jié)

在建筑項(xiàng)目地基基礎(chǔ)作業(yè)過程中，如果土層含有較多水分，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、承載力較差等問題。如果土層含水量以及結(jié)構(gòu)性能無法滿足工程建設(shè)要求，在實(shí)際作業(yè)過程中，可使用排水固結(jié)的方法，以改善整個(gè)地基基礎(chǔ)的安全性。在實(shí)際施工中，需及時(shí)排出積水，則土壤即可自行固結(jié)，改善地基的硬度、強(qiáng)度等性能。

2.4 化學(xué)處理

以上地基基礎(chǔ)施工方法基本屬于物理方法，能夠有效提升整個(gè)地基的硬度以及穩(wěn)定性，另外，還可采用化學(xué)方法處理土層，加入一定量的水泥砂漿、丙烯酸銨等各類化學(xué)材料，可起到黏結(jié)加固的作用。如果地基基礎(chǔ)土體中含有膨脹土，則可應(yīng)用化學(xué)處理法[2]。

3 樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)

3.1 鉆孔灌注樁

建筑工程建設(shè)過程中，目前運(yùn)用最多的是鉆孔灌注樁，按施工設(shè)備及工藝分為旋挖鉆孔、沖擊鉆鉆孔、人工挖孔、長螺旋等。施工時(shí)，需對鉆孔灌注樁進(jìn)行精準(zhǔn)定位與全面檢測，其標(biāo)高、水平度等控制效果與鉆孔質(zhì)量控制有著緊密關(guān)聯(lián)。在實(shí)際施工期間，需嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”，不但能有效控制各項(xiàng)誤差，還能充分確保整個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)的安全性。由于護(hù)筒可發(fā)揮防護(hù)空口、固定樁位以及阻隔地下水等效果，因此，需保證其耐久性能夠符合工程施工要求。鋼護(hù)筒厚度一般為3mm～5mm，為避免套管出現(xiàn)變形的情況，需合理使用加強(qiáng)筋。另外，護(hù)筒誤差需低于50mm，與作業(yè)面的間隔距離需大于1m。鉆機(jī)不但有著較強(qiáng)的鉆進(jìn)性能，還可應(yīng)用于澆筑混凝土以及吊裝鋼筋籠，確保鉆進(jìn)施工的可靠性。通常情況下，鉆機(jī)高度約8m～12m，依據(jù)視鉆具實(shí)際長度進(jìn)行設(shè)置。在確定構(gòu)件大小時(shí)，需以鉆頭最大承受載荷為依據(jù)，并且要求安全指數(shù)大于3。在鉆孔作業(yè)期間，需確保樁心軸線和孔中線一致性，并按照規(guī)定要求檢查鉆機(jī)的性能。與此同時(shí)，在支架上側(cè)使用纜風(fēng)繩進(jìn)行固定處理，底座采用枕木進(jìn)行加強(qiáng)處理，在鉆進(jìn)期間，需密切觀察，確保轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)始終處于垂直位置。在保證施工質(zhì)量的情況下，需按照施工流程開展水下混凝土以及吊裝鋼筋籠作業(yè)，以改善整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。

3.2 預(yù)制樁

預(yù)制樁技術(shù)適用于淤泥質(zhì)土、人工填土以及黏性土等類型地基施工中，按樁型分為抗壓、抗拔和抗壓拔樁；按形狀分為方樁和圓樁；按施工技術(shù)又分為靜壓樁和錘擊樁。靜壓樁需在外部作用力與靜壓力的支持下進(jìn)行壓樁施工，同時(shí)，還可在軟質(zhì)土層結(jié)構(gòu)內(nèi)合理放置預(yù)制樁，并按照根據(jù)要求，在地基土層內(nèi)壓入預(yù)制樁。在樁基礎(chǔ)作業(yè)過程中，采用靜力壓樁技術(shù)，不會(huì)影響到周圍居民的日常生活，且能夠起到優(yōu)化資源的效果，因此，這種技術(shù)可大范圍使用于城市中心或者居民較多地區(qū)項(xiàng)目建設(shè)，還能夠應(yīng)用于軟土地基施工。另一種錘擊樁，采用提升樁基設(shè)備上的錘頭，通過錘頭下墜時(shí)產(chǎn)生的重力將預(yù)制樁錘至設(shè)計(jì)深度，這種工藝相比靜壓樁適應(yīng)地層強(qiáng)度要高，施工效率也略高，但會(huì)產(chǎn)生廢氣和噪聲污染，目前在城市中心使用較少。

4 建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工實(shí)例

4.1 工程概況

某工程屬于民用建筑項(xiàng)目，整個(gè)建筑物占地總面積為181000m2，建筑結(jié)構(gòu)總體規(guī)模為344700m2，設(shè)有商業(yè)區(qū)、休閑區(qū)以及娛樂區(qū)。通過勘查現(xiàn)場周圍環(huán)境，此區(qū)域地勢較為平坦，屬于沖積平原地帶。與此同時(shí)，項(xiàng)目地層構(gòu)造為石炭系灰?guī)r、炭質(zhì)泥巖等，其他區(qū)域也存在一些泥質(zhì)粉砂巖，且場地內(nèi)沒有斷裂層，但是，項(xiàng)目現(xiàn)場四周在褶皺、斷裂構(gòu)造的干擾下，部分區(qū)域容易發(fā)生次級斷裂的情況，但未對項(xiàng)目施工產(chǎn)生較大影響。

4.2 土層分析

①雜填土與耕植土。由于此類土體的整個(gè)結(jié)構(gòu)比較松軟，并且強(qiáng)度較低，在開挖地基過程中，需對其進(jìn)行全面清理；②細(xì)砂與粗礫砂。在項(xiàng)目場地中，由于這類土層分布較廣，并且富水性、透水性相對較高，并且承載力、穩(wěn)定性比較一般，所有在開挖作業(yè)時(shí)，不用全面清理；③粉質(zhì)黏土和殘積層。由于這種地質(zhì)環(huán)境為中等壓縮性土，具有一定的承載能力，在進(jìn)行土方開挖過程中，不用全面清理。但是，此工程對于地基基礎(chǔ)要求較高，因此，以上這些土層均不能用作持力層；④土層為全風(fēng)化巖層。此土層分布于場地部分區(qū)域，并且風(fēng)化較為嚴(yán)重，具有一定的承載能力；⑤微風(fēng)化與中風(fēng)化軟質(zhì)巖層以及強(qiáng)風(fēng)化巖層。存在于現(xiàn)場部分地區(qū)，可用作建筑結(jié)構(gòu)的持力層或者是摩擦樁基的持力層；⑥中風(fēng)化和微風(fēng)化灰?guī)r巖層。硬度較高，風(fēng)化相對較弱，分布范圍較為均勻，并且穩(wěn)定性相對較高，這類土層可作為建筑物的持力層。在開展樁基礎(chǔ)施工過程中，需結(jié)合場地具體情況，采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，并綜合考慮各方面因素，將中微風(fēng)化巖作為建筑結(jié)構(gòu)的持力層[3]。

4.3 旋挖樁施工

旋挖灌注樁的優(yōu)勢顯著，包括適用范圍廣、誤差小以及單樁承載能力較高等。在工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，由于場地周圍地質(zhì)條件相對比較復(fù)雜，并且樁基承載力要求比較高，所以需使用旋挖灌注樁進(jìn)行作業(yè)。在實(shí)際施工期間，需對8 根旋挖灌注樁進(jìn)行詳細(xì)分析，其中4 根樁徑為1000mm，另外4 根樁徑為800mm。具體步驟如下。

（1）控制標(biāo)高和樁位。結(jié)合項(xiàng)目施工圖紙，對定位、標(biāo)高等進(jìn)行詳細(xì)測定，并使用極坐標(biāo)法，對樁孔進(jìn)行放樣作業(yè)。另外，在對所有的樁進(jìn)行定位時(shí)，需連續(xù)定位3 次以上，充分保證放樣測量的準(zhǔn)確性，在首次定位時(shí)，采用的鋼筋為20mm，在結(jié)束護(hù)筒埋設(shè)作業(yè)后，需再次進(jìn)行定位，而在進(jìn)行旋挖施工過程中，需對定位進(jìn)行審查。

（2）護(hù)筒埋設(shè)。鋼板厚度約為4mm～10mm，在對護(hù)筒進(jìn)行埋設(shè)作業(yè)時(shí)，需按照規(guī)定要求，確保埋設(shè)的準(zhǔn)確性與安全性，在處理特殊土層過程中，需保證護(hù)筒深度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）配制泥漿。在造漿過程中，主要材料有膨潤土、增粘劑等，在開展鉆進(jìn)施工時(shí)，若出現(xiàn)容易塌孔的現(xiàn)象，應(yīng)加入一定量的纖維和增粘劑，從而能夠有效提升泥漿粘稠性能。

（4）成孔。當(dāng)護(hù)筒埋設(shè)完成后，需使用十字線法進(jìn)行二次定位保證定位的準(zhǔn)確性。當(dāng)鉆機(jī)布置到位之后，需嚴(yán)格控制鉆進(jìn)尺度。在鉆進(jìn)期間，調(diào)節(jié)樁身水平度，并進(jìn)行詳細(xì)記錄。當(dāng)鉆孔達(dá)到標(biāo)高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，需對孔深、孔徑等相關(guān)方面進(jìn)行細(xì)致檢測，表1 為鉆孔樁施工允許偏差。

表1 鉆孔樁施工允許偏差

（5）清理孔洞。采用泥漿循環(huán)和沉渣相融合的方法，對鉆斗進(jìn)行全面清理，并排出沉渣，另外，為保證沉渣厚度不超過50mm，在開展放籠作業(yè)之前，需使用反循環(huán)法實(shí)施全面清孔，以保證孔底泥漿粘度不超過28s，密度不超過1.25，砂占比不超過8%。

（6）制作鋼筋籠。在加工鋼筋期間，需根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，明確加勁箍大小，以此來制作箍模具。在搭接焊牢加勁箍筋時(shí)，需防止焊縫表層發(fā)生氣孔、夾渣等問題，保持表面光滑與飽滿；與此同時(shí)，為避免主筋出現(xiàn)損壞的情況，在開展焊接作業(yè)時(shí)，不允許在主筋上實(shí)施引弧。在鋼筋籠制作完成后，需確保項(xiàng)目現(xiàn)場的平整性，并根據(jù)等距離布置加勁箍，同時(shí)還需詳細(xì)標(biāo)記焊接點(diǎn)。在完成主筋和加勁箍焊接作業(yè)之后，需根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)開展點(diǎn)焊作業(yè)[4]。

（7）二次清孔和鋼筋籠吊放。在安裝鋼筋籠過程中，需確保與樁孔中心保持一致才可放入，若樁孔深度較大，需采用分段的方法制作鋼筋籠，并在孔口位置實(shí)施對接。在結(jié)束安裝作業(yè)之后，需使用泵吸法，通過反循環(huán)實(shí)施二次清孔。在安裝完成鋼筋籠之后，及時(shí)設(shè)置導(dǎo)管，避免出現(xiàn)穿孔裂紋、密封差的情況，并且，其剛度與強(qiáng)度需滿足施工要求。

（8）澆筑混凝土。鉆孔灌注樁作業(yè)是最為關(guān)鍵的工序，澆筑施工之前，需告知業(yè)主，而監(jiān)理需對樁孔實(shí)施檢查驗(yàn)收，檢查通過后才可開展灌注作業(yè)。在灌注期間，需避免出現(xiàn)中斷的情況。

4.4 PHC管樁靜壓施工

在施工時(shí)采用靜壓法，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁有著污染小、施工周期短以及噪音低等特征，然而也存在較多問題，比如：對地基基礎(chǔ)施工要求相對較高，灌注樁大于承載力。在項(xiàng)目施工期間，由于地質(zhì)環(huán)境相對比較簡單，使得單樁承載力比較低，對此，需采用靜壓作業(yè)管樁。施工步驟如下：①對現(xiàn)場進(jìn)行壓實(shí)與整平處理，確保樁機(jī)的安全以及穩(wěn)定；②合理布置施工平面控制網(wǎng)，詳細(xì)檢查基準(zhǔn)點(diǎn)、樁標(biāo)高等方面；③在完成樁機(jī)布置之后，需進(jìn)行焊樁尖、吊樁等方面作業(yè)，做好樁身調(diào)節(jié)之后，需將樁壓入土內(nèi)0.6m～1.0m 左右，隨后暫停壓樁，再使用經(jīng)緯儀、鉛垂線對樁的水平度進(jìn)行調(diào)節(jié)，將樁壓入規(guī)定位置。在此工程項(xiàng)目中，在接樁作業(yè)之前，需灌注混凝土材料，采用C30混凝土，要求灌注高度超過1.5m。與此同時(shí)，該工程采用管樁實(shí)施送樁施工，在進(jìn)行送樁作業(yè)時(shí)，需采用專制鋼質(zhì)送樁設(shè)備，送樁深需小于2m，若采取針對性防護(hù)措施，則深度可大于2m。在送樁期間，需查看樁中是否為滿水狀態(tài)，如果是滿水，則應(yīng)立即停止送樁施工[5]。

在PHC管樁作業(yè)期間，需重視以下施工要求：①設(shè)計(jì)管樁施工流程時(shí)，依據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件、樁基密度等方面因素來制定施工技術(shù)方案；②為減少群樁出現(xiàn)擠土的情況，在管樁作業(yè)期間，需采取針對性引孔措施，并依據(jù)基礎(chǔ)合理設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行控制，對樁上側(cè)浮梁進(jìn)行全面測量，如果樁出現(xiàn)上浮，則需及時(shí)復(fù)打；③沉樁期間，如果出現(xiàn)硬土層，導(dǎo)致沉樁難度較大，可在樁上施加最高靜壓力，并應(yīng)用負(fù)壓沖擊施壓技術(shù)開展作業(yè)。

5 結(jié)語

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)項(xiàng)目中，地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)具有十分重要的作用，需以相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，對施工技術(shù)以及質(zhì)量等進(jìn)行綜合分析，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。在樁基礎(chǔ)作業(yè)前，需實(shí)施超前鉆勘探，并結(jié)合施工現(xiàn)場地質(zhì)條件，選用適宜的施工技術(shù)，制定完善的施工方案，對現(xiàn)場作業(yè)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，以保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性及穩(wěn)定性。