房建樁基礎(chǔ)施工及技術(shù)控制措施研究

摘 要：房建工程施工中，樁基礎(chǔ)工程是重要的施工內(nèi)容之一，其工程質(zhì)量對(duì)整體工程質(zhì)量有直接影響?；诖耍瑢?duì)房建工程常用的樁基技術(shù)進(jìn)行分析，并就其有關(guān)選擇原則、施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施等進(jìn)行研究。施工實(shí)踐表明，科學(xué)應(yīng)用樁基技術(shù)應(yīng)用能有效提升房建工程基礎(chǔ)質(zhì)量，為整體工程項(xiàng)目順利完成提供保障。

關(guān)鍵詞：房建工程；樁基施工技術(shù)；選擇原則；質(zhì)量控制；預(yù)應(yīng)力管樁；效果

中圖分類號(hào)：U416.217；TU753 " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A " " " " " " " " " " " 文章編號(hào)：2096-6903（2024）12-0040-03

0 引言

樁基礎(chǔ)主要是指位于建筑結(jié)構(gòu)下部的主要土體和巖體等復(fù)合構(gòu)筑物，其主要起著支撐整體建筑結(jié)構(gòu)的作用。目前房建工程施工中的土質(zhì)多為黏性土、碎石土、人工填土、巖石等，為滿足工程施工需要，需要為原有土層采用相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行加固處理，以提高樁基礎(chǔ)的強(qiáng)度、剛度及承載能力等，滿足設(shè)計(jì)及施工需要，防止樁基受到多種因素作用而出現(xiàn)變形及下沉[1]，促進(jìn)整體建筑結(jié)構(gòu)的安全及穩(wěn)定性能。

目前可采用的樁基施工技術(shù)有灌注樁、預(yù)制樁、人工樁等，在應(yīng)用時(shí)要結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際需要，采用技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)及方案，并做好施工期間質(zhì)量控制工作，保證施工后的樁基礎(chǔ)，質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及規(guī)定要求。

1 房建工程選擇樁基礎(chǔ)技術(shù)要遵循的原則

一是施工前要先準(zhǔn)確估算出上部建筑的基礎(chǔ)載荷，并設(shè)計(jì)出能滿足載荷要求的樁基，并合理確定單樁承載力數(shù)值。

二是根據(jù)工程地質(zhì)土層、地下水、土層成分、樁端持力層深度等情況，分析不同類型的樁結(jié)構(gòu)的性能及技術(shù)參數(shù)等[2]，選擇合理的樁基礎(chǔ)類型。

三是考慮項(xiàng)目周圍環(huán)境對(duì)施工造成的影響，并做好應(yīng)對(duì)措施。還要做好施工中所涉及的水泥和砂石等材料管理及處理措施。

四是選擇滿足施工的機(jī)械設(shè)備、機(jī)具、數(shù)量等，保證施工順利進(jìn)行。

2 房建工程樁基施工主要技術(shù)介紹

2.1 靜壓樁技術(shù)

房建工程樁基施工中，常采用靜壓樁技術(shù)，應(yīng)用時(shí)通過靜力壓裝機(jī)，利用其自重以及樁架上配重，把預(yù)制樁靜壓至設(shè)計(jì)規(guī)定深度位置。靜壓樁技術(shù)具有無振動(dòng)、檢測(cè)方便、成本低廉等特點(diǎn)，可減少施工成本。靜力壓樁作業(yè)期間會(huì)對(duì)土體產(chǎn)生較大擠力，并對(duì)四周土層產(chǎn)生破壞，形成超孔隙壓力。所以，在應(yīng)用過程中，靜壓樁作業(yè)必須持續(xù)壓樁，一次完成施工任務(wù)，嚴(yán)禁中途停止。

2.2 鉆孔灌注樁技術(shù)

應(yīng)用該技術(shù)時(shí)要先采用機(jī)械作業(yè)完成挖孔作業(yè)，再把鋼筋籠放進(jìn)孔內(nèi)，再灌注混凝土，最后形成灌注樁。這種施工技術(shù)屬于先成孔再成樁，作業(yè)期間樁體方向會(huì)受到來自土層的強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)壓力影響。

為防止出現(xiàn)縮徑、塌孔等問題，一定要合理控制樁距。施工期間要嚴(yán)格成孔垂直精度控制工作，以保證鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。為有效控制成孔精度，通常需適度增加樁基支撐面，調(diào)正鉆桿垂直度。此外，還要定期對(duì)鉆架進(jìn)行檢查，保證其穩(wěn)定性能。成孔后，要及時(shí)拆除有關(guān)測(cè)試設(shè)備。

施工期間要確保護(hù)筒中心與樁位中心線相同，如出現(xiàn)偏差，要少于50 mm，并檢查回填土，保證其填充密實(shí)，防止出現(xiàn)灌注期間漏漿問題出現(xiàn)。為實(shí)現(xiàn)對(duì)成孔深度精確控制，通常要把樁架固定后要測(cè)量樁具與底梁間的側(cè)距離，并根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上顯示的余下長(zhǎng)度，評(píng)估實(shí)際成孔到達(dá)的深度位置。確認(rèn)要對(duì)鉆桿在原位實(shí)施清孔[3]，并在混凝土澆筑前完成，提高樁基工程的質(zhì)量。

2.3 振動(dòng)沉樁技術(shù)

該技術(shù)通常會(huì)采用電動(dòng)機(jī)振動(dòng)性能，把其垂直力施于地基，以提高地基土層密實(shí)性能。可以通過加長(zhǎng)振動(dòng)時(shí)間以提高質(zhì)量，提升地基土體作用效果。應(yīng)用時(shí)要把振動(dòng)器先安在樁頂部， 通過振動(dòng)器振動(dòng)，把器振動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)力及樁身自身重力等多重力量共同作用在地基土體，使其受迫振動(dòng)，產(chǎn)生位移、收縮等情況，提高土體密實(shí)性能。在施工實(shí)踐中，在實(shí)施打樁的同時(shí)，先同步輕度錘擊，后再連續(xù)錘擊，把將樁打入土體預(yù)定深度位置后，停止作業(yè)。

2.4 人工挖孔樁技術(shù)

人工挖孔樁主要是采用人力，完成開挖成孔工作，其質(zhì)量好、成本低、施工簡(jiǎn)便，可防止因作業(yè)對(duì)樁周土體及四周環(huán)境造成影響。該技術(shù)是房建樁基施工技術(shù)中較為環(huán)保、經(jīng)濟(jì)。 在施工時(shí)，要先拓寬樁孔底，再結(jié)合水流量情況采取相應(yīng)的技術(shù)控制措施。如果出現(xiàn)透水層時(shí)，要加設(shè)合適的環(huán)形鋼筋圈，再回填混凝土， 結(jié)束后要以設(shè)計(jì)方案中樁直徑深度繼續(xù)開挖，穿過透水層。挖至相應(yīng)深度后，澆筑混凝土?；炷翉?qiáng)度通常為C20，并且坍落度多為100 mm之內(nèi)，以確保樁施工質(zhì)量。

3 南沙粵港澳創(chuàng)意中心二期工程樁基應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁施工實(shí)踐

該工程為大型建筑綜合體，由 10 層創(chuàng)新研發(fā)樓（其中 1～3層為配套用房）以及一層地下室構(gòu)成。本項(xiàng)目二期新建總建筑面積35 983 m2，其中地上28 636 m2，地下7 347 ㎡。建筑高度45.9 m，首層層高 6 m，標(biāo)準(zhǔn)層9 m?？缍?.1 m，基坑深度4.8 m，建筑面積35 983 m2，其中地上28 636 m2，地下7 347 m2。建筑類別為一類建筑。

4 樁基采用預(yù)應(yīng)力管樁錘擊法施工技術(shù)及工藝

4.1 預(yù)應(yīng)力管樁施工要求

本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)乙級(jí)，基礎(chǔ)用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管樁，采用錘擊法施工，為端承摩擦樁，樁端支撐于強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層，樁端阻力特征值Q為4 500 kPa，樁端進(jìn)入持力層不小于3 m。

4.2 預(yù)應(yīng)力管樁錘擊法施工工藝流程

工藝流程主要包括：測(cè)量定位→樁機(jī)就位→底樁就位、對(duì)中和調(diào)直→錘擊沉樁→接樁→再錘擊→再接樁→打至持力層→收錘。

4.3 選擇合適的樁錘

應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目的地質(zhì)情況、施工條件、預(yù)應(yīng)力管樁的規(guī)格大小、結(jié)構(gòu)、單樁豎向承載力、樁密集程度、環(huán)保要求等多項(xiàng)因素進(jìn)行綜合分析而確定[4]。樁錘的夯擊能力應(yīng)超過樁身入土?xí)r受到的阻力。

因此，要合理選擇樁錘的類型及質(zhì)量，避免其過輕時(shí)不能把樁送入預(yù)定深度，過重時(shí)又可能會(huì)擊碎樁頭，本工程經(jīng)綜合分析后，采用3 臺(tái)YDJ-800液壓靜力壓樁機(jī)，每臺(tái)樁機(jī)配備2臺(tái)交流電焊機(jī)進(jìn)行接樁工作。

4.4 合理選擇樁帽、樁墊

樁帽和樁墊對(duì)打樁質(zhì)量有直接影響，樁帽要承受起重錘打擊，樁帽則應(yīng)具有足夠的耐打性、強(qiáng)度、剛度等，樁帽則應(yīng)選擇圓筒形為佳，套樁頭所采用的筒體，其深度控制在40 cm為合適，內(nèi)徑要大于管樁外徑2 cm左右。

錘與樁帽之間存在的墊層，其材料應(yīng)為鋼絲繩或豎向硬木，厚度控制在15～20 cm為合適。樁帽與樁頂存在的墊層，其墊料可為硬紙板等材料，襯墊經(jīng)錘擊壓實(shí)后，要保證其厚度宜在6 cm或以上，并定期檢查，及時(shí)更換。

4.5 確定收錘標(biāo)準(zhǔn)

收錘標(biāo)準(zhǔn)確定時(shí)，要根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)條件、錘重、樁的承載力性質(zhì)、長(zhǎng)度、規(guī)格、持力層進(jìn)入要求等，還要考慮以往附近工程的沉樁經(jīng)驗(yàn)、相同地質(zhì)的工程施工經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行合理確定。

通常收錘原則是在樁端到達(dá)一般土層時(shí)，則以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高為主，其貫入度作為輔助參考。樁端到達(dá)的土層為較為堅(jiān)硬、硬塑的土質(zhì)、風(fēng)化巖土、中密性砂土、粉土及碎石類時(shí)，則要以控制貫入度為主，并把樁端標(biāo)高作為輔助參考。貫入度已滿足設(shè)計(jì)要求但樁端標(biāo)高仍未滿足時(shí)，要繼續(xù)錘擊，至少3陣或以上，每陣10擊，以保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求。有需要時(shí)可先試驗(yàn)貫入度，取得相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)后再開始作業(yè)。

5 施工技術(shù)控制要點(diǎn)

5.1 樁位測(cè)放

結(jié)合設(shè)計(jì)施工圖紙的要求，在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工測(cè)量放線，確定樁的位置。作業(yè)時(shí)要先定好樁位的相對(duì)坐標(biāo)，并在樁中心位置加插鋼筋進(jìn)行樁位標(biāo)記。施工期間要做好標(biāo)記措施，如用白石粉根據(jù)樁徑大小繪出現(xiàn)圓圈，方便施工打樁?？刂泣c(diǎn)、軸線點(diǎn)等經(jīng)過復(fù)核后要用水泥砂漿或者磚堆砌，進(jìn)行保護(hù)，避免出現(xiàn)變形及偏位，樁位放出后交監(jiān)理審核驗(yàn)收，通過后才能進(jìn)行施工。

5.2 配樁

結(jié)合設(shè)計(jì)長(zhǎng)度、施工區(qū)域的地質(zhì)情況及參考已施工的施工管樁長(zhǎng)度，進(jìn)行合理確定配樁長(zhǎng)度，并根據(jù)施工變化對(duì)其進(jìn)行適度調(diào)整。為防止出現(xiàn)短樁，確定每節(jié)樁樁長(zhǎng)要達(dá)到5ｍ及以上。還要考慮沉樁后，其最上面一節(jié)樁需要截除相應(yīng)長(zhǎng)度，因此要保證確保截除樁頭后，單節(jié)樁長(zhǎng)要超過最小樁長(zhǎng)。

5.3 焊、接樁尖

樁尖其作用是穿透土層，對(duì)沉樁質(zhì)量有直接影響，因此一定要嚴(yán)格控制樁尖使用材料、成型尺寸、焊接質(zhì)量等，采用十字型樁尖，在對(duì)其進(jìn)行焊接時(shí)要以有關(guān)焊接工藝標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行有序作業(yè)，保證焊縫飽滿連續(xù)不滲水，待其自然冷卻，之后再進(jìn)行施打。

5.4 樁機(jī)起吊就位

當(dāng)開挖基坑底土方達(dá)到相應(yīng)標(biāo)高時(shí)，可適量拋填碎石、磚渣等材料，以增加場(chǎng)內(nèi)的地面平整性及承載力，并保證地面高差少于30cm，樁機(jī)可行進(jìn)自由。

在樁起吊前，一定要先對(duì)樁機(jī)機(jī)架進(jìn)行調(diào)整，保證其垂直度滿足施工要求，觀察樁機(jī)上的線墜，以確保機(jī)架處于垂直狀態(tài)。把樁吊起并送進(jìn)導(dǎo)桿內(nèi)，并穩(wěn)住樁頂，保證樁尖對(duì)準(zhǔn)就位，樁身扶正，之后把樁插進(jìn)土里，嚴(yán)格控制樁垂直度，出現(xiàn)偏差時(shí)要少于0.5%，為提高樁垂直度，應(yīng)在樁的正面、側(cè)面等部位，均采用經(jīng)緯儀或者線墜進(jìn)行校正。

5.5 樁基沉樁施工要點(diǎn)

樁就位完成后，則進(jìn)行沉樁。樁頂上部加上厚紙板，放下樁帽，并套入樁頂，然后緩慢下降樁錘，壓住樁帽，樁身的中心線、樁錘、樁帽等要保持重合，樁在錘重壓力作用下沉進(jìn)土中，且不斷加深，直到下沉停止后，要檢查樁的情況，并進(jìn)行校正，確認(rèn)合格后進(jìn)行打樁。具體有以下7個(gè)要點(diǎn)。

第一，地表層的土質(zhì)較為松軟，不會(huì)對(duì)樁身產(chǎn)生較大摩擦阻力，樁身在重錘擊打下貫入速度較快，所以在剛進(jìn)行錘擊作業(yè)時(shí)，液壓錘要實(shí)施20～30 cm的落距進(jìn)行施打，沉樁深度不斷增加，沉速較慢時(shí)，可適度增加起錘高度，但要控制落錘距離要低于150 cm。遇到軟土層時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)樁體觀察，保證其垂直度滿足規(guī)定要求，如樁出現(xiàn)偏斜時(shí)要拔起樁再次進(jìn)行施打。

第二，管樁沉樁期間，要實(shí)施低錘重?fù)?，并確保樁身的中心線、樁錘、樁帽均處于相同直線上，并及時(shí)關(guān)注樁身垂直度，如出現(xiàn)偏差則要少于0.8%。如超出時(shí)，則要及時(shí)查找原因并采取措施糾正。樁尖如果到達(dá)硬土層后，則不得采用移動(dòng)樁架等等方法，強(qiáng)行回扳，要采取相應(yīng)措施解決。

第三，作業(yè)期間如遇到特殊情況，如果貫入度發(fā)生較大變化、樁身失控出現(xiàn)嚴(yán)重回彈、傾斜、移位、斷樁等情況，或者樁身、樁頂出現(xiàn)破碎時(shí)要立即停錘，及時(shí)知匯建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)等單位[5]，并等待設(shè)計(jì)單位給出補(bǔ)樁方案后再進(jìn)行施工。

第四，采用合適的送樁器，把管樁打至設(shè)計(jì)標(biāo)高。通常送樁器為鋼板材質(zhì)，長(zhǎng)約2 m。送樁器應(yīng)設(shè)計(jì)為打入阻力小、拔出容易、能把沖擊力及時(shí)有效傳導(dǎo)至樁上。送樁作業(yè)時(shí)，要保證送樁器與樁均處在相同垂直線上，作業(yè)結(jié)束后要及時(shí)拔出送樁器并完成填堵孔工作。

第五，通常每根樁必須連接作業(yè)一次打完，不要中斷，防止作業(yè)不能繼續(xù)進(jìn)行或打壞樁頭。

第六，管樁進(jìn)行上、下節(jié)拼接時(shí)，通常采用端板實(shí)施焊接連接。接樁時(shí)，要保持距地面0.5～1.0 m處作業(yè)，下節(jié)樁樁頭部位要增加導(dǎo)向箍， 上、下節(jié)的樁段要處于順直狀態(tài)，錯(cuò)位偏差小于2 mm。

第七，焊接前，要先處理好焊面上的雜物、污跡等，清刷干凈，坡口位置要呈現(xiàn)金屬光澤?？刹捎枚趸?xì)怏w進(jìn)行保護(hù)[5]，保證焊接接樁作業(yè)順利進(jìn)行。焊接作業(yè)要安排兩個(gè)作業(yè)人員，形成180°，同步焊摟。坡口圓周上要進(jìn)行對(duì)稱點(diǎn)焊4～6點(diǎn)，保持上下樁節(jié)固定，之后把導(dǎo)向箍拆除，再實(shí)施分層施焊。施焊期間要保證每層焊接的厚度一致、均勻，并保證至少焊接兩層以上。焊縫要飽滿連續(xù)[6]，沒有出現(xiàn)氣孔、夾渣等質(zhì)量缺陷，不要過快焊接，焊接后接頭要保持自然冷卻3 min或以上，之后才能實(shí)施錘擊，不能用澆水冷卻或剛焊好就立即施打。

5.6 錘頭截除

樁基完成施工后，土方基底開挖，并達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，并截除多余樁頭。管樁截樁過程中，要采用鋸樁器等工具，實(shí)施截樁作業(yè)，保證截樁后質(zhì)量滿足規(guī)定要求。不能采用扳拉截樁、大錘敲擊等方式作業(yè)，避免造成質(zhì)量隱患。

6 結(jié)束語

實(shí)踐表明，在進(jìn)行房建工程樁基礎(chǔ)施工過程中，要根據(jù)施工區(qū)域的土質(zhì)、施工環(huán)境、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、本地區(qū)類似工程經(jīng)驗(yàn)等因素進(jìn)行綜合考慮，從而制定合適的樁基施工技術(shù)，并做好質(zhì)量控制措施，促進(jìn)建筑行業(yè)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 韓城.房建樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制研究[J].華中科技大學(xué)，2015， 25（7）：99.

[2] 解瑞.房建樁基礎(chǔ)工程造價(jià)影響因素及控制管理[J].北京地質(zhì)學(xué)院，2015，26（11）：282.

[3] 張霄鶴.房建樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，36（22）：288.

[4] 于海永.探索房建樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015，33（18）：198.

[5] 彭景林.試析樁基礎(chǔ)技術(shù)在建筑工程土建施工中的應(yīng)用[J].西部資源，2019（1）：66-67.

[6] 王鵬鯤.土建基礎(chǔ)施工中深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用探析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019（2）：55-56.