土建工程中樁基的施工技術(shù)探討

李慶國(guó) 李荷花

山東誠(chéng)祥建設(shè)集團(tuán)股份有限公司 山東 濟(jì)寧 272400

引言

在進(jìn)行土建工程的施工作業(yè)時(shí)，樁基技術(shù)的合理應(yīng)用非常重要。利用樁基技術(shù)，可確保高層建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，為整個(gè)施工過(guò)程的順利開展奠定良好基礎(chǔ)，同時(shí)也是人們正常、安全開展生產(chǎn)、生活活動(dòng)的重要保障。最近幾年，因?yàn)闃痘夹g(shù)具有安全性強(qiáng)、可靠程度高等特征，從而廣泛運(yùn)用在各種建筑項(xiàng)目中。同時(shí)，建筑工程的建設(shè)質(zhì)量也和樁基礎(chǔ)質(zhì)量之間存在的緊密聯(lián)系，所以，為充分保證樁基礎(chǔ)的施工效果就應(yīng)當(dāng)結(jié)合樁基礎(chǔ)施工要點(diǎn)實(shí)行科學(xué)、有序的施工。

1 樁基技術(shù)含義

樁基技術(shù)是一種重要的基礎(chǔ)工程技術(shù)，它在建筑物和地基之間起到了關(guān)鍵的連接和支撐作用。根據(jù)承臺(tái)的不同形式，樁基技術(shù)可以分為以下兩種類型：①低承臺(tái)樁基。在施工中，先進(jìn)行鉆孔作業(yè)，然后將樁體逐漸沉入孔內(nèi)，并通過(guò)錘擊或靜壓的力量使其與土壤緊密結(jié)合，形成穩(wěn)固的承載系統(tǒng)，適用于較小規(guī)模的建筑物。②高承臺(tái)樁基。是在施工區(qū)域進(jìn)行原地鉆孔，再在孔中放置鋼筋籠，最后通過(guò)灌注砼的方法形成承臺(tái)。相比低承臺(tái)樁基，高承臺(tái)樁基具有更強(qiáng)的承載性能，因?yàn)槠涑信_(tái)的底部和樁基的上半部分高于地面，更能抵抗垂直荷載的作用，常用于大型建筑物、重要設(shè)施等工程項(xiàng)目[1]。樁基技術(shù)的應(yīng)用使得建筑體承受的豎向荷載力能夠有效分散至地基之中，減少了對(duì)地表的影響，提高了建筑物的穩(wěn)定性和安全性。尤其是在軟基工程中，如沼澤地、濕地等地形條件較差的區(qū)域，樁基技術(shù)發(fā)揮著重要作用，能夠通過(guò)深入地下，利用地下土層的承載能力來(lái)支撐建筑物，解決軟土地基的不穩(wěn)定問題。

2 樁基施工常見問題

2.1 樁徑縮小的問題

一般在含水比例偏高的地基施工過(guò)程中，樁基施工效果會(huì)因?yàn)榈刭|(zhì)條件的影響而不夠理想。尤其是在含水比例愈高的情況下，樁基所受的負(fù)面影響也會(huì)更加嚴(yán)重。針對(duì)長(zhǎng)時(shí)間遭受水體侵蝕的樁基外部，砼結(jié)構(gòu)的厚度會(huì)漸漸降低，出現(xiàn)樁基體積變小的狀況，使得樁基功能作用的正常發(fā)揮受到影響。

2.2 沉渣問題

此問題在砼灌注樁中較常發(fā)生。主要是因?yàn)槭┕と藛T在實(shí)際施工中未能把樁孔底部的臟污雜物充分清除，而殘留的雜物便會(huì)對(duì)樁基強(qiáng)度造成影響，甚至出現(xiàn)強(qiáng)度不合格的情況，導(dǎo)致樁基不能正常發(fā)揮出應(yīng)有的承載作用。

2.3 風(fēng)化問題

在長(zhǎng)期投入使用后，一些樁基會(huì)產(chǎn)生風(fēng)化巖的問題，從而形成質(zhì)量缺陷。另外，在灌注樁施工中也會(huì)出現(xiàn)混凝土離析等情況，不利于樁基的施工效果。這些問題的出現(xiàn)主要是由于前期施工階段混凝土攪拌不均勻、澆筑操作不合理等引起的。一旦發(fā)生風(fēng)化、樁基固結(jié)性交叉等問題，便會(huì)對(duì)樁基質(zhì)量造成影響，導(dǎo)致樁基穩(wěn)定性下降[2]。

3 樁基礎(chǔ)技術(shù)的施工準(zhǔn)備

3.1 對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境以及地理?xiàng)l件進(jìn)行全面的勘察

在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面勘察時(shí)，需要對(duì)該區(qū)域地形的高低變化、地貌的起伏變化、氣候的變化規(guī)律等展開調(diào)查，這些內(nèi)容對(duì)于樁基礎(chǔ)施工方案制定有著至關(guān)重要的作用。除了自然環(huán)境的調(diào)查外，還需要對(duì)該區(qū)域的土層種類、力學(xué)性能、地下水位等情況加以分析，而且需對(duì)區(qū)域內(nèi)可能存在的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行評(píng)估。掌握工地周邊的建筑物分布位置、結(jié)構(gòu)特性，以及地下管網(wǎng)的分布區(qū)域、埋設(shè)深度、使用時(shí)間信息也是非常重要的，有助于工程建設(shè)人員避免在施工過(guò)程中對(duì)周圍環(huán)境和管線造成破壞，防止不必要的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。

3.2 編制樁基礎(chǔ)施工的技術(shù)準(zhǔn)備

勘察數(shù)據(jù)確定樁基礎(chǔ)類型和參數(shù)，考慮施工方法和使用機(jī)械，并制定針對(duì)周圍建筑物和地下管線的防護(hù)措施。在編制樁基礎(chǔ)施工的技術(shù)方案時(shí)，需要對(duì)勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析和處理，結(jié)合勘察信息明確適合該工程的樁基礎(chǔ)種類以及樁基礎(chǔ)的參數(shù)，在此基礎(chǔ)上制定最佳的施工方案和機(jī)械設(shè)備，同時(shí)制定相應(yīng)的安全措施和應(yīng)急預(yù)案。為了保證施工過(guò)程中的安全和順利，需要制定針對(duì)周邊建筑體和地下管網(wǎng)的防護(hù)方案，避免施工過(guò)程中發(fā)生損壞和事故。在技術(shù)準(zhǔn)備階段，應(yīng)明確各個(gè)施工環(huán)節(jié)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)，并對(duì)每個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的安排和調(diào)配，以確保施工質(zhì)量、安全和文明[3]。同時(shí)，還需考慮施工期間的天氣條件、交通狀況等因素，合理調(diào)整施工進(jìn)度，避免出現(xiàn)延誤和影響整個(gè)工程的情況。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果，可以及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化施工方案，并制定更加科學(xué)和合理的施工工藝流程，從而提高樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量和可靠性。

3.3 樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)備工作

在準(zhǔn)備工作中，必須清除施工現(xiàn)場(chǎng)上的障礙物和雜物，包括清除地表上的草木、石塊、垃圾等，以保證施工區(qū)域的干凈整潔，有助于提高施工效率，還可以減少施工過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于灌注樁的準(zhǔn)備工作，因?yàn)槠湫枰诠さ噩F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鉆孔，因此應(yīng)當(dāng)清除孔洞周圍的土壤、石塊等雜物，以確保成孔過(guò)程的順利開展。同時(shí)，還需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定孔洞的尺寸和深度，并進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)記，以便后續(xù)施工操作。

4 建筑樁基礎(chǔ)的具體施工應(yīng)用

4.1 預(yù)制樁技術(shù)

預(yù)制樁是指在預(yù)先生產(chǎn)好的混凝土或鋼材樁體的基礎(chǔ)上，在土壤中設(shè)置樁基的一種方式，其施工操作相對(duì)簡(jiǎn)單，要求預(yù)先生產(chǎn)好樁體，并根據(jù)實(shí)際情況合理規(guī)劃樁基分布密度。由于預(yù)制樁要投入一段時(shí)間進(jìn)行生產(chǎn)，因此應(yīng)用在工期較短的項(xiàng)目中不太合適。在采用預(yù)制樁時(shí)，一般會(huì)同時(shí)借助灌注樁來(lái)增強(qiáng)樁基的穩(wěn)定性。即在預(yù)制樁壓進(jìn)土體之后，向樁孔中注入漿液使其固化形成灌注樁，如此能夠有效地增加樁基的承載能力和穩(wěn)定性，確保建筑物的安全性。另外，預(yù)制樁施工還有一定限制條件。首先，場(chǎng)地條件和設(shè)備數(shù)量會(huì)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模產(chǎn)生影響。其次，預(yù)制樁施工對(duì)工作人員的專業(yè)技術(shù)能力有很高要求，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的材料和施工方法，嚴(yán)格按照規(guī)范流程操作，并加強(qiáng)質(zhì)量控制。在預(yù)制樁施工完成后，施工人員要確保設(shè)備放置區(qū)域的穩(wěn)定，防止設(shè)備倒塌等事故的發(fā)生，同時(shí)減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。預(yù)制樁技術(shù)在建筑工程中具有非常重要的意義，需要不斷提升技術(shù)水平和質(zhì)量控制，以保證建筑物的安全性和穩(wěn)定性[4]。

4.1.1 靜力壓樁施工技術(shù)。此技術(shù)一種常用的沉樁工藝，適用于各種類型的地基和土層。主要通過(guò)使用靜力壓樁機(jī)來(lái)將預(yù)制樁牢固地壓入地下，從而增強(qiáng)建筑物的承重能力和穩(wěn)定性。在靜力壓樁施工過(guò)程中，需要注意樁頭與地面的高度，以及樁頂在地下是否會(huì)與其他地下設(shè)施相沖突。在選擇樁型、施工方案和施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，也要考慮到土層的特性和地質(zhì)條件等因素，以保證施工的安全性和效率。靜力壓樁施工技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)。首先，可以避免地震等因素對(duì)周圍環(huán)境造成的影響和損害。其次，此技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，對(duì)周圍住戶和環(huán)境影響較小。最后，靜力壓樁施工技術(shù)的質(zhì)量可靠，施工過(guò)程中能夠嚴(yán)格控制樁的長(zhǎng)度和垂直度，避免出現(xiàn)偏差和失穩(wěn)等問題。

4.1.2 振動(dòng)沉樁施工技術(shù)。振動(dòng)沉樁施工技術(shù)是一種高效的地基處理方法，其利用振動(dòng)器對(duì)地基土層進(jìn)行作用。在這一過(guò)程中，振動(dòng)器基于振動(dòng)作用于樁身，在樁自重作用下，使得樁逐漸埋入到地基土層之中，同時(shí)帶動(dòng)土層發(fā)生被動(dòng)振動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)土層的密實(shí)化處理。這種施工技術(shù)所需的設(shè)備簡(jiǎn)單、重量輕、體積小，但卻能夠帶來(lái)良好的打樁效果，極大地提高了施工效率。與傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ)施工相比，振動(dòng)沉樁技術(shù)具有更低的成本，可以顯著減少施工所需的人力和物力資源，因此被廣泛應(yīng)用于地基工程中。振動(dòng)沉樁技術(shù)適用范圍廣泛，特別適合于松散砂土、黏土、黃土以及軟土等復(fù)雜地層的處理。在實(shí)際施工中，需要注意的是采用適當(dāng)?shù)姆椒?，如先進(jìn)行小間距、輕度的錘擊，然后逐漸過(guò)渡到連續(xù)錘擊的方式，以確保把樁體貫入所需的深度。通過(guò)合理的施工操作，振動(dòng)沉樁技術(shù)能夠?yàn)榈鼗こ烫峁┛煽康闹С?，為建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[5]。

4.2 沉管灌注樁

在沉管灌注樁的施工過(guò)程中，需要考慮到施工設(shè)備的可行性和周圍土質(zhì)的特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況挑選合適的鉆孔方式。例如，對(duì)于黏土地質(zhì)，常常采用人工鉆孔的方式進(jìn)行施工；而對(duì)于普通土壤，更傾向于選擇機(jī)械設(shè)備實(shí)行鉆孔。為了確保沉管灌注樁施工能夠按時(shí)完成，施工方需要充分考慮鉆孔方式所需的時(shí)間，基于具體的鉆孔方式設(shè)定相應(yīng)的施工時(shí)間，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，并合理規(guī)劃施工進(jìn)度。在實(shí)際施工前，必須對(duì)地質(zhì)條件、地下管線、周邊建筑物等因素進(jìn)行充分評(píng)估，以編制科學(xué)、合理的沉管灌注樁施工方案，有效規(guī)避潛在的施工風(fēng)險(xiǎn)，保障施工的順利進(jìn)行。

4.3 挖孔樁施工技術(shù)

該技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)。挖孔樁的可操作性非常強(qiáng)，施工相對(duì)簡(jiǎn)單。施工人員可以根據(jù)需要靈活調(diào)整孔的位置和深度，以適應(yīng)不同的工程要求。而且挖孔樁的投入成本相對(duì)較低，所需材料和設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的施工工藝或特殊的施工設(shè)備。在挖孔過(guò)程中，地表松軟土體可能會(huì)影響樁基的穩(wěn)定性和承載能力，因此必須徹底清除。通過(guò)清理土層，能夠提升地面的平整度，為后續(xù)的施工工作創(chuàng)造良好的條件。此外，在目標(biāo)挖孔部位做好標(biāo)記并固定龍門樁、位置也非常重要，以確保挖孔的準(zhǔn)確性和一致性，避免出現(xiàn)偏差或錯(cuò)誤。工作人員還需要基于樁徑尺寸明確開挖線，即確定好孔的位置和方向?？咨顟?yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和土壤條件來(lái)確定，以確保樁基的穩(wěn)定性和承載能力。

4.4 鉆孔灌注樁施工技術(shù)

此技術(shù)關(guān)鍵特點(diǎn)在于先成孔后成樁。在實(shí)際施工中，針對(duì)樁體方向移動(dòng)的土體產(chǎn)生動(dòng)態(tài)壓力，進(jìn)而對(duì)樁進(jìn)行成型，確保樁體的牢固和穩(wěn)定性。為了保證鉆孔灌注樁的質(zhì)量，控制成孔的垂直精度尤為重要。為此，施工過(guò)程中需要采取增大樁機(jī)支撐面積以增強(qiáng)樁機(jī)的穩(wěn)固性、定期核查鉆桿的垂直性等方式，確保成孔的準(zhǔn)確性。在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)值后，需要使用鉆桿開展清孔處理。最好在混凝土灌注前進(jìn)行清洗操作，確保樁孔的清潔度和穩(wěn)定性，以提高樁基工程的整體質(zhì)量和可靠性。

4.5 人工挖孔樁施工技術(shù)

此技術(shù)相比其他樁基礎(chǔ)技術(shù)，其突出優(yōu)勢(shì)在于完全依靠人工施工，不需要借助機(jī)械設(shè)備，因此成本較低。同時(shí)，人工挖孔樁技術(shù)的施工過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的操作步驟。由于不需要使用大型機(jī)械設(shè)備，人工挖孔樁技術(shù)對(duì)周邊環(huán)境的影響較小，可以有效減少噪音、振動(dòng)和空氣污染等問題，被認(rèn)為是一種環(huán)保、可持續(xù)的施工技術(shù)。在具體的施工作業(yè)中，應(yīng)先對(duì)已開挖樁底實(shí)行擴(kuò)孔處理，擴(kuò)孔尺寸是需要基于水流量加以調(diào)控。在透水層的部分，需要注意合理設(shè)置環(huán)狀鋼筋圈，以增強(qiáng)樁的抗壓能力。其后，對(duì)挖好的樁孔灌注混凝土，再根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行開挖，確保樁的直徑符合設(shè)計(jì)要求，并且能夠穿越透水層。在施工過(guò)程中，針對(duì)樁孔護(hù)壁混凝土的施工也需要特別注意。每挖一節(jié)樁孔，就應(yīng)立刻實(shí)行建筑砼的澆筑，并進(jìn)行搗實(shí)，以保證樁孔的穩(wěn)定性和承載能力?；炷恋膹?qiáng)度一般設(shè)置在C20級(jí)別，這樣能夠滿足一般土建工程的要求。此外，混凝土的坍塌度也需要調(diào)控在一厘米范圍內(nèi)，以確保施工質(zhì)量和樁基的牢固性。

5 結(jié)束語(yǔ)

樁基施工作為土建工程中的關(guān)鍵一環(huán)，其施工效果的優(yōu)劣直接決定了整個(gè)建筑的建設(shè)質(zhì)量。使用樁基施工技術(shù)既可以在保障工程按期交付的基礎(chǔ)上提升建設(shè)質(zhì)量，還可促成施工單位經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最高。所以，在實(shí)際施工作業(yè)中，必須要提高對(duì)樁基施工的關(guān)注，保障施工質(zhì)量，為我國(guó)建筑事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供助力。