建筑工程施工中樁基礎(chǔ)施工技術(shù)及要點(diǎn)研究

盧燕翔

（解放區(qū)健康產(chǎn)業(yè)園區(qū)管理委員會，河南焦作 454150）

作為提高基礎(chǔ)承載力的一種措施，由基樁和其上部的承臺兩部分結(jié)構(gòu)組成，通常來說，我們將其叫做樁基。它在建筑中負(fù)責(zé)的模塊是建筑基礎(chǔ)。它的應(yīng)用范圍主要是針對于那些對質(zhì)量要求高的建筑體，還有就是那些地質(zhì)的條件相對不好、不夠穩(wěn)定的情況，都需要利用樁基。接下來就具體從它的技術(shù)工藝進(jìn)行研究。

1 建筑工程施工中樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)

1.1 振動沉樁施工技術(shù)

振動沉樁的施工設(shè)備主要為吊機(jī)和振動錘，其工作原理為：振動錘置于樁頂，通過夾樁器與樁連城一個整體，利用振動錘體內(nèi)偏心重輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生高頻振動和激振力，高頻振動力通過液壓鉗傳遞到樁上，再通過樁作用到接觸的地層，造成樁及樁周土體處于強(qiáng)迫振動狀態(tài)，從而使樁周土體強(qiáng)度顯著降低和樁端處土體擠開，樁側(cè)摩阻力和樁端阻力大大減小，于是樁在樁錘與樁體自重以及樁錘激振力作用下，克服慣性阻力而逐漸沉入土層，直至將樁沉入設(shè)計承載深度。振動沉樁施工技術(shù)的優(yōu)勢在于，振動的時間長，振動效果好，因此操作簡便，沉樁效率高；沉樁時樁的橫向位移和變形均較小，不易損壞樁體；管理方便，施工適應(yīng)性強(qiáng)；軟弱地基中沉樁迅速。其缺點(diǎn)是振動錘構(gòu)造較復(fù)雜，維修較困難；電動振動錘耗電量大，需要大型供電設(shè)備；地基受振動影響大，遇到硬夾層時穿透困難；存在沉樁擠土公害，影響周邊建筑穩(wěn)定性。需要注意的是，在采用振動沉樁技術(shù)施工時，通常先用小距離施加比較小的力錘擊，而后再加力連續(xù)錘擊，直到完成沉樁要求。

1.2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)

鉆孔灌注樁是指在工程現(xiàn)場通過機(jī)械鉆孔在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁。和打入樁相反，鉆孔灌注樁是先鉆好孔再用鋼筋混凝土成樁，鉆孔灌注樁通常的施工的工藝流程是：施工準(zhǔn)備→泥漿準(zhǔn)備→埋置護(hù)筒→樁機(jī)就位→鉆進(jìn)成孔→檢查成孔質(zhì)量→放置鋼筋籠→灌注混凝土→拿出護(hù)筒→最后質(zhì)量檢測，因其施工工藝流程較復(fù)雜，施工中，有許多事項是需要重點(diǎn)注意的。首先必須選擇一個較平整的施工場地，在完成混凝土澆注并固定好樁位后，然后是埋置護(hù)筒，埋置護(hù)筒的目的除了固定位置，更重要的是隔開地面水，從而在鉆機(jī)內(nèi)形成一定高度的水頭，有效地穩(wěn)定孔壁，增加孔內(nèi)水的壓力，保持孔內(nèi)泥漿具備穩(wěn)定的表面高程，防止塌孔。護(hù)筒埋入土層深度一般為2～4m，直徑應(yīng)多于樁直徑20cm 左右，超出地面的高度應(yīng)為300mm，高出水面應(yīng)為1～2m，樁與護(hù)筒的中心需是重合的，誤差不能過大。再就是鉆孔機(jī)器的安裝。安裝鉆機(jī)之前首先應(yīng)確保地基足夠穩(wěn)定，并保證鉆機(jī)的垂直度。樁位對準(zhǔn)后，鉆機(jī)橫梁處應(yīng)用枕木墊平，對稱鉆機(jī)軸線的塔頂處應(yīng)拉上纜風(fēng)繩。接下來泥漿的準(zhǔn)備工作。粘土、水和添加劑組成鉆孔泥漿。不同鉆孔方法或是不同地層情況都決定了泥漿稠度是不同的，所以泥漿稠度需要施工人員動態(tài)控制，太稠會減慢鉆機(jī)鉆入的速度；太稀會導(dǎo)致其自身排渣性能差，并降低其護(hù)壁的效果。制備泥漿需先將打碎的粘土放入護(hù)筒，再用沖擊錘沖擊就可制備泥漿。之后就是鉆孔。鉆孔時最重要的工藝是泥漿護(hù)壁，同樣護(hù)壁泥漿的濃度及用量也是應(yīng)進(jìn)行動態(tài)控制的。鉆孔過程中應(yīng)準(zhǔn)確而詳細(xì)的做好各項記錄，注意控制停鉆時間和次數(shù)，防止鉆頭卡死等事故發(fā)生。鉆孔時采用的籠式檢孔器外徑應(yīng)與鉆頭的直徑相同，其高度是鉆頭直徑的5 倍左右。下沉檢查時，如不能下沉到設(shè)計標(biāo)高，說明有孔位偏斜或孔深不足現(xiàn)象，為確保成孔質(zhì)量須回填重鉆。施工時，如鉆頭的直徑磨損超過1.5cm 時，須及時修補(bǔ)或更換以防止縮孔。整個鉆孔過程中不能停止，須一次成孔。最后是清孔。清孔的主要目的是減少孔底沉淀物，清除沉渣和沉淀層，以防止樁基承載性能下降，清孔操作是在對樁長、直徑及垂直度檢查確認(rèn)無誤后再進(jìn)行的。第一次清孔在成孔后進(jìn)行，第二次清孔是在下放導(dǎo)管和鋼筋籠后進(jìn)行，通過清孔使沉渣的厚度小于相關(guān)技術(shù)要求。進(jìn)行清孔時需注意控制時間，清孔時間過長可能導(dǎo)致坍孔或沉淀過厚。

1.3 人工挖孔樁施工技術(shù)

人工挖孔樁操作可以劃歸到灌注樁技術(shù)類別，這也是灌注樁技術(shù)方案中比較有特點(diǎn)的樁基操作，整體施工需要依賴人工操作，具有成本投入較低，項目質(zhì)量較優(yōu)的特性，同時工藝流程便捷，并不會破壞周邊的自然環(huán)境，滿足生態(tài)保護(hù)的要求。所以從實際的土建項目來說，普遍認(rèn)為人工挖孔樁技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保的優(yōu)勢。具體操作步驟為：首先在樁體底部進(jìn)行擴(kuò)孔操作，擴(kuò)孔標(biāo)準(zhǔn)需要按照相應(yīng)的水流情況進(jìn)行測定，對透水位置來說，需要根據(jù)實際情況來裝設(shè)環(huán)狀鋼筋圈；其次開展混凝土回填操作，這一環(huán)節(jié)需要按照預(yù)期設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。針對樁孔護(hù)壁位置的混凝土來說，每挖一定距離就需要回填，并確保夯實。整體過程中混凝土強(qiáng)度指標(biāo)需要滿足C20 標(biāo)準(zhǔn)，并且坍塌指標(biāo)要小于100mm，確保穩(wěn)定程度達(dá)標(biāo)。

1.4 靜力壓樁施工技術(shù)

該項樁基施工技術(shù)主要是借助靜力壓樁設(shè)備，通過壓樁設(shè)備自身具備的重力和額外的配重共同對樁體作用，使樁體能夠有效沉入土層。本質(zhì)來看，靜壓樁技術(shù)屬于擠土模式，實際施工時會破壞土層結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)超空隙水壓力的問題。所以，利用該項技術(shù)施工時，應(yīng)當(dāng)一氣呵成，不能中途暫停。整體來看，靜力壓樁技術(shù)無需振動即可實現(xiàn)目標(biāo)，并且操作簡單，穩(wěn)定程度良好。此外，該技術(shù)成本投入較低，能夠省去混凝土和鋼筋材料的使用。由此來說，在一些軟粘土區(qū)域的建筑項目中，該技術(shù)具有天然優(yōu)勢。

2 建筑工程施工樁基礎(chǔ)技術(shù)的選擇原則

2.1 基礎(chǔ)荷載量的有效控制

尚未施工時，應(yīng)當(dāng)針對建筑物上層結(jié)構(gòu)對地基產(chǎn)生的負(fù)荷情況進(jìn)行有效測定，并設(shè)計合適的樁體，這是因為建筑基體的負(fù)荷程度同單樁體荷載情況密切相關(guān)。

2.2 根據(jù)土層條件制宜

基于實際項目中地質(zhì)情況的差異性，如地下水位不同、土質(zhì)結(jié)構(gòu)不同等問題，均會影響樁體的使用性能，由此可以參考每一類樁體具體的技術(shù)參數(shù)，來確定最佳的樁基模式。

2.3 周邊環(huán)境影響制宜

建筑工程的設(shè)樁操作對環(huán)境的影響主要是泥漿護(hù)壁的鉆孔樁的實施，因此需要充分考慮泥水、沙石的有效處理。

2.4 機(jī)械化設(shè)備制宜

對施工單位可用的樁基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行評估，如果不足現(xiàn)有項目的需要，可就近調(diào)用，在不得已的情況下，應(yīng)考慮選購新機(jī)械。

3 建筑工程施工中樁基礎(chǔ)的施工要點(diǎn)

通常樁基項目的技術(shù)方案能夠劃分成以下兩種：預(yù)制樁和灌注樁。其中預(yù)制樁模式是利用沖擊、振動、壓力等方式完成樁體沉土的操作，而灌注樁模式則是在鉆孔并加裝鋼筋結(jié)構(gòu)后，向其灌注混凝土?；阢@孔方式，又能夠劃分成挖空、沖孔等類別。項目施工時需要結(jié)合土質(zhì)情況，自然條件以及負(fù)荷參數(shù)來選擇合適的樁基方案。

3.1 樁基礎(chǔ)施工前的一般準(zhǔn)備工作

正式施工前，要對施工場地進(jìn)行有效勘測，完成相應(yīng)的準(zhǔn)備過程，確保打樁環(huán)節(jié)順利開展。樁基項目需要進(jìn)行以下幾個方面的籌備過程：①針對實際施工場地和周邊區(qū)域進(jìn)行全面勘測。正式進(jìn)入施工前，要做好踏勘測定，為施工方案的構(gòu)建提供參考數(shù)據(jù)，同時也能夠有效指導(dǎo)設(shè)備選擇和技術(shù)確定。②技術(shù)籌備。具體包含有以下幾點(diǎn)：a.需要構(gòu)建完善的施工計劃。在施工前提交相應(yīng)的施工方案，確定設(shè)備選擇、技術(shù)手段和工藝步驟，針對重點(diǎn)環(huán)節(jié)做好防護(hù)措施。b.是明確施工進(jìn)展。基于項目方案整體的進(jìn)度要求來確定樁基環(huán)節(jié)，有效確定進(jìn)展安排、勞動力技術(shù)、設(shè)備需要等。c.是開展試樁操作。根據(jù)確定的技術(shù)方案，來完成對應(yīng)的試樁過程，從而優(yōu)化相關(guān)參數(shù)。

3.2 現(xiàn)場準(zhǔn)備工作

工程實際開展時需要做好以下準(zhǔn)備：針對預(yù)制樁方案來說，不管是沖擊、壓力還是振動方式，由于設(shè)備自身重力指標(biāo)較高，如果現(xiàn)場較為平整應(yīng)當(dāng)鋪設(shè)碎石，從而增加和裝置直接接觸位置的地層荷載力，確保打樁過程的沉降程度保持一致，進(jìn)而滿足垂直精度需要。通常選用的履帶式打樁設(shè)備對地層承載力的要求在110kPa 左右。如果通過鋪設(shè)碎石無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，便可以裝設(shè)走道板，從而降低壓力參數(shù)。對于灌注樁模式來說，需要結(jié)合差異化的成孔方式來選取相應(yīng)的平整技術(shù)。

樁基項目場地中的軸線需要多次核查，保證場地中軸線不會受到樁基項目的影響，從而更好的復(fù)核樁位。①確定樁位。該環(huán)節(jié)需要借助方格網(wǎng)來確定出控制軸線，同時結(jié)合實際的樁位情況，對樁體標(biāo)號。參考樁體所處軸線位置、尺寸結(jié)構(gòu)來放置樁位，并利用樣樁來輔助定位。樁位在確定后需要復(fù)查，保證定位準(zhǔn)確。②水準(zhǔn)位置。樁基項目的標(biāo)高情況需要嚴(yán)格按照預(yù)計要求完成，并在實際施工時進(jìn)行有效記錄。由此來說，在施工區(qū)域周邊需要確定水準(zhǔn)位置，并保證不受到樁基施工影響。

4 結(jié)束語

隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的加快，各類高技術(shù)、高質(zhì)量要求的建筑也應(yīng)運(yùn)而生，而樁基礎(chǔ)的施工是土建工程施工中很重要的部分，無論在設(shè)計階段，還是在施工技術(shù)的選擇階段，都要進(jìn)行優(yōu)化比選。