建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用分析

李慶林

0 引言

自改革開放以來我國建筑工程的投資規(guī)模迅速擴(kuò)大，在此背景下，應(yīng)加強(qiáng)對于土建施工中樁基基礎(chǔ)的關(guān)注。樁基基礎(chǔ)在整個土建施工過程中發(fā)揮著重要作用，其能夠決定整個建筑物的受力和受力傳遞，意義重大。

1 樁基礎(chǔ)選型及其經(jīng)濟(jì)效益分析

1.1 樁基礎(chǔ)概述

樁基礎(chǔ)是建筑工程中受到廣泛應(yīng)用的一種基礎(chǔ)形式，經(jīng)過了漫長的發(fā)展過程。能夠充分壓縮土體，當(dāng)土體受到荷載作用之后其整體體積會因?yàn)槭艿綁嚎s力而發(fā)生沉降，在這個過程中土體孔隙內(nèi)的水也會隨著壓力增大而從孔隙中排出，最后使得整個土體完成固結(jié)。對于現(xiàn)代建筑工程而言，建筑物的上部載荷也在逐漸增大，這樣一來建筑物對整個地基承載力的要求也會隨著提升。天然的地基顯然已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段建筑工程需求了，當(dāng)淺地基土無法滿足施工的要求時，施工人員不能直接開展地基處理作業(yè)，會利用各種樁基礎(chǔ)技術(shù)來促進(jìn)土層與深層持力層充分接觸，從而起到減小沉降的效果。

1.2 樁基礎(chǔ)選型以及經(jīng)濟(jì)效益分析

對樁基類型的選擇是樁基基礎(chǔ)施工的重點(diǎn)，對樁基類型的選型是否合理會影響整個施工項(xiàng)目的開展與運(yùn)營，其會對整個建筑工程的質(zhì)量、施工成本以及施工安全性產(chǎn)生較大影響。施工人員在選擇樁基礎(chǔ)類型的時候需要結(jié)合施工場地的實(shí)際情況，包括人工、機(jī)械設(shè)備、材料特點(diǎn)以及采購金額。樁基技術(shù)的優(yōu)劣會影響整個建筑工程的質(zhì)量，要求其本身的承載力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的基礎(chǔ)承載力，因此對樁基基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用水平會影響整個建筑工程的安全性。

2 樁基礎(chǔ)類型選擇以及技術(shù)特點(diǎn)分析

2.1 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁

2.1.1 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁成樁工藝

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)近年來在我國的建筑施工領(lǐng)域中運(yùn)用較為廣泛，根據(jù)其生產(chǎn)工藝類型可將其分為后張法和先張法樁。先張法是通過利用先張法張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋配合混凝土離心最終生產(chǎn)出預(yù)制樁，構(gòu)件主要有鋼筋箍、鋼板端頭以及中空圓環(huán)形樁身。而后張法是先由施工人員提前做好預(yù)留孔洞，然后再使用相關(guān)的模具將混凝土進(jìn)行凝固最后再結(jié)合預(yù)留的孔洞來對其施加對應(yīng)的預(yù)應(yīng)力，目前建筑施工市場中應(yīng)用的最為廣泛的是先張預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。

2.1.2 預(yù)應(yīng)力管樁特點(diǎn)

從目前預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的成樁工藝來看，其主要具有以下幾個特點(diǎn)。

（1）單樁承載力較高

預(yù)應(yīng)力管樁相較于傳統(tǒng)相等尺寸的灌注樁而言，其單樁的承載能力會提高30%～50%左右。

（2）施工流程簡單

一般來說施工人員需要先確定好管樁的尺寸再將設(shè)計(jì)要求發(fā)給廠家，廠家按照施工要求生產(chǎn)管樁，施工單位收到管樁材料再將材料送往施工現(xiàn)場進(jìn)行施工，相較于傳統(tǒng)的混凝土管樁施工而言，預(yù)應(yīng)力管樁施工更加便捷，且不需要進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)，因此可節(jié)約施工成本。

（3）成樁靈活

施工人員在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管樁施工的時候可以結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況來開展接樁作業(yè)和截樁作業(yè)，然后根據(jù)施工需求來控制管樁尺寸，從而提高整體施工的靈活性。

（4）檢測隨機(jī)性強(qiáng)

在施工過程中，每一根管樁在施工過程中都需要利用壓樁機(jī)來檢測管樁的實(shí)際深度以及承載能力，完成成樁作業(yè)后可以對單個樁進(jìn)行載荷檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整施工方案，從而提升整個建筑施工的水平以及質(zhì)量。

（5）單樁承載力成本較低

按照當(dāng)前建筑材料的成本價格來看，混凝土注漿樁以及泥漿護(hù)壁樁每立方米的制作成本價格在1 000 元左右，而預(yù)應(yīng)力混凝土單個管樁每立方米的成本造價則在600 元左右。

（6）施工速度更快

在沒有特殊情況的前提下，管樁每一秒的下降速度為0.8m/s，而預(yù)應(yīng)力管樁的接樁工藝只需要采用機(jī)械進(jìn)行連接，整個過程僅需要耗費(fèi)15min。

（7）環(huán)保性強(qiáng)

在預(yù)應(yīng)力管樁的施工過程中其產(chǎn)生的施工噪音極低，不會對整個施工場地造成較大的震動，也不會產(chǎn)生較大的揚(yáng)塵，其施工特點(diǎn)符合現(xiàn)代綠色環(huán)保施工理念。

2.1.3 常見問題分析

雖然預(yù)應(yīng)力混凝土管樁具有十分明顯的施工優(yōu)勢，但其也同樣存在相應(yīng)的缺點(diǎn)，其缺點(diǎn)與施工工藝密切相關(guān)，其作為預(yù)制樁，如果在施工時采用錘擊式的方式來進(jìn)行沉樁，那么很可能給整個建筑工程埋下安全隱患。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁一般來說是無法在城市的中心區(qū)域進(jìn)行施工的，如果想通過采取靜壓式沉樁法來進(jìn)行沉樁作業(yè)，雖然可以避免發(fā)生一次性公害，但由于該沉樁法需要使用到的設(shè)備更多，因此進(jìn)出場都非常繁瑣。

2.2 人工挖孔樁

2.2.1 施工特點(diǎn)

所謂人工挖孔樁，其主要是依靠人力來開展挖孔作業(yè)的，最后在通過灌注的方式來成樁。該孔樁的工藝與其他孔樁的區(qū)別在于所有的成孔都是由人工挖掘生成的，由于施工工藝較為特殊，因此由施工人員在孔內(nèi)進(jìn)行孔樁挖掘，因此整個孔的直徑要求比較大，至少要超過800mm，因此這類技術(shù)比較適合應(yīng)用在荷載比較大的建筑工程之中。人工挖孔樁的施工特點(diǎn)主要有如下幾點(diǎn)。

（1）不存在隱蔽施工

由于該工藝技術(shù)主要是依靠人力完成挖孔的，因此不會出現(xiàn)隱蔽施工的情況，施工人員可以根據(jù)施工環(huán)境的地質(zhì)情況來調(diào)整，所有施工指標(biāo)均屬于可控指標(biāo)，因此可有效確保整個施工的質(zhì)量。

（2）節(jié)能環(huán)保

在人工挖孔樁過程中，主要依賴的是人力，因此不會使用到各種大型的機(jī)械設(shè)備，能夠起到節(jié)能、節(jié)水、無污染的施工效果，且不會對施工環(huán)境造成二次傷害，適合被運(yùn)用在一些施工環(huán)境較為復(fù)雜的場地。

（3）可控性強(qiáng)

由于是人工挖掘，因此施工人員可以隨時開展清土處理，可有效控制樁底。

（4）靈活度高

可以根據(jù)施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件以及土層承載力的變化來及時調(diào)整孔樁的深度和直徑。

（5）灌注質(zhì)量較高

在進(jìn)行樁身砼澆筑作業(yè)的時候可以進(jìn)行人工輔助，由施工人員來完成對混凝土的振搗作業(yè)，因此在開展該項(xiàng)作業(yè)的時候不容易發(fā)生空孔、斷樁等不良現(xiàn)象，整體的灌注施工質(zhì)量較高。

2.2.2 施工方法

人工挖孔的工藝流程：孔口防護(hù)→土方開挖→護(hù)壁施工→土方二段開挖→樁孔支護(hù)→循環(huán)開挖。

直至施工達(dá)到設(shè)計(jì)深度后再放置鋼筋籠→灌注樁芯→養(yǎng)護(hù)樁頭。

在這個施工過程中主要的施工要點(diǎn)有7點(diǎn)，具體如表1所示。

表1 人工挖孔施工要點(diǎn)

2.2.3 常見問題

雖然人工挖孔樁的質(zhì)量比較穩(wěn)固，但成孔過程容易受到人為因素影響，因此需要特別對人力進(jìn)行管理。工程監(jiān)管人員在監(jiān)督管理的時候尤其需要注意對成孔的直徑、擴(kuò)底尺寸進(jìn)行監(jiān)管，確保所有尺寸都是符合施工要求的。

3 結(jié)語

本文主要針對人工挖孔樁和預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的兩種樁基礎(chǔ)類型的技術(shù)特點(diǎn)以及應(yīng)用情況進(jìn)行了梳理和分析。希望可以為建筑施工在后續(xù)選擇管樁基礎(chǔ)施工工藝和類型提供依據(jù)，從而提高整個工程的經(jīng)濟(jì)效益。