文/馬文浩 甘肅盛發(fā)建筑工程有限公司 甘肅臨夏 731100
目前,面對(duì)土地資源緊張問題,我國不斷實(shí)施高層建筑工程建設(shè)。高層建筑工程是一種規(guī)模大、環(huán)節(jié)多的工程項(xiàng)目。因此,需要對(duì)高層建筑施工技術(shù)進(jìn)行探討。針對(duì)樁基礎(chǔ)施工技術(shù)來說,樁基礎(chǔ)質(zhì)量,不僅能夠提高高層建筑地基的穩(wěn)定性,還能夠保證施工安全順利實(shí)施。但是在建筑工程中,地基基礎(chǔ)出現(xiàn)變形或者是沉降等現(xiàn)象,樁基礎(chǔ)施工技術(shù)應(yīng)當(dāng)發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值作用。本文主要針對(duì)建筑工程樁基礎(chǔ)施工技術(shù),在多個(gè)角度進(jìn)行綜合性的分析,掌握高層建筑地基基礎(chǔ)施工要點(diǎn),并結(jié)合樁基礎(chǔ)施工等技術(shù)進(jìn)行深化研究,從而為相關(guān)工作人員提供參考價(jià)值。
樁基礎(chǔ)是一種常用的深基礎(chǔ)形式,由基樁和樁頂承臺(tái)共同構(gòu)成。由于建筑工程的整體施工環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,應(yīng)用樁基礎(chǔ)技術(shù)對(duì)于增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性、提高地基承載力具有十分顯著的作用,能有效控制沉降,避免建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形和裂縫等問題的發(fā)生。在樁基礎(chǔ)施工中,每根樁體都需要嵌入地基深部,利用樁體與土層的摩阻力以及樁體的承載力為建筑提供支撐。在施工前,應(yīng)結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告、建筑結(jié)構(gòu)的要求及現(xiàn)場(chǎng)的施工條件,選擇合適的樁基礎(chǔ)施工技術(shù),以保證樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量,保證施工人員和其他相關(guān)人員的人身安全。
在高層建筑工程中,基礎(chǔ)工程指的是建筑工程墻柱深入到地面以下的擴(kuò)大部分,該部分是整個(gè)建筑工程中的關(guān)鍵;地基則是基礎(chǔ)下方的土層,并不屬于建筑工程,而地基基礎(chǔ)的主要作用是將建筑工程的總荷載傳遞到地基,讓地基形成相應(yīng)的應(yīng)力和應(yīng)變,以此來確保整體建筑工程的穩(wěn)定性。因?yàn)榈鼗A(chǔ)具有傳遞荷載的作用,所以其牢固性和穩(wěn)定性一定要足夠強(qiáng),這樣才可以有效防止傾斜或不均勻沉降的情況產(chǎn)生,進(jìn)而有效確保整體建筑工程的質(zhì)量與安全。對(duì)于高層建筑工程而言,其地基基礎(chǔ)的主要特征包括以下幾個(gè)方面:第一是復(fù)雜性,我國具有十分遼闊的地域,不同地域的地形地貌也不同,進(jìn)而呈現(xiàn)出了比較復(fù)雜的內(nèi)容。加之不同區(qū)域中的自然環(huán)境差異,所以對(duì)高層建筑工程的地基基礎(chǔ)也會(huì)產(chǎn)生不同的影響,若不做好處理,便會(huì)引發(fā)一系列的質(zhì)量與安全問題。基于此,在具體施工中,施工單位一定要對(duì)工程所在地的地質(zhì)、地形地貌、水文等問題加以綜合考慮,以此來確保地基基礎(chǔ)的處理效果。第二是質(zhì)量問題的多發(fā)性,通過以往的相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn),在高層建筑中,因地基基礎(chǔ)質(zhì)量問題所導(dǎo)致的整體工程問題十分常見,而通過進(jìn)一步的研究與分析發(fā)現(xiàn),地基基礎(chǔ)處理中的施工方式選擇不當(dāng)是導(dǎo)致其質(zhì)量問題的一個(gè)主要原因。因此,在具體的地基基礎(chǔ)處理中,施工單位一定要注重施工方式的合理選擇,以此來確保其處理效果。第三是問題具有潛在性,在地基基礎(chǔ)處理中,一些問題并不會(huì)立即表現(xiàn)出來,但是如果這些問題得不到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理,便會(huì)在后續(xù)的施工和應(yīng)用中逐漸體現(xiàn),嚴(yán)重的情況下甚至?xí)l(fā)相應(yīng)的安全事故?;诖?,在具體處理中,相關(guān)單位一定要做好處理質(zhì)量控制,以此來避免潛在問題對(duì)高層建筑工程后續(xù)施工及其應(yīng)用的不良影響。
(1)復(fù)雜性我國區(qū)域廣闊,地質(zhì)條件和結(jié)構(gòu)也不盡相同,國內(nèi)地形地貌的類型較為復(fù)雜。一些地區(qū)地震經(jīng)常出現(xiàn),一些地區(qū)為熔巖的地貌。這些復(fù)雜的地域特點(diǎn),提升了房屋建筑樁基礎(chǔ)的基本要求。(2)潛在性房屋地基施工工序比較復(fù)雜,有時(shí)需要交叉工序施工,甚至?xí)霈F(xiàn)一個(gè)工序讓另外一個(gè)工序覆蓋的情況。對(duì)地基的施工,隱蔽性比較強(qiáng),施工質(zhì)量控制難度。所以,在監(jiān)管房屋建筑質(zhì)量的過程中,監(jiān)管人員要對(duì)隱蔽性比較強(qiáng)的質(zhì)量問題格外關(guān)注。(3)多發(fā)性近年來,國內(nèi)發(fā)生多起坍塌事件,其主要因素為地基設(shè)計(jì)不科學(xué)、房屋的建筑施工質(zhì)量差。所以,在房屋建筑施工過程中,保證地基的穩(wěn)定性尤為重要。
通常在高層樁基礎(chǔ)施工的過程中,首先需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的情況對(duì)所用的施工工具進(jìn)行選擇,主要采用錘擊、靜壓、振動(dòng)打樁,這三種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工。這三種設(shè)備都屬于較大型的打樁機(jī),由于自身的重量比較大,需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土地的強(qiáng)度以及平整度進(jìn)行合理地控制。最好采用砂石灰,均勻地鋪在地面上,控制厚度在200mm左右,主要目的是提高地基的承載力和穩(wěn)定性。在整體施工中,也會(huì)隨著中土層的沉降,來提高樁身質(zhì)量,進(jìn)一步促進(jìn)樁基施工的順利實(shí)施。目前,在我國大多數(shù)城市高層工程建筑施工中,采用的是履帶式打樁機(jī),由于履帶式打樁機(jī)過重,采用鋪設(shè)200mm 厚的碎石處理地基,這是不符合要求的。相關(guān)工作人員應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,對(duì)打樁機(jī)械所行走的路線,鋪設(shè)人行道板,并保證基礎(chǔ)的承載力不低于130kPa。
在開展灌注樁施工之前,施工方要做好前期的檢查和核對(duì)工作,安排專業(yè)的質(zhì)檢人員深入施工場(chǎng)地對(duì)施工器械能否正常運(yùn)行、施工材料是否達(dá)標(biāo)等情況進(jìn)行詳細(xì)檢查,并核對(duì)施工計(jì)劃和流程,為后期施工做好充足的準(zhǔn)備工作。在檢查環(huán)節(jié),工作人員應(yīng)具備過硬的業(yè)務(wù)能力、扎實(shí)的理論能力和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),精確掌握檢查的重點(diǎn)內(nèi)容,確保使用的混凝土是合乎標(biāo)準(zhǔn)的,由此保證混凝土灌注樁的施工質(zhì)量。在灌注樁施工過程中,應(yīng)嚴(yán)格遵循施工流程,嚴(yán)格按照施工計(jì)劃開展工作,不能出現(xiàn)違規(guī)行為,應(yīng)根據(jù)施工的具體情況及時(shí)做出技術(shù)上的調(diào)整,防止造成技術(shù)安全問題,保證施工的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。如在施工前要將場(chǎng)地內(nèi)的淤泥、雜物和垃圾都清理干凈,搭建好各種工作平臺(tái)并做好保護(hù)和固定,保證平臺(tái)能正常運(yùn)行并達(dá)到施工要求。
建筑工程地基基礎(chǔ)建設(shè)施工量很大,依靠人工將其全部有質(zhì)量地完成幾乎無法實(shí)現(xiàn),這時(shí)就可以將大型機(jī)械設(shè)備應(yīng)用其中,并使其發(fā)揮出本身的作用,碾壓地表,夯實(shí)松散泥土,有效壓實(shí)作業(yè),增加土層結(jié)構(gòu)牢固。通常進(jìn)行壓實(shí)工作所用的大型機(jī)械設(shè)備有推土機(jī)等。要想確定振動(dòng)夯實(shí)時(shí)間,達(dá)到完美的夯實(shí)效果,施工人員就需要根據(jù)施工具體情況來確定,一般振動(dòng)夯實(shí)時(shí)間越長,其夯實(shí)效果越好,地表疏松效果越佳,但是這種需要時(shí)間較長的夯實(shí)施工作業(yè)常用于雜質(zhì)較多的地表中,所以施工人員應(yīng)注意把控夯實(shí)時(shí)間。
人工挖孔樁本質(zhì)上屬于灌注樁,在施工中無法滿足機(jī)械作業(yè)需要時(shí),通過人工方式開展施工。先進(jìn)行人工挖孔作業(yè),再將樁體打入指定位置。結(jié)合現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)來看,人工挖孔樁技術(shù)流程更加簡(jiǎn)便,在淤泥、砂土等不穩(wěn)定地層條件下同樣能夠提供足夠的承載力,施工作業(yè)中不會(huì)對(duì)周圍土體產(chǎn)生過大的擾動(dòng)。但是,由于采用人工挖孔,需使用大量的人力資源,施工作業(yè)的成本相對(duì)較高。同時(shí),隨著建筑市場(chǎng)中人工成本的不斷提升,以及施工過程中安全風(fēng)險(xiǎn)的增大,人工挖孔樁技術(shù)的使用越來越少。
完成孔位測(cè)量定位后,施工人員還需要對(duì)孔口護(hù)筒的埋設(shè)情況進(jìn)行把控。一般情況下,鋼板是護(hù)筒制作的主要材料,對(duì)于鋼板厚度的把控,應(yīng)當(dāng)控制在4 ~5mm,同時(shí),施工人員還需要控制吊垂的直徑和內(nèi)徑,其中直徑要小于內(nèi)徑200mm。此外,為了保證護(hù)筒埋設(shè)達(dá)到樁基礎(chǔ)施工要求,應(yīng)當(dāng)在其頂部設(shè)置一定數(shù)量的溢漿口,一般情況,控制在2個(gè)以內(nèi)最為理想,溢漿口的高度需要超出地面150mm,但不能大于300mm。保證各個(gè)環(huán)節(jié)工作落實(shí)后,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行全面的質(zhì)量管理,做好其他輔助性工作,施工人員需要采用豁土分層次的方式填充護(hù)筒四周,以此達(dá)到加固護(hù)筒位置穩(wěn)定的目的。而在實(shí)施護(hù)筒埋設(shè)施工過程中,施工人員需要注意將差值控制在50mm 以內(nèi),而護(hù)筒埋設(shè)深度的控制,則需要控制在1 ~1.5m。
在高層建筑工程的地基基礎(chǔ)施工中,換填施工技術(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵的土建施工技術(shù)。該技術(shù)主要適用于軟土地基基礎(chǔ)的施工,施工中需要將地基基礎(chǔ)下方要求范圍之內(nèi)的軟弱土層開挖掉,通過適當(dāng)比例的土和石灰拌合物進(jìn)行回填。這樣便可有效提升地基基礎(chǔ)強(qiáng)度、抗?jié)B性與水穩(wěn)性,滿足實(shí)際工程需求。在通過該技術(shù)進(jìn)行地基基礎(chǔ)的施工過程中,首先需要對(duì)基坑進(jìn)行檢驗(yàn),將其中的松土清除,確??拥灼秸蓛簟H绻拥状嬖诜e水或者是淤泥,應(yīng)晾干之后再進(jìn)行回填;如果局部存在孔洞或軟弱土層,則應(yīng)及時(shí)將其挖除,然后通過灰土來分層進(jìn)行回填。對(duì)于施工中應(yīng)用的灰土拌合物,其中的土和石灰比例可控制在7:3 或者8:2,采用人工翻拌的方式進(jìn)行拌合,拌合遍數(shù)應(yīng)控制在3 遍及以上,確保其拌和均勻,顏色一致,同時(shí)應(yīng)做好含水量控制,通常需控制在14%~18%之間,如果含水量過高,則需要晾干之后再回填;如果含水量過低,則需要做灑水濕潤處理?;靥钸^程中,灰土拌合料一定要做到隨拌隨用。同時(shí)也需要做好夯實(shí)處理,且換填之后的地基基礎(chǔ)在30d 之內(nèi)不可被水浸泡。通過這樣的方式,才可以有效確保換填效果,滿足地基基礎(chǔ)的強(qiáng)度及其穩(wěn)定性需求。
(1)定樁位。首先,以施工方格網(wǎng)為基礎(chǔ)來確定控制線,然后根據(jù)樁位圖來對(duì)各樁進(jìn)行標(biāo)號(hào),之后按照各樁對(duì)應(yīng)的軸線、尺寸等開展放樁作業(yè),并進(jìn)行樣樁設(shè)置,確保樁基定位符合標(biāo)準(zhǔn)要求。在整個(gè)過程中應(yīng)特別注意的是,對(duì)于樁位應(yīng)進(jìn)行多次復(fù)核,切實(shí)避免樁位定位的失誤,從而導(dǎo)致工期因此延誤。(2)水準(zhǔn)點(diǎn)。對(duì)于水準(zhǔn)點(diǎn),應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)施工設(shè)計(jì)中要求來控制樁基施工標(biāo)高,對(duì)工程施工現(xiàn)場(chǎng)中所有樁的樁頂、樁端進(jìn)行標(biāo)高記錄,基于以上,在施工所處區(qū)域的周邊應(yīng)設(shè)置若干不會(huì)因沉樁產(chǎn)生影響的水準(zhǔn)點(diǎn),通常情況下要求水準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)量為2 個(gè)以上。在正式施工期間,應(yīng)安排相關(guān)人員做好對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)的保護(hù)工作,避免出現(xiàn)損壞情況。對(duì)于樁基施工過程中的水準(zhǔn)點(diǎn),可借助建筑高層控制網(wǎng)水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置,也可根據(jù)施工要求另行設(shè)置。
通常在高層建筑工程施工的過程中,施工單位應(yīng)該對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況勘察,并且進(jìn)行具體分析,制定多種施工方案,遇到問題可以有多種方案進(jìn)行選擇,能得到及時(shí)的解決和完善。并且也保證樁基礎(chǔ)施工科學(xué)合理化,為后續(xù)施工提供有效保證。施工準(zhǔn)備如下:(1)需要專業(yè)人員到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察,掌握地形以及地質(zhì)特征等,高層建筑樁基礎(chǔ)施工之前,一定要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境進(jìn)行研究和分析,并且保證施工方案的有效性,在現(xiàn)場(chǎng)如果有大量的軟土地基,需要提前處理好。(2)在樁基礎(chǔ)施工之前,施工人員對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行反復(fù)測(cè)量,要合理地控制高層建筑工程網(wǎng)絡(luò)布置,進(jìn)一步完善施工方案,有效保證建筑工程施工質(zhì)量。(3)施工單位要準(zhǔn)備好施工材料,為建筑樁基的施工提供充足的材料,并對(duì)各種材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),確保每種材料的質(zhì)量符合實(shí)際施工要求。此外,施工單位應(yīng)根據(jù)高層建筑樁基的施工情況,合理分配人工費(fèi)用和機(jī)械設(shè)備,在特定的施工期內(nèi),應(yīng)根據(jù)土建工程的實(shí)際用量,適當(dāng)調(diào)整施工機(jī)械設(shè)備。在施工測(cè)量放樣的過程中,需要對(duì)防水層和施工厚度的誤差進(jìn)行綜合分析,確定如何設(shè)置才能保證鉆孔樁的完整性。其次,在鉆孔過程中,每當(dāng)推進(jìn)2m 至3m 時(shí),施工人員應(yīng)該對(duì)鉆桿進(jìn)行檢查,鉆桿是否垂直,如果在檢查中存在異?,F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)當(dāng)立即處理。在鉆孔和施工過程中,應(yīng)定期清理孔口污垢,如有塌陷或縮孔應(yīng)立即處理。
在樁基礎(chǔ)施工的開挖作業(yè)中,施工人員首先必須對(duì)樁基礎(chǔ)施工的特點(diǎn)進(jìn)行分析,并根據(jù)其特點(diǎn),選擇合理的開挖方式,制定高效的作業(yè)方案。如果施工區(qū)域是淤泥,可以通過人工開挖的形式,一般需要采用鐵鍬等工具進(jìn)行輔助操作;而如果施工區(qū)域主要是風(fēng)化巖石,那么一般可以使用風(fēng)鉆進(jìn)行打眼爆破。當(dāng)面對(duì)規(guī)模較大的樁基時(shí),就需要采用混凝土護(hù)臂施工的方式開展作業(yè),應(yīng)注意壁厚范圍應(yīng)大于20cm 且小于25cm。在進(jìn)行樁基的灌注作業(yè)時(shí),應(yīng)當(dāng)注意灌注高度是否合適,一般而言,灌注高度應(yīng)該在1m 左右,此外,在開挖的過程中還要注意灌注保護(hù)。施工人員還需要注意,在完成樁孔開挖之后,要及時(shí)按照施工方案進(jìn)行混凝土澆筑,并確保澆筑作業(yè)施工質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求,避免出現(xiàn)返漿等問題。
在土壤中加入化學(xué)物質(zhì)是目前建筑工程地基基礎(chǔ)施工中提高土質(zhì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較為常用的一種方法。(1)灌漿法,主要就是將丙烯酸、水玻璃等化學(xué)物質(zhì)灌注于土層中,并使土壤與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將多余水分排除,使土地強(qiáng)度達(dá)到建筑施工要求。(2)噴漿法,在使用此方法前需要在土地中進(jìn)行鉆孔,并結(jié)合施工具體要求確定鉆孔深度,使之達(dá)到預(yù)設(shè)深度后放置噴射裝置,其安裝位置主要位于鉆桿下端。這種方法效果很好,但是投入成本較高,施工人員在使用此種方法時(shí)要控制好成本資金的有效使用。
為有效解決傳統(tǒng)樁基基礎(chǔ)施工中的噪聲問題,確保附近居民的工作與生活質(zhì)量,在高層建筑工程的樁基基礎(chǔ)施工過程中,PHC 管靜壓施工技術(shù)就是一項(xiàng)最佳選擇。通過該技術(shù)的應(yīng)用,不僅可以讓樁基基礎(chǔ)土建施工中的噪聲問題得以有效解決,同時(shí)也可以有效防止環(huán)境污染問題的產(chǎn)生,進(jìn)而達(dá)到良好的環(huán)境保護(hù)效果。在通過該技術(shù)進(jìn)行樁基基礎(chǔ)的施工過程中,施工單位需要對(duì)以下幾個(gè)方面的施工要點(diǎn)加以重視:首先,在管樁加工過程中,一定要嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì),結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)定制的PHC 管樁材料、尺寸、外觀質(zhì)量、性能和強(qiáng)度等各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行審核,在確保各項(xiàng)參數(shù)與工程實(shí)際需求相符的情況下才可以應(yīng)用。在此過程中,應(yīng)該對(duì)PHC 管樁的分節(jié)長度加以嚴(yán)格控制,最小長度應(yīng)控制在8m 及以上,最大長度應(yīng)控制在15m 及以下,同時(shí)應(yīng)保障單墩管樁斷面位置的接頭情況和工程設(shè)計(jì)與相關(guān)規(guī)范要求相符。其次,在管樁運(yùn)輸過程中,一定要通過半掛車來進(jìn)行運(yùn)輸,每輛車運(yùn)輸?shù)墓軜稊?shù)量在8-10 節(jié)左右,具體情況應(yīng)根據(jù)實(shí)際的路面情況來確定,避免車輛噸位過大造成的路面破壞情況。在施工現(xiàn)場(chǎng),需通過25t 履帶吊來卸車。運(yùn)輸中,每一層管樁之間都應(yīng)該做好墊木支承設(shè)置,所有墊木的材質(zhì)要保持一致,且應(yīng)做到上下對(duì)齊,同一層墊木一定要處在同一平面內(nèi),這樣才可以對(duì)PHC 管樁起到良好的保護(hù)作用,防止管樁在運(yùn)輸中損壞。再次,在施工現(xiàn)場(chǎng)的PHC 管樁起吊、搬運(yùn)以及堆碼的過程中,一定要嚴(yán)格避免附加彎矩以及相互沖撞的情況發(fā)生,且對(duì)于管樁存放現(xiàn)場(chǎng)的地基也應(yīng)該做好加固處理。存放過程中一定要做好防滑處理,避免PHC 管樁滾落。為進(jìn)一步確保存放效果,施工現(xiàn)場(chǎng)的PHC 管樁存放層數(shù)應(yīng)控制在3 層及以內(nèi)。接下來,在PHC 管樁的吊裝施工中,應(yīng)采用兩點(diǎn)吊法進(jìn)行施工,其吊點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在PHC 管樁的兩頭,在吊裝到設(shè)計(jì)好的位置之后,便可進(jìn)行沉樁施工。最后,在PHC 管樁的沉樁施工中,應(yīng)從中間朝著周邊進(jìn)行沉樁,以此來確保沉樁效果,如果施工現(xiàn)場(chǎng)為黏土區(qū)域或者是亞黏土區(qū)域,沉樁不可按照一個(gè)方向前進(jìn),以免樁基出現(xiàn)不均勻沉降。如果施工現(xiàn)場(chǎng)附近存在其他建筑物或者是有地下管線,沉樁一定要背向建筑物進(jìn)行,或者是通過跳打沉樁的方式進(jìn)行施工。每兩節(jié)沉樁之間需要通過焊接的方式來進(jìn)行連接處理,焊接中,焊縫應(yīng)該和樁身保持平齊,或者是凹進(jìn)樁身內(nèi)1 ~3mm,不可凸出樁身。
綜上所述,樁基施工技術(shù)在施工過程中需要注意的方面有很多,相關(guān)工作人員只要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工,對(duì)工作負(fù)責(zé)有責(zé)任心,就能有效的保證樁基技術(shù)的施工質(zhì)量,滿足樁基礎(chǔ)施工的要求。近年來,建筑工程行業(yè)發(fā)展迅猛,建筑企業(yè)數(shù)量增多,競(jìng)爭(zhēng)更加激烈。應(yīng)該嚴(yán)格控制技術(shù)和施工質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)建筑工程樁基礎(chǔ)施工效益的最大化。