建筑施工中樁基施工技術(shù)探析

李洪波

（山東省滕州市房地產(chǎn)服務(wù)中心， 山東 滕州 277599）

1 樁基概述

所謂樁基礎(chǔ)， 就是土層中的樁基結(jié)構(gòu)， 施工中需要通過不同的施工工藝形成堅(jiān)固的樁基。 樁基礎(chǔ)技術(shù)很早就已經(jīng)在我國(guó)得到應(yīng)用， 石器時(shí)代發(fā)現(xiàn)存在樁基施工方式。 經(jīng)過多年發(fā)展， 到了宋朝已經(jīng)有著較為成熟的應(yīng)用， 可以說， 樁基礎(chǔ)這種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型有著十分古老的應(yīng)用和發(fā)展歷程。 現(xiàn)如今樁基礎(chǔ)主要組成結(jié)構(gòu)包括基樁和樁頂承臺(tái)。 在具體施工中， 如果在途中完全埋設(shè)樁基礎(chǔ)樁身那么可以保證承臺(tái)地面充分接觸土體， 此類為高承臺(tái)樁基礎(chǔ)， 有著較為廣泛的應(yīng)用。

低承臺(tái)樁基礎(chǔ)常常應(yīng)用于高層建筑當(dāng)中。 高層建筑通常有著更大自身重量， 對(duì)基礎(chǔ)的承擔(dān)荷載能力有著更高的要求， 樁基施工在提升基礎(chǔ)穩(wěn)定性和承載力方面有著十分明顯的優(yōu)勢(shì)， 所以在高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中得到了十分廣泛的應(yīng)用。 在具體施工中， 工作人員選擇樁基種類時(shí)以施工環(huán)境地質(zhì)條件為基礎(chǔ)， 做好各種樁基種類的選擇， 并且通過嚴(yán)格的規(guī)劃和施工能夠?qū)⒒A(chǔ)的穩(wěn)定性和承載能力大大提升， 有助于延長(zhǎng)高層建筑的使用周期。

1.1 樁基礎(chǔ)功能

在大規(guī)模建筑工程中應(yīng)用樁基礎(chǔ)施工技術(shù)能夠進(jìn)一步穩(wěn)固建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)， 能夠利用樁基連接上層結(jié)構(gòu)和地基， 最終形成完整的整體。 可見， 樁基礎(chǔ)主要發(fā)揮著兩方面的重要功能， 第一， 轉(zhuǎn)移荷載， 將上部結(jié)構(gòu)的重量向地基高效轉(zhuǎn)移， 從而將上層結(jié)構(gòu)對(duì)地基的壓力降低。 第二， 地基的壓實(shí)。 通過進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工作業(yè)可以提升建筑物基礎(chǔ)部分的土壤密度， 能夠?qū)⒔ㄖ锘A(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性顯著提升。

1.2 樁基礎(chǔ)應(yīng)用范圍

傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ)應(yīng)用范圍有限， 這和樁基礎(chǔ)施工技術(shù)不完善、 高層建筑、 建筑物的規(guī)模不大有著很大的關(guān)系。 經(jīng)過多年發(fā)展， 建筑物建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大， 對(duì)基礎(chǔ)的要求不斷提高， 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)也得到了進(jìn)一步的改善和優(yōu)化。 當(dāng)前樁基礎(chǔ)廣泛地應(yīng)用于很多項(xiàng)目當(dāng)中， 我們可以將其分為三類。 第一， 區(qū)域地標(biāo)建筑。 此類建筑通常實(shí)用性不強(qiáng)， 但是建設(shè)規(guī)模卻比較大， 通常是用來展現(xiàn)城市的特色。 此類建筑往往有著較大的材料密度， 對(duì)沉降要求很高， 所以可以選用樁基施工技術(shù)進(jìn)行沉降問題的控制和預(yù)防。 第二， 建筑物重量較大的工程當(dāng)中。 這些建筑物不但有著較大的材料密度， 還有著較大的重量， 施工中地基需要承載的負(fù)荷多， 所以也常常使用樁基施工技術(shù)。

1.3 樁基施工特征

第一， 樁基選擇方面。 當(dāng)前在建筑工程項(xiàng)目中已經(jīng)十分廣泛地應(yīng)用樁基礎(chǔ)施工技術(shù)， 在現(xiàn)代建筑高度不斷增加、 規(guī)模不斷擴(kuò)大的背景下， 對(duì)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性、 承載力方面要求也不斷提升， 樁基礎(chǔ)施工不但要能夠承擔(dān)上部荷載， 還要具備應(yīng)對(duì)地震等自然災(zāi)害的能力。 決定樁基承載能力的根本因素就是樁基的尺寸。 在工程施工前， 工作人員要明確工程項(xiàng)目的具體需求， 合理規(guī)劃設(shè)計(jì)樁基， 加強(qiáng)勘查施工地質(zhì)條件，做好各類數(shù)據(jù)的收集整理， 然后為樁基的選擇和設(shè)計(jì)提供足夠的數(shù)據(jù)支撐。 設(shè)計(jì)人員在綜合考慮各個(gè)方面因素后， 可以合理選擇樁基的尺寸、 類型、 長(zhǎng)度等參數(shù)， 通過合理地規(guī)劃設(shè)計(jì)， 保證樁基礎(chǔ)能夠滿足工程實(shí)際需要， 同時(shí)做好承臺(tái)結(jié)構(gòu)、 尺寸的規(guī)劃設(shè)計(jì)。 在未來發(fā)展中建筑行業(yè)的高度將會(huì)進(jìn)一步增加， 這促使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)也需要進(jìn)一步向地下延伸， 從而保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。 在樁基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展中， 要結(jié)合建筑高度變化、 重量等調(diào)整其尺寸和深度， 進(jìn)一步提高樁基結(jié)構(gòu)的整體承載力和穩(wěn)定性。 為了保證基礎(chǔ)穩(wěn)定性，工作人員還要加強(qiáng)創(chuàng)新， 加強(qiáng)一樁一柱等特殊結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用， 切實(shí)保證高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的性能。 同時(shí)， 要不斷更新樁基礎(chǔ)的類型和施工工藝技術(shù)， 當(dāng)前經(jīng)過發(fā)展創(chuàng)新， 從傳統(tǒng)線性和直桿支撐方式衍生出了格狀、 片狀的樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型， 未來需要進(jìn)一步創(chuàng)新豐富樁基礎(chǔ)施工方式。

第二， 節(jié)能環(huán)保特征。 傳統(tǒng)的建筑工程樁基施工中通常需要借助柴油機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備將鋼筋混凝土等樁基打入到土層中， 然后觀測(cè)樁基入土的狀態(tài)。 在具體施工中通常需要消耗一定的資源， 同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪聲污染， 對(duì)周圍的居民產(chǎn)生一定的影響。 現(xiàn)如今很多施工單位都取締了傳統(tǒng)噪聲大的樁基施工方式， 取而代之的是靜壓類樁基， 這類噪聲小的施工方式更適合在人口密集的區(qū)域應(yīng)用。

2 建筑結(jié)構(gòu)樁基礎(chǔ)分類

2.1 深層土振動(dòng)擠密技術(shù)

在建筑工程軟土地基深層軟土處理時(shí)， 工作人員可以使用深層土振動(dòng)擠密技術(shù)振動(dòng)壓實(shí)軟土地基， 同時(shí)對(duì)土壤密度、 干燥度等指標(biāo)進(jìn)行改善優(yōu)化。 在厚度小于15m的軟土地基中可以采用深層土振動(dòng)擠密技術(shù)。 工作人員在施工中先要用打樁機(jī)將表土打開然后快速振動(dòng)形成螺紋， 在施工中根據(jù)振動(dòng)相對(duì)密度可以壓實(shí)軟土地基， 將土壤本身的相對(duì)密度增加， 不但能夠避免地基發(fā)生不均勻沉降， 還可以將基礎(chǔ)的承載力提升， 降低對(duì)周圍土體產(chǎn)生的不良影響。

2.2 靜力壓樁技術(shù)

相比于傳統(tǒng)的樁基施工技術(shù)， 靜力壓樁技術(shù)最為突出的優(yōu)勢(shì)就是噪聲小， 不會(huì)對(duì)周圍的居民產(chǎn)生噪聲污染。 這是一種相對(duì)節(jié)能環(huán)保的施工方式， 主要利用的是樁架的配種和自身重力在土層中壓入預(yù)制的樁基， 最終形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。 在靜力壓樁施工中需要依靠液壓裝置將預(yù)制樁壓入土層， 將地面震動(dòng)、 噪聲問題有效解決， 同時(shí)能夠完美地完成靜力壓樁施工作業(yè)。 不過， 該技術(shù)在施工中會(huì)對(duì)土層產(chǎn)生較大的干擾， 會(huì)破壞土層形成水壓， 所以在施工中通常要堅(jiān)持連續(xù)施工的原則， 避免中途暫停影響施工效果。

2.3 鉆孔灌注樁技術(shù)

高層建筑樁基施工大多都會(huì)破壞原有的土層結(jié)構(gòu)， 而土層結(jié)構(gòu)如果遭到破壞那么難以保證后續(xù)施工質(zhì)量安全。 此時(shí)， 鉆孔灌注樁應(yīng)運(yùn)而生， 這是一種不會(huì)破壞土層結(jié)構(gòu)的施工方式， 該方法在具體應(yīng)用中可以利用泥漿形成護(hù)壁， 在完成鉆孔后灌注泥漿， 將樁基和周圍土體之間的摩擦力降低， 從而達(dá)到保護(hù)土體和樁基的效果。 在具體施工中， 工作人員需要在鉆孔后全部清理干凈孔洞內(nèi)的碎石渣， 進(jìn)行清孔后將配置好的混凝土材料灌注其中， 最終凝固形成堅(jiān)硬的樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

鉆孔灌注樁施工技術(shù)不但能夠保護(hù)周圍土層， 還適合在沙土地帶應(yīng)用， 但是其有著明顯的不足， 就是有著十分復(fù)雜的施工過程， 對(duì)施工技術(shù)要求較高， 需要耗費(fèi)的材料加多。

2.4 水泥攪拌樁

軟土地基處理中常用的一種方法就是膠結(jié)法， 所謂的水泥攪拌樁就是在軟土地層中加入一些特質(zhì)的固化劑然后經(jīng)過深層攪拌， 在經(jīng)過物理、 化學(xué)反應(yīng)后會(huì)固結(jié)形成堅(jiān)硬的土體。 水泥攪拌樁地基穩(wěn)定性較強(qiáng)，整體性和強(qiáng)度都大大提升， 能夠有效減少地基沉降量， 提高地基承載能力。 石灰、 水泥等是常用的固化劑材料。 工作人員可以在地基中使用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)土和樁共同承載上部荷載的效果。 水泥攪拌樁有著十分簡(jiǎn)單的操作方式， 較快的施工速度， 施工中需要埋設(shè)較深的位置， 使用的設(shè)備也較為簡(jiǎn)單， 但是有著較高的造價(jià)， 通常應(yīng)用于地質(zhì)條件復(fù)雜、 難以控制施工質(zhì)量的工程當(dāng)中。

3 混凝土預(yù)制樁基施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 混凝土預(yù)制樁制作

當(dāng)前很多工程采用現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的方式進(jìn)行混凝土預(yù)制樁生產(chǎn)， 生產(chǎn)中采用重疊澆筑的方法， 這種方式適合在施工場(chǎng)地寬闊的工程項(xiàng)目中應(yīng)用。 在預(yù)制混凝土樁基過程中工作人員先要將基礎(chǔ)進(jìn)行平整和夯實(shí)， 保證基礎(chǔ)的穩(wěn)定性， 保證沉降均勻， 進(jìn)而提高混凝土預(yù)制樁的整體質(zhì)量。 根據(jù)制作場(chǎng)地允許荷載確定混凝土預(yù)制樁的重疊層數(shù)， 通常按照≤4 層的方式進(jìn)行重疊。工作人員要用隔離層處理毗鄰的兩根混凝土預(yù)制樁，澆筑時(shí)采用分段澆筑方式。 工作人員要注意當(dāng)下層樁混凝土強(qiáng)度比上層強(qiáng)度高數(shù)30%時(shí)才能進(jìn)行上層澆筑作業(yè)， 同時(shí)合理地控制預(yù)制樁澆筑時(shí)間。

3.2 起吊運(yùn)輸預(yù)制樁

首先工作人員要注意使用檢測(cè)設(shè)備對(duì)預(yù)制樁強(qiáng)度進(jìn)行檢查， 明確預(yù)制樁是否超過標(biāo)準(zhǔn)要求， 只有超過70%設(shè)計(jì)強(qiáng)度方可吊裝， 此外， 要注意保證其強(qiáng)度完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可運(yùn)輸或者打樁施工。 在配置混凝土預(yù)制樁過程中， 常常采用對(duì)稱布置的方式， 從而避免影響到起吊過程中預(yù)制樁的自身質(zhì)量。 起吊點(diǎn)通常設(shè)置在樁柱正、 負(fù)彎矩相等位置。

3.3 預(yù)制樁堆放

為了保證混凝土預(yù)制樁的整體質(zhì)量， 避免在堆放過程中出現(xiàn)變形等問題， 需要工作人員先平整壓實(shí)堆放場(chǎng)地， 保證場(chǎng)地具有足夠的平整度和堅(jiān)硬度后方可分類堆放預(yù)制樁， 分類依據(jù)包括樁柱的尺寸、 規(guī)格等。 在堆放過程中要保證高度在4 層以內(nèi)， 為了保證混凝土預(yù)制樁能夠在同一垂直線上還要用墊木進(jìn)行處理。

3.4 沉樁施工

工作人員利用沉樁設(shè)備中的樁錐捶打預(yù)制樁從而將其打入到土體中。 在具體施工中要堅(jiān)持 “重錘輕擊” 的方式， 避免力度過大損害混凝土預(yù)制樁。 施工人員要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)圖紙類型、 預(yù)制樁規(guī)格、 混凝土強(qiáng)度的分析， 從而做好錘擊力度的合理控制， 保證做好懸吊樁錘高度的合理設(shè)置。

3.5 混凝土預(yù)制樁打樁施工的技術(shù)要點(diǎn)

3.5.1 打樁順序

工作人員可以選擇某種打樁方式但是打樁中不得從四周到中間， 要注意做好樁基的保護(hù)， 堅(jiān)持從大到小、 從長(zhǎng)到短、 從中間到外部的順序進(jìn)行打樁作業(yè)。如果建筑工程的基礎(chǔ)施工場(chǎng)地范圍有限， 那么打樁方法可以選擇從中間到兩側(cè)， 如果有這足夠的施工面積那么可以按照若干段同時(shí)施工的方式進(jìn)行打樁作業(yè)，從而提高樁基礎(chǔ)施工效率。 在混凝土灌注樁打樁過程中會(huì)擠壓周圍的土體， 產(chǎn)生一定的擠壓力， 然后發(fā)生變位、 偏移等情況， 此時(shí)， 可能導(dǎo)致后打樁的預(yù)制樁難以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求的高度， 導(dǎo)致出現(xiàn)過大土體擠壓、 隆起等情況， 為此， 工作人員要提前做好規(guī)劃設(shè)計(jì)， 將樁位具體明確， 充分考慮地質(zhì)條件、 地勢(shì)、 標(biāo)高等情況， 做好打樁順序和打樁位置的合理確定， 同時(shí)要保證測(cè)量放線的精確度， 提高樁基位置的精準(zhǔn)性， 保證打樁作業(yè)順利完成。

3.5.2 打樁方法

在施工前要明確技術(shù)要點(diǎn)， 充分做好準(zhǔn)備工作，檢查機(jī)械設(shè)備運(yùn)行情況， 然后吊起樁錘、 樁帽， 將導(dǎo)管整齊地吊入安裝到樁位當(dāng)中， 緩慢地下放， 做好樁柱垂直度偏差的控制， 誤差要在0.5%以內(nèi)， 然后做好樁帽、 樁錘的固定， 保證樁帽、 樁錘、 樁體除以同一垂直線上， 最后沉設(shè)樁體。 在打樁施工中工作人員要注意用襯墊處理好樁錘和樁帽之間接觸部分， 保證兩者之間存在一定的縫隙， 避免樁錘損傷樁頂。 施工人員在打樁過程中要保證錘擊的落距達(dá)標(biāo)， 當(dāng)樁體下沉到1 ～2m的深度后工作人員要測(cè)量樁尖的便宜情況。 如果正常那么可以適當(dāng)將垂直的高度增加。 在錘擊過程中要時(shí)刻觀察預(yù)制樁的垂直度。 在整個(gè)過程中， 要按照不超過1m的高度控制最大錘擊落距。 如果錘擊設(shè)備為柴油錘， 那么要保證其跳動(dòng)正常。 如果打樁中發(fā)生傾斜問題， 那么要將打樁工作暫停， 明確原因并且排除后方可繼續(xù)施工。

3.5.3 接樁

接樁常常使用的是焊接的方法， 在接樁過程中要注意各項(xiàng)參數(shù)的控制， 比如按照至少700mm的標(biāo)準(zhǔn)控制焊接縫隙上節(jié)錯(cuò)口外徑， 按照700mm以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)控制下節(jié)錯(cuò)口外徑， 按照0.5mm以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)控制咬邊深度， 按照2mm的標(biāo)準(zhǔn)控制加強(qiáng)層高度和寬度。技術(shù)人員在焊接過程中要保證停頓1min 以上， 在完成焊接后對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行肉眼直觀檢測(cè)， 尤其要關(guān)注是否存在裂縫、 焊瘤、 氣孔等問題。 在接樁中還要對(duì)其牢固性進(jìn)行檢查， 如果選用法蘭盤進(jìn)行處理那么要充分做好防腐措施， 避免在使用中發(fā)生銹蝕等不良問題。

4 樁基施工常見問題的解決對(duì)策

4.1 斷樁

如果在具體施工中發(fā)生了斷樁問題那么工作人員要立刻停止施工作業(yè)， 按照前期準(zhǔn)備階段編制的應(yīng)對(duì)方案進(jìn)行處理。 如果是淺部斷樁并且能夠處理降水那么工作人員可以開挖將斷樁取出， 如果斷樁發(fā)生于較深的地層， 那么可以將上部直徑擴(kuò)大或者采用旋噴的方式擴(kuò)大孔洞然后將斷樁取出。 通常在發(fā)生斷樁后工作人員可以立刻提出鋼筋籠即可將段長(zhǎng)取出然后重新完成鉆孔施工作業(yè)。 如果斷樁位置混凝土已經(jīng)出現(xiàn)了凝固的現(xiàn)象那么需要用沖擊鉆在原樁位進(jìn)行處理， 然后用適量炸藥投放到鋼筋籠底口以下1m左右的位置，進(jìn)行爆破處理， 然后逐根吊出斷樁。

在斷樁取出后， 工作人員需要再次進(jìn)行混凝土的灌注或者打樁處理。 如果是地質(zhì)條件良好的區(qū)域， 并且斷樁和地面的間距不超過5m可以挖孔將斷樁清除干凈然后進(jìn)行混凝土澆筑。 為了預(yù)防斷樁問題， 在具體施工中要重點(diǎn)做好如下方面的工作。

第一， 精確地計(jì)算并且驗(yàn)證樁截面的抗拉強(qiáng)度，加強(qiáng)原材料質(zhì)量控制， 保證截面強(qiáng)度能夠滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求； 第二， 保證施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范且嚴(yán)密， 在施工前加強(qiáng)各種材料的準(zhǔn)備， 保證連續(xù)施工作業(yè)， 盡量避免中途暫停； 第三， 做好隔水設(shè)施的合理設(shè)置， 避免底口出現(xiàn)進(jìn)水等情況。 第四， 做好樁孔內(nèi)水頭高度的嚴(yán)格控制， 將樁孔附近的重量盡量減小， 避免擾動(dòng)周圍土體。 第五， 如果選用的是灌注樁， 那么要注意比設(shè)計(jì)高度多灌注大約0.5 ～1m的標(biāo)高， 然后在初凝后挖除多余部分， 保證樁頂?shù)奶幚硇Ч?/p>

4.2 短樁

短樁問題常常出現(xiàn)在灌注樁施工中， 可以通過如下措施預(yù)防短樁: 第一， 加強(qiáng)檢查施工前各類設(shè)備設(shè)施的檢查， 保證設(shè)備能夠正常運(yùn)行， 在日常加強(qiáng)維修養(yǎng)護(hù)， 避免施工階段出現(xiàn)設(shè)備故障。 第二， 有經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員完成關(guān)鍵環(huán)節(jié)施工作業(yè)， 并且做好現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)， 嚴(yán)格控制導(dǎo)管高度， 避免發(fā)生導(dǎo)管提離問題。第三， 加強(qiáng)施工過程質(zhì)量檢測(cè)， 如果是預(yù)制混凝土樁要注意檢查混凝土樁的強(qiáng)度和質(zhì)量， 只有合格方可使用。 如果是灌注樁要注意每個(gè)環(huán)節(jié)都檢測(cè)施工各項(xiàng)參數(shù)是否達(dá)標(biāo)。 第四， 采用接樁方式處理已經(jīng)發(fā)生的短樁問題。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代建筑工程對(duì)基礎(chǔ)施工作業(yè)有著較高的要求，樁基礎(chǔ)在提升基礎(chǔ)穩(wěn)定性、 承載能力方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)， 工作人員可以根據(jù)工程實(shí)際需要做好樁基施工技術(shù)的合理選擇， 并且加強(qiáng)施工過程技術(shù)要點(diǎn)控制，預(yù)防常見的斷樁、 短樁等問題， 確保樁基礎(chǔ)的最終施工質(zhì)量。