建筑工程中樁基的施工技術及常見問題分析

吳雞

摘要；現代的建筑工程施工中，采取樁基礎，即節省了施工工期，又保證了工程質量，并取得了相應的經濟效益和社會效益。樁基已成為在土質不良地區修建各種建筑物所廣泛采用的基礎形式，尤其是得到高層建筑、重型廠房和具有特殊要求建筑物的青睞。本文針對樁基應用、選型以及灌注樁施工技術與控制方面做了簡要探討。

關鍵詞：建筑工程；樁基的施工；灌注樁；挖孔樁；施工技術

前言

隨著我國城市化腳步的不斷加快，民用建筑的數量進一步增加，建設工程的施工質量也受到了社會的廣泛重視。技術是保障工程質量的基本條件。在實際應用中，樁基具有沉降均勻、承載力高等特點，能夠適應復雜的地質條件，特別是適用在軟地基、粘土、河床灘涂、沿海地區的疏松土層上的大型建筑工程。然而，樁基在施工中容易產生質量問題。本文立足于樁基的施工技術，深入分析樁基的選型應用與質量問題，并總結歸納了施工要點。

1樁基的實用與選擇

隨著建筑科技的發展，樁基形式和樁的種類、施工工藝和設備以及樁基理論和設計方法，都有很大的進步。現代建筑工程樁基是一種常用的基礎形式，是加深基礎的一種。樁基礎通常是由若干根單樁組成，在單樁的頂部用承臺連接成一個整體，構成樁基礎。因為樁基具有承載力高、沉降速率低、沉降量小而均勻等特點，能夠承受垂直荷載、水平荷載、上拔力及由機器產生的振動或動力作用。在工業建筑、高層民用建筑和構筑物，以及地震設防建筑中應用較廣，所以通常用于：

（1）高聳建筑物或構筑物對傾斜有嚴格限制時；

（2）當建筑物的地面荷載過大，過量的地基沉降將造成對建筑物的危害時；

（3）對沉降、沉降速率、允許振幅有嚴格要求的精密設備的基礎及動力機械基礎時；

（4）當建筑物荷載較大，淺地基軟弱且不均勻，如采用天然地基沉降量過大，需將荷載傳遞到深層好土層時；

（5）或是建筑物較為重要，不允許有過大沉降時；

（6）對有大噸位重級工作制吊車的單層工業廠房，因荷載大，基礎密集、有地面荷載等原因，可能產生較大的地基變形時。

總之，樁基設計應該注意滿足地基承載力和變形這兩項基本要求。在工程實踐中，由于設計或施工方面的原因，致使樁基不合要求，甚至釀成重大事故者已非罕見。因此，做好地基勘察，慎重選擇方案，精心設計、精心施工，也是樁基工程施工必須遵循的準則。

2樁型使用和選型原則

任何一種樁型都有其適用范圍，再好的樁型只要施工中不注意質量或超過其適用范圍，都會出現質量問題甚至造成重大事故。通常對樁型的選擇要注意以下原則：第一，考慮載荷因素，即上部結構傳遞給基礎的荷載大小是控制單樁承載力要求的主要因素；第二，考慮土層因素，要根據建筑物場地的工程地質條件、地下水位狀況和樁端持力層深度等，通過比較各種不同方案樁結構的承載力和技術經濟指標，選擇樁的類型；第三，考慮環境因素，即考慮設樁過程中對環境的影響，例如打入式預制樁和打入式灌注樁的場合，就要考慮振動、噪聲以及油污對周圍環境的影響。如果是泥漿護壁鉆孔樁和埋入式樁就要考慮泥水、泥土的處理，否則會造成對環境的不利影響。第四，考慮機械、造價等因素，即考慮本地區樁基施工單位現有的樁工機械設備，如確實需要從其他地區引進樁工機械時，則需要考慮其經濟合理性。另外要考慮造價因素，采用樁型，其造價應比較低廉；第五，考慮工期因素，當工期緊迫而環境又允許，可采用打入式預制樁或靜壓預制樁，因其施工速度快；再如施工條件合適，也可采用人工或機械挖孔樁，因該樁型施工作業面可增多，施工進程也較快。

3樁基施工的技術要點分析

3.1施工順序要合理

合理的施工順序，能減少施工難度，所以，在施工方案中要認真統籌，依據實際情況合理安排。在可能的條件下，先淺后深。因為，一艘情況下，樁孔愈深，難度愈大，較淺的樁孔施工后，既可以加固上部土層的穩定性，也減少了深孔施工時的壓力。如果是在含水層或有動水壓力的土層中施工，應先施工外圍（或迎水部位）的樁孔，這部分樁孔混凝土護壁完成后，可保留少量樁孔先不澆筑樁身混凝土，而做為排水井，以方便其它孔位的施工。從而保證了樁孔的施工速度和成孔質量。

3.2樁基施工的技術細節

（1）施工時，如果樁身內部的混凝土強度與預先設計的強度相符時，應該將樁靜置而且經過蒸汽的養護之后方可施工；在進行沉樁的施工時，利用經緯儀嚴格的測量，使樁應該保持垂直，誤差不超過0.5%，因為偏差較大時，會導致樁身容易開裂。

（2）進行接樁的操作施工時，接樁通常采用鋼端板焊接的方式，在樁身離地面一米的距離時即可進行焊接、接樁，接樁時要時刻觀察兩節樁身的銜接情況，保證圓角和直角相互正對，在樁頂清理干凈之后要進行定位板固定，接著再將上段的樁吊放在下段樁的端板上，利用定位板將上下段的樁接直，如果在兩段樁的銜接處有空隙，要利用鍥形的鐵片加以焊接固定。接頭處坡口槽電焊應分三層對稱進行，焊接時應減小焊接變形，焊縫連續飽滿；焊后清除焊渣，檢查焊縫飽滿程度。焊接完成后應等接頭溫度與周圍環境溫差在100%以內才能沉樁，一般情況下靜壓樁等候6分鐘、錘擊樁等候8分鐘為宜，不得用水淋等方式快速冷卻。

（3）在樁冒和送樁器的選擇上，要保持外形上的相互匹配，而且在強度和剛度等的選取上也一定要合格，樁冒和送樁器的下端應該采用開孔的方式來加強樁內部同外界的互通性能，避免由于氣壓或水壓過大導致出現氣錘或者水錘，影響到樁頭的質量；在接樁、送樁的過程中要保持動作的連貫性，盡量使得每次沉樁的操作都一次到底，避免中間的出現的短暫性停歇；在沉樁的過程中，如果出現貫入度不正常，樁身出現略微的偏差或位移時，為了避免樁身或者樁頂的損壞應立即停止沉樁，通過分析出現這種情況的原因并且加以解決，接著方可繼續施工。

（4）對于空心樁一般不進行截樁的操作，如果遇到特殊的情況必須要截樁時，應該采用機械分割的方法將無需截掉的那部分樁身加以固定，然后再沿著鋼箍的上邊緣進行切割，鋼箍絕對不可以利用人力進行強行的截除，可以利用氣割法進行切割。

3.3灌注樁的施工技術

（1）沉管灌注樁可采用錘擊振動、振動沖擊等方法沉管開孔。錘擊沉管灌注樁的常用直徑（指制樁尖的直徑）為300mm500mm，樁長常在20m以內，可打至硬粘土或中、粗砂層。對直徑340mm和480mm的樁，當錘的質量各為1t和2t-3.5t時，單樁軸向承載力分別約為250KN-350KN和500KN-700KN。這種施工設備簡單，打樁進度快，成本低，但很容易產生縮頸（樁身截面局部縮小）、斷樁、局部夾長、混凝土離析和強度不足等質量事故。其原因是多方面的，縮頸常發生在軟硬土層交界處，或軟弱土層處。因此，拔管的速度應該放慢，例如為0.8m/min；管內混凝土量應充足，應達到1.10-1.15。

（2）鉆（沖、磨）孔灌注樁各種鉆孔樁在施工時都要把樁孔位置的土排出地面，然后清孔底殘渣，要放鋼筋籠，最后澆灌混凝土。直徑為60mm或650mm鉆孔樁，常用回轉機具開孔，樁長為10m-30m，單樁承載力為1MN-2MN。目前，國內的鉆（沖）孔灌注樁在鉆進時下鋼套筒，而是利用泥漿保護孔壁，以防現孔，常用樁徑為800mm、1000mm、1200mm等，采用的承載力達3MN-9MN。

（3）挖孔樁挖孔樁可以采用人工或機械挖掘開孔。人工挖土時，要挖深0.9m-1.0m時就澆灌或噴射的圈混凝土護壁，上下圈之間插筋連接。達到所需深度時，再進行擴孔。最后在護壁內安裝鋼筋籠和澆灌混凝土。挖孔樁的直徑不宜小于1m，深度為15m者，樁徑應在1.2m-1.4m以上，樁身長度宜限制在30m內。

4樁基施工常見問題和解決方法

4.1樁基混凝土施工方面的問題

（1）混凝土采用攪拌站集中拌制，混凝土要有良好的和易性，運輸和灌注中無明顯離析、泌水，灌注時保持足夠的流動性，砼運輸車運輸，吊車配合灌注。（2）要保證導管的密封，防止提管時吸進水造成缺陷，要確保導管不脫節、不漏水。（3）初灌時，導管下口位置不可太高，要加砂袋或隔離球，保證砼完整地排除導管中的泥漿。（4）混凝土運至灌注地點時，必須檢查其均勻性和坍落度，如不符合配合比的要求必須進行更換。（5）保證混凝土連續灌注不得間斷，要有專人負責指揮，罐車的運送依次連續到達，不可中斷。防止下部混凝土初凝，在接觸面產生施工縫，影響成樁質量。在澆注過程中，對每車砼上升的高度都要進行及時測量，以實際測量數據推斷砼澆注情況。

4.2打樁施工過程中常見的問題

在打樁過程中，常常會出現樁傾斜過大、斷樁、樁接頭斷離、樁位偏差等問題，要采取科學合理的糾正方法。（1）當預制樁入土深度不足或打入樁因土體隆起將樁上抬的情況下，可采用補沉法。（2）當樁身傾斜，但未斷裂，且樁長較短，或因基坑開挖造成樁身傾斜，而未斷裂，可采用局部開挖后用千斤頂糾偏復位法處理，這屬于糾偏方法。（3）當原設計的承臺平面尺寸滿足不了規范規定的構造要求，或單樁承載力達不到設計要求，需要擴大承臺并考慮樁與天然地基共同分擔上部結構荷載，以及樁基質量不均勻，為防止獨立承臺出現不均勻沉降，提高抗震能力，都應擴大承臺。（4）可改變樁位，如沉樁中遇到堅硬的、不大的地下障礙物，使樁產生傾斜，甚至斷裂時，可采用改變樁位重新沉樁；可改變樁型，如預制方樁改為預應力管樁等；可改變沉樁設備。當樁沉入深度達不到設計要求時，可采用大噸位樁架，采用重錘低擊法沉樁；可改變樁人土深度，例如預制樁過程中遇到較厚的密實粉砂或粉土層，出現樁下沉困難，甚至發生斷樁事故，此時可采用縮短樁長，增加樁數量，取密實的粉砂層作為持力層。在上述情況下這要通過修改樁型或沉樁參數的方法來控制。

5結語

隨著現代科學技術發展，尤其是電子技術，計算機技術參加了土力學和基礎工程學的領域研究，建筑工程基礎的樁基施工工藝技術，也在不斷發展提高，灌注樁施工正向著現代化、機械化、自動化和標準化的方向逐步邁進。