郝建斌
(山西潞安環保能源開發股份有限公司王莊煤礦,山西長治 046000)
隨著城市配套的優勢集中,越來越多的人口向城市集中,城市人口密度增大的重要解決途徑就是增加建筑物高度和密度,為了保障建筑安全,高層建筑對樁基礎施工技術具有較高的要求。樁基礎施工的難度大、資金含量高,在建筑工程施工過程中占據核心位置,技術難度高、施工質量要求高,是建筑企業施工水平高低的重要衡量標準,關系著建筑安全和質量,直接影響建筑工程成本。所以,加強樁基礎施工技術研究,是當代建筑工程施工企業的重要課題,關系著企業的發展和工程的成敗。
樁基礎是提高建筑穩定性和安全性的重要措施,特別是隨著建筑物的高度增加和建筑物所在地質基礎不穩等情況,樁基礎越發顯得必要,而且樁基礎是建筑施工的第一步。根據建筑結構安全設計,確定建筑物的樁基礎形式和布局,不同的樁基礎形式施工的順序和方法各不相同,目前常見的建筑樁基礎主要有灌注樁和預制樁,其中預制樁顧名思義,是采購符合建筑樁基礎要求的配筋、半徑和長度的預制樁,為了便于公路運輸,一般長度不超過12m。預制樁施工無需進行開挖到基礎標高,為了保障打樁機順利入場,保障工序銜接和流程,利用現狀地面進行臨時道路處理,組裝打樁機后根據施工點位進行預制樁施工。部分地質無法達到預制樁設計的深度,或者遇到堅硬巖石,可以根據多次錘擊的貫入度要求來決定是否達到設計要求,主要采用貫入度和深度雙標準,根據勘察資料進行較為準確的計算,局部區域需要增加特殊處理,保證達到設計要求。某建筑樁基礎施工過程中,由于勘察間距較大,造成現場局部無法達到設計深度的情況發生,經現場觀察和研究后,在預制樁樁頭安裝樁靴,降低樁頭面積,提高沖擊壓力,沖破層巖后達到設計深度要求。而局部位于堅硬巖石表面,樁靴仍然無法穿透,經設計現場解決后,調整了預制樁的局部施工深度。灌注樁與預制樁不同之處主要表現在是否現場制作,灌注樁為現場打孔后放入鋼筋籠,然后進行現場澆筑施工,對現場施工的專業水平要求較高,對于注漿的材料配比和澆筑成型具有較高要求,主要適用于預制樁無法滿足或數量較少,采用預制樁樁基進出場不經濟的場所較多。無論是何種樁基礎,都是一種提高建筑與土壤層傳力的措施,可以將建筑樁基礎視為建筑基礎的延伸,深入地下,增加與地下土壤的接觸面積和摩擦力,能夠將建筑荷載順利傳導到地下,防止建筑偏斜、倒塌,增加抗震效果如圖1、圖2所示。

圖1預制樁

圖2灌注樁
隨著建筑使用年限和抗外力要求的日益增加,建筑樁基礎的使用已經成為常態,建筑樁基礎施工技術的發展也十分迅速。①地質勘察。建筑樁基礎技術實施的第一步是采集建筑所在位置的地質勘察資料,根據建筑物的高度和荷載情況,結合建筑物外形和受風力的影響程度,計算在平衡和穩定建筑物過程中,其樁基礎所需要承受的力的方向、性質和大小等,一般勘察深度和范圍將適當加深和擴大,以便于進行整體、全面化的分析,確保建筑樁基礎的使用效果滿足質量和安全需求;②預設標高。由于不同的樁形式,施工機械設備不同,同一種樁基形式,樁基也存在較多種類,作為施工單位,一般都有樁基施工機械設備,應當結合現場勘測情況,確定樁基無法施工的位置,還需要進行其他形式的加強處理,做好施工現場順接,保障基礎之間的銜接與匹配;③分類。建筑工程樁基礎的常見類型主要有以下幾類:a.人工挖孔后放入鋼筋籠并澆筑混凝土而形成的的樁基礎,其人工挖孔之前需要進行打樁作業,起到支護作用,保證后期人工開挖的安全性。由于此類樁基施工工藝在原地表首先進行了打樁作業,對周邊的影響較小,而且不會有很大的降水,不會影響地下水資源和造成環境壓力以及生態破壞,具有很多優點,但也具有人工用量大、施工技術控制難度高、經濟性差和生產效率低下等原因,已經不能適應大規模、高質量、高速度的建筑工程樁基礎建設需求;b.靜壓力樁基礎,此類樁基對土層具有較高影響,適應能力和范圍不廣,但是具有完全依靠靜壓力作用、較為適用在環境要求苛刻、人流居住密度較大的城市區域;c.震動樁施工技術,此類建筑樁基施工對于土質的要求也較高,僅在粒徑較小的沙土、泥土地質適用,但在水中或石塊情況下無法實現,其振動源一般為電動機,節能型不夠好,而且實施過程中對穩定性的要求較高。其實,人工挖孔樁也屬于灌注樁的范疇,只是根據挖孔的形式不同,細分為人工挖孔灌注樁和機械鉆孔灌注樁,適用于不同的地質情況和地下水情況,還包括沉管灌注樁,較為普遍使用。受到經濟性和施工便捷性的考慮,目前混凝土預制樁應用更為普遍,隨著預制混凝土樁基的尺寸、形式不同,其承載力范圍也較大,可以滿足各種不同的建筑基礎處理形式的使用需求。樁基礎的選用需要根據實際場地的地基承載力和地質結構來判斷,還需要考慮工期要求以及投資預算,并滿足環保和節能等多方面的要求,設計圖紙還需要進行專業審圖和職能部門的審查備案。
建筑工程作為我們生活和工作中的重要配套,其基礎的穩固程度在平時可能并不顯眼,但是,在地震、超載、受到干擾等特殊情況下,不同的建筑工程樁基礎形式將發揮不同的作用效果,需要我們給與充分的重視。