建筑工程技術(shù)中的樁基工藝的實(shí)踐

李濤

（山西工程職業(yè)學(xué)院，太原030009）

1 引言

城市化進(jìn)程的不斷加快帶動了建筑行業(yè)的發(fā)展，而建筑的穩(wěn)定性和安全性會對人們的日常工作和生活產(chǎn)生直接影響。樁基作為建筑工程的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其施工工藝和施工方法會對建筑整體質(zhì)量和效益產(chǎn)生直接影響，而從提高建筑企業(yè)市場競爭力的角度，企業(yè)在建筑工程施工環(huán)節(jié)應(yīng)切實(shí)做好樁基工藝的管控工作。

2 樁基工藝概述

樁基可分為低承臺樁基和高承臺樁基，如果樁身全部埋設(shè)于土體中，承臺的底面與土體直接接觸，則屬于低承臺樁基；如果樁身露出地面，承臺高于地面，則屬于高承臺樁基。一般情況下，建筑工程中的樁基指的都是低承臺樁基。依照基礎(chǔ)受力原理，可以將樁基分為摩擦樁和端承樁。摩擦樁主要是借助地層和樁體的摩擦力，承受上部建筑荷載，一般設(shè)置在基礎(chǔ)承載層深度較大，或缺乏堅(jiān)硬承載層的區(qū)域；端承樁是指樁基處于強(qiáng)度高和穩(wěn)定性較強(qiáng)的承載層，能夠?qū)⒆陨沓惺艿暮奢d傳遞到承載層上。依照施工方式，可以將樁基分為預(yù)制樁和灌注樁，預(yù)制樁是在工廠內(nèi)完成樁體的預(yù)制工作，然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，借助打樁機(jī)將其直接打入土層中。這種樁基具備較高的強(qiáng)度，但施工難度較大，施工周期較長；灌注樁指在施工現(xiàn)場鉆孔，然后下放鋼筋籠，澆筑混凝土形成的樁體，施工工藝相對簡單，施工速度快，但材料消耗量大，承載力不如預(yù)制樁[1]。

3 樁基工藝的特點(diǎn)

樁基礎(chǔ)是一種常見的建筑基礎(chǔ)形式，能夠有效承載建筑產(chǎn)生的豎向荷載，提升建筑的穩(wěn)定性和承載能力。樁基本身的強(qiáng)度和豎向剛度大，整體性能對比其他基礎(chǔ)形式更好，在實(shí)際應(yīng)用中，能將建筑豎向荷載轉(zhuǎn)移到持力層，保證建筑整體的穩(wěn)定性和安全性，同時(shí)，也可以提高建筑的抗震性能。樁基礎(chǔ)本身具有以下特點(diǎn)：

1）樁基礎(chǔ)具備良好的整體穩(wěn)定性，在建筑施工和使用過程中，能夠很好地提升建筑的穩(wěn)定性和安全性，避免了建筑自重和周邊載荷引發(fā)的基礎(chǔ)大幅沉降問題。

2）在樁基礎(chǔ)施工中，必須嚴(yán)格依照設(shè)定好的施工流程進(jìn)行施工，這樣才能將樁基礎(chǔ)的優(yōu)勢和作用充分發(fā)揮出來，減少建筑施工和使用過程中基礎(chǔ)沉降帶來的影響。通過灌注樁基礎(chǔ)和承平的相互配合，減少各個(gè)方向的壓力，降低施工成本，避免基礎(chǔ)沉降引發(fā)的建筑結(jié)構(gòu)開裂乃至建筑倒塌問題[2]。

樁基礎(chǔ)對于施工環(huán)境有一定的要求，要充分發(fā)揮樁基的優(yōu)勢和作用，必須保證樁基與周圍環(huán)境相適應(yīng)。例如，在面對一些要求嚴(yán)格的建筑工程項(xiàng)目時(shí)，需要做好相應(yīng)的測量計(jì)算，然后確定是否應(yīng)用樁基礎(chǔ)，以及應(yīng)用哪一種形式的樁基礎(chǔ)。對比常規(guī)建筑基礎(chǔ)形式，樁基礎(chǔ)的工程量更大，成本更高，因此，多用于一些特殊地質(zhì)、地形條件地區(qū)，或?qū)τ诮ㄖA(chǔ)存在特殊要求的工程項(xiàng)目，如工廠廠房、特殊倉庫等。從提高樁基礎(chǔ)承載能力的角度，在對其進(jìn)行施工前，技術(shù)人員必須做好對施工現(xiàn)場的全面調(diào)研工作，依照相應(yīng)的參數(shù)信息，對地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及環(huán)境條件信息進(jìn)行分析，確定具體的技術(shù)指標(biāo)和建設(shè)方案，以此來解決樁基礎(chǔ)施工中的問題[3]。

4 樁基施工準(zhǔn)備

樁基礎(chǔ)施工過程比較復(fù)雜，施工環(huán)節(jié)存在很多影響因素，如果沒有做好施工準(zhǔn)備，不僅會影響施工質(zhì)量和施工效率，還可能引發(fā)安全問題。因此，在樁基施工前，必須做好施工準(zhǔn)備工作，具體來講，應(yīng)做好以下4 方面的準(zhǔn)備工作：

1）應(yīng)對施工現(xiàn)場進(jìn)行勘察。樁基施工工藝對于環(huán)境的要求較高，在對其進(jìn)行施工前，需要工程技術(shù)人員深入施工現(xiàn)場，做好勘察工作，明確施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境、水文條件及土層狀況等，并且做好記錄分析，為樁基工藝的應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)信息，確保樁基工藝的順利實(shí)施。如果是市政工程，還需要調(diào)查施工區(qū)域內(nèi)地下管線的布設(shè)情況，及時(shí)對管線進(jìn)行移除，做好現(xiàn)場狀況的全面評估，如果是一些無法移除的管線，需要分析其對后續(xù)施工的影響，在影響較大的情況下，可以與相關(guān)管理部門溝通，對管線進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

2）應(yīng)做好施工方案的編制工作。從保證樁基施工合理性和有效性的角度，技術(shù)人員需要結(jié)合現(xiàn)場勘察獲得的數(shù)據(jù)信息，做好對施工方案的編制工作，為施工提供參考和指導(dǎo)[4]。施工方案必須具備合理性和可行性，能夠通過詳細(xì)的數(shù)據(jù)保證施工的有效推進(jìn)，同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，確定技術(shù)方案和設(shè)備方案。

3）應(yīng)做好施工設(shè)備的選擇。樁基施工中需要用到一些特殊的設(shè)備和工具，如果設(shè)備選擇不當(dāng)，會導(dǎo)致樁基施工質(zhì)量和效率下降。因此，在樁基正式施工前，施工單位應(yīng)從現(xiàn)場的地質(zhì)條件以及施工方案出發(fā)，做好施工設(shè)備的選擇，并且對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行檢測，做好設(shè)備管理與維護(hù)工作，以此來保證工程順利完工。

4）應(yīng)做好測量放線工作。樁基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)，需要對現(xiàn)場樁位進(jìn)行反復(fù)確認(rèn)，確保樁基施工不會對軸線控制點(diǎn)產(chǎn)生影響，方便在樁基施工過程中隨時(shí)復(fù)核樁位。在對樁位進(jìn)行確定時(shí)，需要依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，通過方格網(wǎng)定出控制線，依照設(shè)計(jì)樁位圖做好編號，然后根據(jù)其所對應(yīng)的軸線和尺寸，準(zhǔn)確放出樁位，設(shè)置樣樁。對于確定好的樁位，需要進(jìn)行二次復(fù)核以避免偏差。樁基礎(chǔ)標(biāo)高控制應(yīng)依照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，在每一根樁的頂部和端部做好標(biāo)高記錄，施工區(qū)域周邊設(shè)置至少2 個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，水準(zhǔn)點(diǎn)不能受到沉樁影響，并且需要做好保護(hù)工作，避免在施工過程中出現(xiàn)損壞[5]。

5 樁基施工工藝

5.1 預(yù)制樁施工工藝

預(yù)制樁結(jié)構(gòu)具有承載力大，穩(wěn)定性和耐久性強(qiáng)的特點(diǎn)，在現(xiàn)代建筑工程中有廣泛的應(yīng)用。但是，其在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的局限性，會對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。預(yù)制樁的施工重點(diǎn)在于沉樁操作，需要施工技術(shù)人員結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況，選擇恰當(dāng)?shù)某翗斗椒ǎ?/p>

1）射水法沉樁。通過在樁位兩側(cè)對稱插入射水管噴射高壓水的方式，使土體出現(xiàn)松散和流動，樁體可以在自重和壓力的共同作用下沉入土層中。

2）擊打法沉樁，簡單來講就是借助專業(yè)的沉樁設(shè)備，將預(yù)制樁打入土層中。首先，要對預(yù)制樁的樁身進(jìn)行檢查，確保不存在質(zhì)量問題，做好相應(yīng)標(biāo)記，借助起吊設(shè)施將樁體吊起，經(jīng)過樁位測放和復(fù)核之后，將樁體插入土層中，檢查其垂直度，然后將第二節(jié)樁吊起，做好接樁，檢查樁身垂直度[6]。沉樁完成后，需要做好樁頂標(biāo)高的檢測工作，滿足施工方案要求后，繼續(xù)進(jìn)行其他樁體的施工。

3）靜壓法。前期準(zhǔn)備工作完成后，設(shè)置相應(yīng)的水準(zhǔn)點(diǎn)，對照建筑軸線確定好樁基樁位，配合分段壓入和逐段接長的方式，將樁體壓入土層中。

4）振動法。振動法的基本原理是在樁端設(shè)置液壓振動錘，通過振動錘的甩動作用來降低土壤阻力，使樁身能夠順利沉入土體中。

5.2 灌注樁施工工藝

灌注樁在施工中的常見形式有3 種：

1）沉管灌注樁，即在結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)勘察報(bào)告的前提下，借助錘擊振動的方式進(jìn)行沉管開孔。通常被應(yīng)用于砂土和黏土區(qū)域，樁體長度不超過20 m，對施工空間的要求不高，能夠減少工程投資，只需要使用一般的施工設(shè)備就可以達(dá)到良好的施工效果。但是，這種施工工藝構(gòu)筑的樁體在整體結(jié)構(gòu)上欠缺均勻性，樁體的強(qiáng)度相對較低。

2）鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁的施工需要結(jié)合現(xiàn)場施工環(huán)境，確定具體的樁位和樁距，保證樁孔位置合理。鉆孔完成后，檢查孔徑、孔深，做好清孔工作，將鋼筋籠下放并固定后，通過澆筑混凝土成樁，能夠提升基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

3）人工挖孔樁。人工挖孔樁的施工流程與鉆孔灌注樁類似，但是采用的是人工挖掘成孔的方式，適用于規(guī)模和體量較小的建筑[7]。

灌注樁施工工藝對混凝土的性能有比較嚴(yán)格的要求：

1）混凝土需要具備良好的流動性，因?yàn)槠湓阢@孔內(nèi)的灌注操作主要是依靠混凝土本身的壓力和流動性實(shí)現(xiàn)的，不需要進(jìn)行振搗作業(yè)，如果混凝土的流動性較差，可能會引發(fā)蜂窩、空洞等現(xiàn)象，影響樁體施工質(zhì)量；

2）混凝土需要具備較好的黏聚性。在將混凝土拌合物應(yīng)用到樁基施工的過程中，需要確保其黏聚性均勻，如果混凝土的黏聚性不達(dá)標(biāo)，在灌注環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)混凝土離析或沁水問題，阻塞混凝土灌注管道的同時(shí)，也會導(dǎo)致樁體質(zhì)量下降[8]。

6 結(jié)語

樁基礎(chǔ)作為現(xiàn)代建筑中常見的基礎(chǔ)形式，能夠提高建筑整體的穩(wěn)定性和安全性，促進(jìn)結(jié)構(gòu)承載力提高，受到了多個(gè)領(lǐng)域建筑工程項(xiàng)目的青睞。考慮到樁基礎(chǔ)的施工影響因素眾多，在施工中可能出現(xiàn)各種問題，要將其作用充分發(fā)揮出來，就要求施工單位將各方面的影響因素全部考慮在內(nèi)，切實(shí)做好樁基施工準(zhǔn)備工作，確保施工順利推進(jìn)，保證成樁質(zhì)量，提升建筑基礎(chǔ)穩(wěn)定性和安全性的同時(shí)，延長其使用壽命。