淺談樁基施工技術(shù)設(shè)計(jì)與施工控制

郭繼策

（青島鑫興泰建筑工程有限公司，山東 青島 266108）

0 引言

隨著建工行業(yè)的不斷發(fā)展，更加重視在建筑體穩(wěn)定性與安全性的保障，需要采用嚴(yán)格的樁基工程建設(shè)來(lái)提升高層建筑的負(fù)荷。樁基建設(shè)對(duì)于工程開展有很大影響，要求施工單位加強(qiáng)重視并充分保障建設(shè)分布、深度和長(zhǎng)細(xì)比等，加強(qiáng)對(duì)樁體參數(shù)的嚴(yán)格控制。樁基體系建設(shè)完成后才能夠開展后續(xù)的土木施工，要求在沉樁完成后進(jìn)行質(zhì)檢驗(yàn)收工作，在明確樁基體系的承載量后才能夠推進(jìn)項(xiàng)目開展，避免承載力不足而引發(fā)后續(xù)工程中的返工現(xiàn)象，給施工企業(yè)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

1 樁基礎(chǔ)工程建設(shè)的概述

在現(xiàn)代化建筑工程不斷向高層化技術(shù)發(fā)展的過程中，僅依靠地基處理是無(wú)法有效滿足其負(fù)荷強(qiáng)度，而是要通過樁基體系的加強(qiáng)來(lái)提升穩(wěn)定性與承載力，確保工程質(zhì)量和建筑體使用壽命。樁基體系是指在原有的地基結(jié)構(gòu)中通過增加灌注樁、預(yù)制樁等方式增強(qiáng)原有體系的穩(wěn)定性，改善原有地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為疏松、軟弱的情況。一般樁基建設(shè)是多個(gè)樁體形成一套穩(wěn)定的分散性結(jié)構(gòu)，是通過共同分散受力的方式來(lái)提升體統(tǒng)承載力，因此需要在設(shè)計(jì)、施工前進(jìn)行充分的實(shí)地考察與分析，便于能夠選擇最合適的分散定位和工藝技術(shù)，為實(shí)際建設(shè)形成精準(zhǔn)的參考，有效維護(hù)好樁基體系的力學(xué)情況，不斷促進(jìn)建工項(xiàng)目的基礎(chǔ)發(fā)展。

2 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

2.1 樁基類型選取

不同類型的樁基體系所能適應(yīng)的地質(zhì)環(huán)境與結(jié)構(gòu)也有一定的差異，但實(shí)際應(yīng)用的過程當(dāng)中必須提前經(jīng)過地質(zhì)勘測(cè)與分析后才能確定最合適的供應(yīng)技術(shù)和材料選擇。如在軟土地基結(jié)構(gòu)當(dāng)中本身的地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為疏松，則采用預(yù)制樁沉樁建設(shè)對(duì)其變形量和打入深度等都能夠予以嚴(yán)格的控制，有效減少了樁基體系的擠土效應(yīng)，使樁基分布更加穩(wěn)定。而在硬土層的地質(zhì)條件下，如果盲目采用沉樁建設(shè)的方式則有可能因?yàn)闃扼w本身的受力偏大而引發(fā)斷裂或變形問題，影響后續(xù)工程的有效開展。目前我國(guó)的樁基建設(shè)工作均較為成熟，能夠滿足軟土地質(zhì)、硬土結(jié)構(gòu)等不同的情況，同時(shí)還需要考慮到施工區(qū)域地下水系的分布，不斷優(yōu)化工程方案的科學(xué)合理。

2.2 樁基荷載計(jì)算

在樁基體系的規(guī)劃建設(shè)中，負(fù)荷量是主要需要考慮的因素之一，需要設(shè)計(jì)人員提前進(jìn)行計(jì)算后明確樁體的建設(shè)長(zhǎng)度、直徑等參數(shù)，確保工程能夠按照方案要求提前準(zhǔn)備合規(guī)的建材和所需的設(shè)備，便于實(shí)際建設(shè)的有效推進(jìn)。在負(fù)荷計(jì)算中要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)本身的規(guī)劃進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，包括樓層數(shù)、挑高、面積大小和地基建設(shè)情況等，根據(jù)相應(yīng)的參數(shù)合理確定樁基體系的實(shí)際受力。不同數(shù)量、位置的樁基體系分布在承載表現(xiàn)上有一定的差異，必須要精確計(jì)算并預(yù)留出一定的荷載調(diào)節(jié)空間[1]。在規(guī)劃設(shè)計(jì)中還需要考慮到實(shí)際建設(shè)施工的問題，包括建材選擇和工藝技術(shù)等，盡量減少工程當(dāng)中產(chǎn)生的損耗，切實(shí)維護(hù)施工單位的經(jīng)濟(jì)效益，并保證地基與樁基體系的協(xié)調(diào)穩(wěn)定。

2.3 調(diào)度建設(shè)工序

在施工建設(shè)中的工序要求必須要進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，禁止出現(xiàn)隨意調(diào)整或減少的情況，確保工程的有序推進(jìn)。首先，在樁體進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)之前需要對(duì)其進(jìn)行質(zhì)檢，根據(jù)所選擇的工藝和建材不同，質(zhì)檢的側(cè)重點(diǎn)也存在差異。如使用預(yù)制樁則需要直接對(duì)樁體進(jìn)行抽檢，若發(fā)現(xiàn)有開裂的情況則需要及時(shí)更換，避免影響整體穩(wěn)定與安全。若采用灌注樁建設(shè)則需要對(duì)鉆孔灌注設(shè)備、混凝土漿體等進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)檢。其次，在完成檢驗(yàn)后則可以安排所有的設(shè)備材料有序進(jìn)場(chǎng)，并對(duì)建設(shè)區(qū)域進(jìn)行測(cè)量定位和鉆孔開挖，確保樁基礎(chǔ)建設(shè)的位置和方案要求保持一致，防止建成后整體的荷載受力與規(guī)劃計(jì)算之間產(chǎn)生偏差[2]。最后，在鉆孔完成后可以置入鋼筋結(jié)構(gòu)并進(jìn)行灌注施工，要注意用量必須要保證充實(shí)，避免樁體內(nèi)部存在氣泡或中空的問題，如圖1所示。

圖1 灌注樁建設(shè)的工序規(guī)劃

3 樁基施工控制的具體應(yīng)用

3.1 灌注樁的施工建設(shè)

3.1.1 鉆孔定位清理

在樁基建設(shè)之前，需要提前進(jìn)行測(cè)量放線來(lái)定位樁體的位置，要求技術(shù)人員在清理現(xiàn)場(chǎng)后提前進(jìn)行定位，并利用明顯的標(biāo)示進(jìn)行引導(dǎo)。在定位過程中可以利用全站儀來(lái)把握施工區(qū)域的位置情況，更好地保證樁體之間的相對(duì)距離。在定位完成后則可以利用旋挖工具進(jìn)行鉆孔，要注意在鉆孔的同時(shí)對(duì)其深度與直徑進(jìn)行有效測(cè)量，嚴(yán)格把控為后續(xù)的沉樁和灌注留下充足的空間。在鉆孔完成后需要使用專門的設(shè)備對(duì)其進(jìn)行質(zhì)檢，明確樁體孔洞的建設(shè)的質(zhì)量，特別是關(guān)注其中一些隱蔽工程的建設(shè)情況，避免后續(xù)的灌注建設(shè)產(chǎn)生質(zhì)量隱患，且明確樁孔的直徑為90cm為宜[3]。鉆孔完成后的樁體孔洞內(nèi)部存在著許多碎石，需要使用清水交換的方式進(jìn)行清孔建設(shè)，并對(duì)置換的泥漿進(jìn)行檢測(cè)，含量達(dá)標(biāo)后才能夠開展后續(xù)工程。

3.1.2 套管灌注建設(shè)

在灌注鍵設(shè)之前需要將外層模板、鋼筋籠等輔助性材料提前置入，并進(jìn)行固定好后才可以開始灌注實(shí)操。同時(shí)要求技術(shù)人員嚴(yán)格控制灌注樁的漿體質(zhì)量，對(duì)其中的原料配比和添加劑的使用等進(jìn)行優(yōu)化，通過養(yǎng)護(hù)測(cè)試的方式來(lái)檢驗(yàn)樁體的強(qiáng)度。在灌注過程中要求對(duì)樁體底部的位置進(jìn)行套管安裝，便于漿體能夠順利流入并減少飛濺過程中產(chǎn)生的氣泡問題。灌注實(shí)操人員要注意對(duì)漿體的注入量和振搗程度進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保樁體建設(shè)充實(shí)且均勻[4]。在灌注中要注意進(jìn)行泥漿護(hù)壁，對(duì)孔洞處的壓力進(jìn)行有效控制，避免出現(xiàn)塌孔問題。在不同的地質(zhì)條件下需要進(jìn)行灌注建設(shè)的工藝也有差別，特別是在淤泥質(zhì)地的區(qū)域內(nèi)，如果使用套管成孔可能會(huì)造成端頭斷裂的問題。在抽取套管時(shí)要注意對(duì)時(shí)間進(jìn)行合理控制，確保樁體能夠穩(wěn)固成型。

3.2 預(yù)制樁的沉樁建設(shè)

預(yù)制樁是指由工廠根據(jù)工程建設(shè)方案直接生產(chǎn)的樁基結(jié)構(gòu)，在應(yīng)用過程當(dāng)中需要借助外力將樁體沉入地基內(nèi)。

3.2.1 沉樁控制要點(diǎn)

在沉樁建設(shè)之前首先要明確相應(yīng)的工藝特點(diǎn)，確保能夠和地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地基建設(shè)之間形成有效銜接。錘擊建設(shè)是指利用外力作用對(duì)樁體產(chǎn)生一個(gè)下壓的作用力，使其能夠借助沖擊突破砂土等的阻力限制，將樁體定位到預(yù)設(shè)的位置。為確保錘擊建設(shè)的效果，一般選擇砂土、黏土等地質(zhì)環(huán)境中使用該種工藝技術(shù)。振動(dòng)下壓是指利用高頻次的震動(dòng)將樁體沉入到地下，這種方式能夠有效控制建設(shè)過程中的阻力問題，所使用的高頻振動(dòng)設(shè)備可以達(dá)到800次/min，更適用于黃土、砂土等地質(zhì)條件。類似的沉樁工藝還包括壓入法、水壓法等，需要提前根據(jù)需求規(guī)劃后開展實(shí)操。在沉樁的過程中要嚴(yán)格控制樁體的下沉深度和位置，并對(duì)施加的振動(dòng)和壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止出現(xiàn)樁體因受力偏大而引發(fā)的開裂問題。預(yù)制樁工程的沉樁建設(shè)會(huì)直接影響樁基體系的受力荷載，對(duì)于技術(shù)人員的要求更高，是發(fā)揮打樁加固的效果的重要環(huán)節(jié)。

3.2.2 樁基養(yǎng)護(hù)管理

在樁基體系建設(shè)完成后還涉及隱蔽性工程的驗(yàn)收問題，特別是樁體之間的間隔距離、長(zhǎng)細(xì)比等參數(shù)，在工程的階段性驗(yàn)收中必須要予以詳細(xì)記錄，并將樁體負(fù)荷測(cè)試結(jié)果、相關(guān)責(zé)任資料等進(jìn)行分類存儲(chǔ)，便于后續(xù)的交付驗(yàn)收使用。預(yù)制樁體是提前根據(jù)需求生產(chǎn)的，在沉樁完成后還會(huì)進(jìn)行后續(xù)的土木工程建設(shè)，但樁基體系的穩(wěn)定性會(huì)對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的安全產(chǎn)生一定的影響，要求做好后續(xù)的監(jiān)測(cè)和管理工作。技術(shù)人員需要在地基、樁基結(jié)構(gòu)的周圍安裝專門的探測(cè)傳感器，特別是樁體分布密集的區(qū)域也需要適當(dāng)增加密度。當(dāng)傳感數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)則說(shuō)明后續(xù)工程可能出現(xiàn)安全隱患，必須要及時(shí)停工并進(jìn)行加固修復(fù)，防止產(chǎn)生工程事故。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，在建筑工程中的裝機(jī)體系規(guī)劃設(shè)計(jì)中必須要提前進(jìn)行實(shí)地考察和受力分析，明確樁體建設(shè)的位置、數(shù)量和工藝技術(shù)，明確工程建設(shè)的工序要求，促使項(xiàng)目的有效推進(jìn)。在建設(shè)過程當(dāng)中要利用全站儀等設(shè)備進(jìn)行精確的定量測(cè)距，確保樁基鉆孔建設(shè)的精確性。完成清孔后則可以開展灌注建設(shè)，并注意對(duì)套管連接進(jìn)行合理處理。在沉樁過程當(dāng)中要注意減少外加壓力過大而引發(fā)的樁體斷裂問題，并加強(qiáng)樁體建設(shè)完成后的養(yǎng)護(hù)管理，確保樁基體系實(shí)際荷載力符合設(shè)計(jì)要求。