建筑工程地基基礎(chǔ)及樁基礎(chǔ)施工技術(shù)研究

薛旭康

摘 要 隨著我國綜合國力的提升，我國各行各業(yè)的發(fā)展水平有了極大的改善，當(dāng)前現(xiàn)代建筑類型和種類較多、工程要求也不同，在各種類型的建筑施工中有必要對基礎(chǔ)施工質(zhì)量高度重視，對地基基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)施工技術(shù)進(jìn)行深入研究。同時(shí)，隨著我國建筑工程行業(yè)的發(fā)展，極大地提高了建筑施工技術(shù)與施工工藝，而且每道環(huán)節(jié)的施工技術(shù)、質(zhì)量控制都會(huì)直接關(guān)系到建筑整體質(zhì)量，特別是建筑基礎(chǔ)工程，更是能夠充分保證建筑工程的整體質(zhì)量。雖然在建筑工程中存在各種類型的建筑，但是在施工技術(shù)與施工工藝方面的地基處理、樁基礎(chǔ)基本保持一致，因此有必要深入研究這兩種施工技術(shù)，這也是做好建筑工程的首要任務(wù)。

關(guān)鍵詞 建筑工程 地基基礎(chǔ) 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2022）03-0046-03

當(dāng)前，建筑行業(yè)的發(fā)展速度越來越快，人們越發(fā)重視建筑工程的安全性。目前的高層建筑基礎(chǔ)通常采用樁基礎(chǔ)形式，因其工期可控，施工技術(shù)也相對成熟，在設(shè)計(jì)過程中樁基礎(chǔ)的合理選擇對整個(gè)工程造價(jià)和工期都有極大影響，目前包括房地產(chǎn)開發(fā)公司、設(shè)計(jì)院等都非常重視樁基設(shè)計(jì)的合理性。基于此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中選擇適合的樁基礎(chǔ)類型，這對整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)起到至關(guān)重要的作用。

1 建筑工程施工技術(shù)現(xiàn)狀分析

建筑工程施工現(xiàn)階段的理論與實(shí)際施工未能完全融合，導(dǎo)致許多理論上的技術(shù)要點(diǎn)與實(shí)際中所使用的技術(shù)存在明顯的差異性，實(shí)際施工過程中對施工技術(shù)也缺少創(chuàng)新。同時(shí)，在建筑工程施工的過程中，施工單位也沒有將施工中的各方面知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)許多的難點(diǎn)。比如在施工中沒有對非線性施工進(jìn)行分析，對施工質(zhì)量的最佳控制點(diǎn)沒有深入研究，對施工反饋沒有及時(shí)進(jìn)行分析等，這些問題都沒有在實(shí)際的建筑工程施工中得到良好的解決，并且因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)沒有進(jìn)行創(chuàng)新，導(dǎo)致施工過程中存在嚴(yán)重的弊端，許多創(chuàng)新性的施工技術(shù)得不到良好的應(yīng)用，在實(shí)際的施工中受到嚴(yán)重限制。除此之外，建筑工程施工技術(shù)在創(chuàng)新的過程中，需要有組織、有技術(shù)地進(jìn)行創(chuàng)新工作，建立能夠有效對創(chuàng)新施工技術(shù)進(jìn)行管理的專業(yè)性團(tuán)隊(duì)。在現(xiàn)階段建筑工程施工中也存在些許問題，比如在施工過程中，如果出現(xiàn)質(zhì)量問題，無法快速找到相應(yīng)的負(fù)責(zé)人，許多項(xiàng)目都是由多個(gè)部門共同負(fù)責(zé)，導(dǎo)致部門之間的責(zé)任分配不明確，部門之間出現(xiàn)相互推諉的現(xiàn)象。因此，在建筑工程建筑管理中，需要制定較為完善的管理制度，明確建筑施工中各部門之間的權(quán)利和責(zé)任，這樣也能在一定程度上提升建筑工程建筑的施工效率和施工質(zhì)量。[1]

2 地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)的施工特征

地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)是建筑工程的重要施工內(nèi)容，但是因?yàn)榈鼗こ潭嗍翘幱诘叵拢诰唧w施工中還會(huì)受到水害以及支護(hù)情況等多種因素的影響。如果沒有做好安全防護(hù)工作，有可能導(dǎo)致坍塌等施工事故發(fā)生，對施工人員的人身健康與安全造成危害。因此，建筑地基工程與樁基礎(chǔ)工程危險(xiǎn)性較高，需要施工企業(yè)做好相應(yīng)的安全管理與支護(hù)工作，保障施工環(huán)節(jié)的順利開展。

3 樁基礎(chǔ)的分類

建筑施工中樁基施工比較復(fù)雜，涉及的工序內(nèi)容較多，樁基施工的合格與否，取決于樁基施工技術(shù)的有效實(shí)施。并且樁基施工對整體建筑項(xiàng)目施工有著一定的影響作用，目前樁基施工技術(shù)的應(yīng)用，主要需要保證選擇樁基礎(chǔ)型號(hào)、樁數(shù)的準(zhǔn)確性，而后對樁基涉及的受力情況進(jìn)行驗(yàn)算，從而保證工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。樁基礎(chǔ)的分類具體如下：（1）鉆孔灌注樁，這一種比較常見，先鉆孔處理，在孔中放置鋼筋籠之后澆筑混凝土成樁，該方式安全、可靠、單樁承載力大;（2）人工挖孔樁，以人力為主，投入人力較多，對周圍建筑的影響比較小，該方法可結(jié)合地基水量確定是否繼續(xù)開挖，同時(shí)也可以邊開挖邊確定卡位規(guī)模，成孔后將鋼筋混凝土填入其中，保證樁基施工質(zhì)量;（3）預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，包括錘擊和靜壓兩樁施工方式，這是通過自重及對樁架的影響對樁發(fā)生作用力，讓樁快速進(jìn)入地下，此種施工方式工期短、成樁質(zhì)量有保證、綜合造價(jià)較低。采用靜壓施工不會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲和振動(dòng)，工藝簡單可操作性強(qiáng)，成本不高，因此管樁基礎(chǔ)在現(xiàn)實(shí)工程項(xiàng)目中得以廣泛使用。[2]

4 建筑工程地基基礎(chǔ)及樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

4.1 靜壓管樁技術(shù)

在房屋建筑工程施工過程中，要對地基進(jìn)行處理，可以采用靜壓管樁技術(shù)。靜壓管樁比較穩(wěn)，不易晃動(dòng)，在房屋建筑中采用一定的工藝，運(yùn)用混凝土材料制成呈圓筒狀的預(yù)制構(gòu)件，在具體施工時(shí)，先將其運(yùn)到施工現(xiàn)場，再借助于靜壓的方法和錘擊的方法予以沉樁。目前，在施工實(shí)踐中，運(yùn)用靜壓管樁技術(shù)，在絕大多數(shù)情況下是借助于全液壓式靜力壓樁機(jī)，其工作效率高，不易被其他因素所左右。現(xiàn)階段，最重要的問題是把施工過程中的換機(jī)工作把控住，從而提高靜壓管樁的施工品質(zhì)。在尚未正式施工時(shí)，要深入地分析項(xiàng)目的地質(zhì)情況以及在設(shè)計(jì)方面的具體情況，從而根據(jù)實(shí)際情況挑選合適的壓樁機(jī)。其他有關(guān)部門也要根據(jù)施工的具體情況挑選合適的樁機(jī)。對于房屋建筑工程項(xiàng)目施工的技術(shù)人士而言，要細(xì)致地核對劃分的軸線，再根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)一步核對建筑物和結(jié)構(gòu)樁體，并根據(jù)具體要求核算樁尖，前往項(xiàng)目現(xiàn)場細(xì)致地測繪樁尖，運(yùn)用科學(xué)的方式核查管樁的質(zhì)量安全，同時(shí)做好相應(yīng)的記錄，以便日后核查。另外，為了確保建筑工程質(zhì)量，不僅要從整體入手核查成樁的品質(zhì)，而且要詳細(xì)地核查單樁的品質(zhì)與豎向承載力，看其是否符合設(shè)計(jì)的具體要求。

4.2 排水固結(jié)法

對于房屋建筑施工過程中時(shí)常會(huì)遇到的地基情況，要對其予以處理，運(yùn)用排水固結(jié)法可以有效提高地基的承載水平。眾所周知，地基中含有一定的水分，在地基中設(shè)置豎向排水管，可以將其中的水分有效地排解出來。這樣一來，軟土就會(huì)變得更加穩(wěn)固，地基的承載水平也會(huì)顯著提升，抗壓能力也會(huì)變強(qiáng)。目前常用以下三種排水固結(jié)法：（1）砂井法，即在軟土之中設(shè)置砂井，再設(shè)置砂墊層和相應(yīng)的沙溝，從而使地基變得更穩(wěn)固，把地基之間的排水距離控制在一定的范圍之內(nèi)，增強(qiáng)地基的強(qiáng)度。（2）堆載預(yù)壓法，即根據(jù)具體情況和需求，運(yùn)一些土石鋪在房屋建筑的施工現(xiàn)場，然后再采用對應(yīng)的預(yù)壓技術(shù)把控地基的沉降現(xiàn)象。（3）電滲排水法，即把電極插到地基之中，接通電極，軟土中的水分就會(huì)快速排出，從而提高地基的堅(jiān)固性。

4.3 建筑工程地基檢測技術(shù)

首先是荷載試驗(yàn)。荷載試驗(yàn)是檢測地基承載力最為直觀的方法之一，其原理是對地基施加趨近于建筑物實(shí)際載荷的靜載，來確定地基的極限承載力、抗拔承載力與水平承載力，就是利用堆載平臺(tái)模擬建筑物部分位置的載荷情況。荷載試驗(yàn)地基檢測技術(shù)的要點(diǎn)主要集中在荷載試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性上，可以準(zhǔn)確反映出地基在建筑物載荷壓力下的變化情況，并以此對地基基礎(chǔ)進(jìn)行處理。荷載試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是其在建筑工程上有廣泛的應(yīng)用條件，實(shí)際操作內(nèi)容簡單便捷，對作業(yè)人員的要求不高，而且在整個(gè)試驗(yàn)過程中人為因素基本不會(huì)對相關(guān)數(shù)值產(chǎn)生影響，保障了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。不過其缺點(diǎn)也在于靜載試驗(yàn)設(shè)備較大，施工現(xiàn)場檢測場地需要符合一定要求，這也導(dǎo)致在項(xiàng)目施工后荷載試驗(yàn)難以應(yīng)用。

其次是低應(yīng)變與高應(yīng)變。低應(yīng)變法主要用于復(fù)合地基混凝土樁身檢測，利用反射波的技術(shù)特點(diǎn)對樁身結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測。通過力錘使建筑基樁產(chǎn)生豎向激振，彈性波就會(huì)在樁基結(jié)構(gòu)中傳播，進(jìn)而分析復(fù)合地基樁身內(nèi)部情況，當(dāng)出現(xiàn)斷樁、缺陷等問題時(shí)就會(huì)反映到相關(guān)信息上，以此判斷地基缺陷程度，進(jìn)而采取相關(guān)處理方法。高應(yīng)變法主要檢測基樁的豎向抗壓承載力和樁身完整性，其與低應(yīng)變法相比是利用錘擊樁頂后基樁與土層產(chǎn)生相對位移來反饋信息的，相關(guān)信息會(huì)被安設(shè)在基樁兩側(cè)的相應(yīng)儀器所收集，再結(jié)合波動(dòng)理論對承載力進(jìn)行判定。低應(yīng)變或高應(yīng)變法的優(yōu)點(diǎn)是可以彌補(bǔ)荷載試驗(yàn)詳細(xì)范圍內(nèi)的準(zhǔn)確性，增大檢測深度。而缺點(diǎn)在于實(shí)際運(yùn)用中地質(zhì)情況、樁身類型都會(huì)增加分析判斷的難度，需要具備專業(yè)能力和一定經(jīng)驗(yàn)才能夠?qū)⒋思夹g(shù)發(fā)揮好。[3]

4.4 化學(xué)加固法

所謂化學(xué)加固法主要是指利用化學(xué)材料來粘結(jié)松散土，然后為提高地基承載力可以通過多種方法來實(shí)現(xiàn)，諸如機(jī)械拌和、化學(xué)反應(yīng)等，在建筑工程中經(jīng)常采用的方法主要有三種。第一種，灌漿法。在壓縮空氣與泵機(jī)的輔助下，在土層內(nèi)部使用灌漿管均勻地灌注水泥等漿液，確保漿液在土層中能夠得到充分滲透，且需要同時(shí)擠出土層中的水分、空氣，經(jīng)過一段時(shí)間的固結(jié)以后可以在原本比較松散的土體中快速凝結(jié)成一個(gè)固結(jié)的整體，以此可以發(fā)揮防水作用，促進(jìn)地基承載力的提高，還能夠有效的預(yù)防地基沉降。值得一提的是，在注漿時(shí)通常會(huì)采用水泥漿、堿液、水玻璃等漿液。第二種，噴漿法。在預(yù)定位置可以使用工程鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔操作，待鉆孔到一定深度以后有必要將一個(gè)噴射嘴安裝到鉆桿下方，在高壓作用下可以確保漿液迅速向周圍的土層中噴射，且在噴射過程中噴嘴會(huì)按照鉆桿均勻地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)與提升，促使在噴射區(qū)能夠快速地形成一個(gè)圓柱體形式，待混合漿液與土體以后，可以形成一個(gè)固結(jié)的圓柱體。這種方法有助于土體承載力的提高，防水作用明顯，在砂土、人工填土或黏性土等地基工程中具有很高的適用性。第三種，深層攪拌法。借助特制深層攪拌機(jī)的作用，在地層深處可以注入一些固化劑，諸如水泥、石灰等，確保固化劑、土層能夠得到充分?jǐn)嚢枧c混合，并有助于地下連續(xù)墻體或水泥樁系列的形成。

4.5 振動(dòng)沉樁施工技術(shù)

在樁頂部安裝一個(gè)固定振動(dòng)器，以此帶動(dòng)樁身傳遞到土層中并帶動(dòng)土層受迫振動(dòng)，有助于相應(yīng)收縮、位移的產(chǎn)生，且還會(huì)減少樁表面與土層之間的摩擦力，在樁自身重量、振動(dòng)力的幫助下可以沉入土中。在進(jìn)行打樁操作時(shí)可以先使用小距離的輕度錘擊，確保能夠嚴(yán)格按照規(guī)定要求將樁正常地沉入土中1～2m，然后逐漸擴(kuò)大落距到要求高度，通過連續(xù)錘擊一直到樁能夠達(dá)到相關(guān)要求為止。這種方法具有設(shè)備簡單、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，可以高效地開展工程建設(shè)，并且使工程造價(jià)的成本顯著降低，在一些黏土、松散沙土、黃土、軟土沉樁中非常適用。[4]

4.6 控制偏差

樁基施工中必須嚴(yán)格控制偏差，尤其是條形狀、承臺(tái)樁，偏差一旦存在必然產(chǎn)生附加內(nèi)力導(dǎo)致樁基礎(chǔ)不安全。如果在施工中存在較大偏差，則需要采取補(bǔ)樁等措施，增加施工任務(wù)量從而造成經(jīng)濟(jì)損失。對于較為常見的問題，可采取如下措施：當(dāng)樁頂標(biāo)高比設(shè)計(jì)標(biāo)高高時(shí)，可以采取截樁的措施，截?cái)喑L部分，如果是空心樁，截樁后會(huì)導(dǎo)致施工困難，經(jīng)濟(jì)性能差。當(dāng)樁頂標(biāo)高低于設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，可以補(bǔ)樁，但這會(huì)對施工造成巨大影響。因此施工單位必須要對樁頂標(biāo)高進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保標(biāo)高與設(shè)計(jì)一致，在施工中必須考慮全面，為基礎(chǔ)施工做好準(zhǔn)備。

4.7 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

（1）鉆孔機(jī)的安裝與定位是最為基礎(chǔ)的施工，如果在土木工程建設(shè)的過程中，鉆孔機(jī)的安裝出現(xiàn)偏差，那么在實(shí)際的施工中就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差，導(dǎo)致樁傾斜或者樁偏心等問題出現(xiàn)，因此為了能夠更好地保障鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，就必須要確定中心位置以及按照標(biāo)準(zhǔn)來對鉆孔機(jī)進(jìn)行安裝。（2）在挖掘階段中，需要在挖掘深度5-6m時(shí)垂直進(jìn)行施工，確保垂直程度，避免出現(xiàn)套管的垂直度受到影響。因此，在挖掘施工開展之前，需要利用水平儀以及鉛錘來對垂直度進(jìn)行校對，確保套管的垂直度。（3）要對開孔質(zhì)量進(jìn)行保障，施工中需要對成孔進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，確保成孔符合施工的標(biāo)準(zhǔn)。如果在施工中選擇沖擊或者沖抓的方式進(jìn)行鉆孔，必須按照施工順序進(jìn)行鉆孔，成孔需要及時(shí)對孔內(nèi)進(jìn)行清理，并放入鋼筋籠進(jìn)行混凝土的灌注，防止振搗過程中對周邊成孔造成影響。（4）成孔灌注混凝體并清理之后，為了能夠有效地避免斷樁的情況出現(xiàn)，可以將預(yù)制好的鋼筋籠垂直吊入成孔內(nèi)，并對鋼筋籠進(jìn)行定位和固定，然后用導(dǎo)管進(jìn)行混凝土的灌注。

5 結(jié)語

總之，房屋建筑工程在具體施工時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到軟土地質(zhì)，要有效提升施工品質(zhì)，就要通過技術(shù)手段處理地基。目前，能選用的技術(shù)方式頗多，每種技術(shù)手段各有優(yōu)劣，在施工時(shí)，要根據(jù)當(dāng)時(shí)的情況，選擇最優(yōu)的方式。與此同時(shí)，還要對技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，提升其技術(shù)水平，使房屋建筑的整體施工水平得到提升。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 柴志磊，付景坤.高層建筑基礎(chǔ)施工及地基處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].磚瓦世界，2020，01（10）：86.

[4] 謝漢康.高層建筑基礎(chǔ)施工及地基處理技術(shù)發(fā)展[J].四川水泥，2020，01（01）：263.

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