房屋建筑鋼筋混凝土預制樁施工技術研究

張棟棟

(濟南一建集團有限公司，山東 濟南 250100)

引言

鋼筋混凝土預制樁技術是指通過在施工現場或工廠，利用鋼筋和混凝土等相應模板，制作構件，經過專業養護，達到設計強度后用打樁機打入建筑地基中，然后在樁的頂部澆筑承臺梁(板)基礎[1]。是目前我國工程建設中的重要技術之一。施工質量對房屋的使用安全性與使用壽命及整個房屋建筑的質量有重要影響。

1 鋼筋混凝土預制樁的技術優勢及特點分析

鋼筋混凝土預制樁技術因為具有明顯的技術優勢，目前已得到多數房屋建筑工程施工的應用，同時在施工階段能夠實現對技術的優化調整，在保證工程質量的前提下，有效縮短施工周期，優勢和特點主要體現在下述幾個方面。

1.1 有助于促進工程機械化進程

現如今隨著先進技術的不斷發展，機械化能夠有效取代人工操作，也成為了工程行業發展的一大趨勢，在傳統施工模式下，多采取人工操作的要求，雖然能夠滿足工程標準要求，保證施工的整體質量，但是人工作業模式的施工效率低下，施工強度較低，因此對施工技術的發展造成嚴重的阻礙。機械化施工作業是現代施工工藝直觀的表現形勢，符合時代發展要求，不但能夠在惡劣的環境下進行施工作業，同時能夠配合施工技術的更新與應用，為提高施工效率夯實基礎。

1.2 不易受到外界環境因素的影響

因為鋼筋混凝土自身的結構具有一定的特殊性，因此通常情況下，施工地點主要設置在較為潮濕、陰暗的惡劣環境下，鋼筋混凝土施工不易受到外界環境因素的影響，依然能夠保持施工連續作用，為施工作業的順利進行提供保障，有助于強化建筑的整體穩定性。

1.3 具有較強的抗負荷性

目前我國高層建筑工程為了能夠節約城市用地，提高土地資源的利用率，層數也在不斷增加，但是因為層高的增加，導致其整體重量提高，所以對施工技術水平提出了更高的要求，如果質量問題未得到有效控制，將會引發一定的安全隱患問題，所以在施工過程中加強對質量的把控具有重要的意義。不僅需要認真考慮材料的應用，同時需要認真分析作用力條件。鋼筋混凝土預制樁技術具有較強的抗壓性能，導致受力變形的風險較低，因此在房屋建筑工程中得到了廣泛的應用。

2 鋼筋混凝土預制樁的制作要點與運輸注意事項

2.1 制作

鋼筋混凝土預制樁制作的場地，一般以方便施工、節省成本、節約時間為原則，結合對預制樁具體規格，根據工程的不同施工要求來選擇。像長度在10cm以內的短樁，還有管狀樁等便于運輸的預制樁，大都在工廠預制。較長的、不便運輸的預制樁可以在施工現場預制。要根據鋼筋混凝土預制樁制作時采用的混凝土標號要大于300#,預制樁的受力鋼筋直徑要大于12mm， 一般情況下配制4～8根主筋。為抵抗錘擊和穿越土層，在樁頂和樁尖的部分，要加密箍筋，并把樁尖處的主筋彎起來焊在一根芯棒上[2]。在制作時，注意選用恰當的模板，保證樁面平整清潔，樁體形狀規范、尺寸準確。

2.2 起吊

起吊預制樁的過程中，需要保證混凝土的設計強度達到70%以上才能夠進行起吊，只有在設計強度達到100%時，才能夠進行打樁和運輸。在起吊階段，需要嚴格根據原有設計位置對吊點的位置進行合理綁扎。如果沒有吊環，需要結合樁基的長度明確綁扎點的位置和數量。如果綁扎點或者吊點的數量少于3個，需要結合正負彎矩相等的原理明確綁扎的具體位置；如果綁扎點超過3個，則需要根據吊點反力相等原則，明確吊點的具體位置。

2.3 運輸

鋼筋混凝土預制樁基本樁體制作完成后，要放置一定的時間，進行養護。養護樁體時要做好樁面之間的隔離，均勻涂抹隔離層，并注意對樁尖和樁頂進行特殊處理，提升樁體質量。等到樁體強度達到設計強度的70%以上時，才可以進行起吊運輸。起吊運輸時注意根據預制樁的具體尺寸、樁型，選擇合適的起吊方式。當樁長大于13m 時宜采用支點法，在離樁兩端0.21L處設兩個支點，并在設計位置做好吊點綁扎；當樁長不大于13m時，可直接進行水平起吊，用專用吊鉤，鉤住管樁兩端內壁，直接進行水平起吊到運輸工具上，運送到目的地后，要選擇平整堅硬的場地進行堆放，堆放時先利用吊點確定墊木的位置，對管狀樁體之間要加放三角木，防止管樁滾動，堆放總層數不得超過四層。等到樁體強度達到設計強度的100%時，才可以進行施工作業。

2.4 堆放技術

在堆放預制樁的過程中，需要確保堆放場地堅實、平整，根據吊點的位置明確墊木的具體位置，同時需要保證各層的墊木均處于同一條豎直線中，對于最下層的墊木來說，需要適當進行加寬處理。如果需要堆放管樁，還要將三角木放置在墊木中，避免管樁發生滾動等不良情況。通常情況下，需要對預制樁的堆放層數進行合理控制，不可多于4層，同時因為預制樁大小、規格存在不同，需要分類、分別堆放，避免在實際應用過程中存在規格混淆使用的情況。

3 鋼筋混凝土預制樁施工技術分析

3.1 打樁設備的選擇

打樁用的樁錘分為落錘、振動錘、柴油錘、汽錘幾種。其中落錘有穿心錘和龍門錘兩種，汽錘又分為單動汽錘和雙動汽錘兩種[3]。樁錘選擇要根據實際的施工要求來決定，按照施工要求對所選擇的樁錘進行合適的動力裝置配備。支撐樁身和樁錘的樁架一般由底盤、起吊設備、導向桿、撐桿等組成。樁架要根據樁身的具體長度來選擇，樁架高度受樁錘高度的影響，一般由樁體長度和樁錘高度共同來決定。另外，在打樁過程中還會用到很多小型工具及配件，如接樁用到的焊條、鋼板等，都要按照相關施工要求(一般焊條用E4303，鋼板用低碳鋼)提前準備好，以備不時之需。

3.2 打樁具體施工技術

(1)準備打樁施工。打樁時要注意詳細了解樁體規格、樁距要求、設計標高，結合施工現場條件(地形狀況、土質特點、周邊環境等)和工期要求來安排具體的打樁順序。一般情況下，打樁順序根據樁距大小，分為逐段打、中心向四周、中間向兩邊打三種。

(2)清理障礙物。通常情況下，鋼筋混凝土預制樁的長度約25m，后期沉樁階段可能會對地下管線造成一定程度的破壞。所以在正式施工前，施工單位需要首先向本地主管基礎設施部門進行申請，了解施工現場地下管線的分布和走向情況，進而有效避開燃氣管道、水暖管道、電纜等，確保預制樁施工的安全性。除此之外，為了確保沉樁順利，需要對周邊障礙物進行提前清理，特別是在市區施工時，周邊的雜質如，電線、樹木等均需要提前清理。通過障礙物的全面清理，能夠為預制樁施工營造良好的環境，最大程度減少外界因素對施工造成的影響，對于提高建筑質量具有重要的意義。

(3)抄平放線定樁位。施工人員需要提前做好場地平整工作，特別是在部分軟土地基的分布范圍，可以通過碾壓機對現場進行密實處理。之后在施工現場放置3個或者3個以上的水準點，放置的過程中需要注意相鄰兩個點需要保持一定的距離，避免對打樁施工操作造成影響。水準點的作用在于檢測預制樁的入土深度，布置多個水準點有助于減小誤差，確保預制樁深度的一致性。可以提前通過小木樁對樁位進行標記，確保樁基軸線與樁位處于對齊的狀態，誤差不可超過15mm。另外，施工前還需要開展打樁試驗，對打樁工藝做數量超過2根樁的試驗，了解樁沉入時間、持力層強度、承載力和最終沉入度，全面檢驗使用施工工藝與打樁設備是否符合設計要求，為施工的順利進行提供保障。

3.3 打樁具體操作

(1)做好樁體檢查，首先確認預制樁的材料使用情況、外觀尺寸規格等，對相關數據、證書等做好檢查，還要注意對預制樁的設計強度達標情況的檢查。確定各項指標符合施工要求，方可進行施工。

(2)做好樁機準備工作，各項性能測試合格后到現場就位。樁架位置固定，使打樁方向和樁機導桿中心線方向一致，樁機對準打樁位置并保持垂直穩定。在施工中不能發生傾斜、移動。

(3)測定好樁基的軸線和標高，再對地下障礙物進行處理。然后根據軸線放出樁位線，用木橛或鋼筋頭釘好樁位，并用白灰做明顯標志，以便于施工。施工前必須打2根或者以上的試驗樁，用來確認樁體貫入并校驗打樁設備、施工工藝以及技術措施是否恰當。

(4)預制樁具體打入位置確認好后，將樁體提升到設定高度后慢慢插入地基當中，對樁體的垂直度進行校正，保證樁體穩定后再時進行打樁。打樁時先用短落距輕輕將樁體打入土中1cm～2cm后，再使用全落距大力擊打。擊打時注意樁體入土速度要均衡，保證樁錘擊打時的速度連續性、頻率穩定性，防止擊打偏離中心。預制樁休沉入土壤一段距離后，注意進行第二次垂直校正，確保樁體垂直入土[4]。

(5)對打樁過程中的各項數據(樁體入土速度、樁錘落距、擊打速率等)做好記錄，給施工質量提供書面材料，方便后期工程驗收。

3.4 施工中常見問題分析及對策

3.4.1 樁頂破裂

預制樁在施工過程中，樁頂出現裂紋的現象時有發生。引起這種現象的原因主要有如下幾點。(1)樁體制作時所用的鋼筋網片不合格、混凝土質量不達標造。(2)利用樁錘地擊打樁體時操作不規范，擊打次數和強度超過樁體承受范圍。(3)地質復雜，土層中有巖石等。樁體受到擊打和下沉兩種力量的夾擊，造成破裂。

對此，首先，要加強對樁體制作材料的檢查，杜絕材料質量問題；其次，施工技術要標準化、規范化、要嚴格按照工藝要求來操；再者，施工時要對工地的現場條件全面考慮，注意預防工地土質等外界環境給工程帶來的不利影響。

3.4.2 樁身斷裂

樁身在施工中造成斷裂的原因。大體上與上述樁體破裂原因類似，大都是由預制樁本身質量、施工技術操作、施工地點的地質巖層等問題給樁體帶來的壓力造成的。另外由于預制樁本身的高度問題，在進行入土擊打時如果沒有相應的保護措施，就容易使擊打偏離中心，造成樁身入土后的斷裂。

因此，除了對預制樁的樁體質量、施工工藝、施工條件做好管理外，還要注意在施工完成后利用先進的設備檢查樁體內部的，并對出現的裂紋、斷口進行加固、修補處理，減少對樁體強度要求的影響。

3.4.3 樁體扭轉、傾斜、移位

施工預制樁樁體發生扭轉、傾斜、移位等現象，是由于施工時對細節考慮不周造成的。樁尖四棱椎的制作偏差過大、樁體與樁中心尖沒有重合、樁身與樁帽及樁錘不在同一垂直線上、樁架傾斜不穩固等不起眼的小細節問題，都會造成施工中樁體扭轉、傾斜、移位等現象。

所以，必須嚴格控制好預制樁的質量，注意對預制樁規格的各項數據做好檢查測試，對施工中的每一個環節進行細致嚴密的觀察記錄，保證整個房屋建筑工程不受鋼筋混凝土預制樁施工質量的影響。

4 結 語

綜上所述，在房屋建筑工程中，鋼筋混凝土預制樁施工技術有著對外界環境的影響較小、承受載荷能力大、施工成本不高、施工方便快捷等顯著優點。鋼筋混凝土預制樁施工技術的廣泛應用，大幅度提高了高層房屋建筑的地基承受力與穩定性，節約了施工成本，有效縮短工期，給工程的整體質量提供了基礎保障。但是目前來講鋼筋混凝土預制樁施工技術還不是很成熟，還有很多有待完善改進的地方。建筑工程承建單位應對鋼筋混凝土預制樁的施工技術進行深入的研究和進一步的開發,使它能在建筑工程中更好的發揮其作用和價值，助力建筑工程質量的提升，帶動建筑工程事業的長遠穩定發展，對我國經濟發展和人民生活水平提高起到推動作用。