建筑工程土建施工中樁基礎技術的有效實踐

文／毛子龍 浙江大經建設集團股份有限公司 浙江臨海 317000

引言：

得益于我國建筑領域邁入新的發(fā)展臺階，促使當前建筑工程數量與規(guī)模呈現出持續(xù)增多的發(fā)展態(tài)勢。而隨著高層、超高層建筑的井噴式增長，對土建施工提出更為嚴格的標準，需采取合適的樁基礎技術來加強對地基施工質量的把控，避免后續(xù)工程施工受到地基不穩(wěn)定、不可靠等因素的影響。正因此，探討樁基礎技術在建筑土建施工中的應用，對于助力我國建筑事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展有著重要影響。

1、樁基礎技術施工特點分析

樁基施工質量直接影響到建筑工程能否穩(wěn)定、安全運行，分析樁基施工特點，具體表現為：（1）廣泛性。目前建筑工程施工中樁基礎技術應用較為廣泛，尤其是在復雜、惡劣地質環(huán)境地區(qū)，如湖泊沿岸、沿海等區(qū)域，通過樁基高質量施工來保證建筑可靠、安全運行，避免因建筑基礎承受荷載能力較差而影響到民眾人身安全[1]。（2）隱蔽性。樁基施工以隱蔽性施工位置為主，施工期間無法做到對施工進程直觀掌握，且施工質量、操作控制難度較大，若樁基施工存在質量、安全隱患，極易導致建筑工程在運行階段出現安全事故的可能性增大。（3）復雜性。諸多因素的影響下，使得當前樁基施工存在復雜性特點。首先，不同樁基礎技術的應用要求、適用地形、施工工藝等方面存在較大差異，所以需在土建施工期間結合實際情況、建設要求等方面分析來合理選擇樁基礎技術。其次，樁基礎施工受到地下地質條件、地下水等因素的直接影響。部分工程土建施工期間，因經費限制，未做到對施工現場全面、深度勘探檢測，使得設計人員無法依據真實、準確的資料進行樁基施工方案設計，進而增大出現施工質量問題的概率。最后，土建施工中涉及到大量機械設備應用，需依據現場地質特點、施工范圍等方面的分析，做到對機械設備的合理配備[2]。（4）困難性。建筑樁基施工存在多方面因素的限制，且諸多安全隱患存在于施工過程中。同時，樁基施工流程復雜，各個樁在制造、沉降期間均涉及到多個步驟，致使樁基施工難度相對較大。

2、常見樁基礎技術應用

2.1 灌注樁施工技術

現階段建筑土建施工中樁基技術應用較為常見，主要施工形式包括鉆孔灌注樁、沉管灌注樁等，為保證樁基施工符合預期質量要求，需于施工前準確計算混凝土回填數量、樁體軟硬度參數等[3]。灌注樁施工以精準定位與鉆孔為前提，按施工要求進行混凝土材料科學配制，在此基礎上開展規(guī)范化混凝土灌注作業(yè)。相較于其它樁基礎技術應用，灌注樁技術在噪音抑制、施工便捷性、振動抑制等方面存在顯著優(yōu)勢。沉管灌注樁技術應用則是依托于錐子擊打，促使樁體在沖擊力的持續(xù)作用下逐漸進入地下區(qū)域。需注意，為避免在沉樁作業(yè)期間出現樁體斷裂、混凝土離析等問題，需在施工階段提高對成樁質量控制的重視度。相較于其他樁基礎技術應用，沉管灌注樁在成本控制、施工便捷性等方面存在顯著優(yōu)勢。

2.2 預制樁施工技術

該樁基礎技術應用需結合對現場地質條件、建設要求、地下水文等情況的分析，利用相關材料制造工程所需成樁，并通過成樁質量控制來促進建筑土建施工的高效率、高質量開展[4]。以材料不同為依據進行預制樁劃分，目前常用樁類型包括鋼樁、混凝土樁；以性質不同為依據進行劃分，具體包括H 型鋼樁與鋼管樁。相較于其他樁基礎技術應用，預制樁技術在穩(wěn)定性、結構承載能力等方面存在顯著優(yōu)勢，而劣勢則體現為成本較大、存在范圍限制要求等。需注意，并非所有土質特點均能適用預制樁技術，需結合現場土質條件的分析來判斷是否合適。在砂土層地質中預制樁技術應用可取得良好成效，可支撐20 層左右的高層建筑穩(wěn)定運行。在實際施工期間，需在樁基施工期前加強對地面平整度的控制，并通過強夯處理來降低地面沉陷問題出現概率。施工期間需嚴格按照施工標準進行打樁順序的規(guī)范，并保證混凝土澆筑作業(yè)的規(guī)范開展。盡可能避免出現澆筑中斷現象，以確保預制樁制作質量符合預期要求。預制樁制成后，相關人員需視情況進行預制樁強度檢查，確保其強度符合標準后方可起吊作業(yè)。

2.3 振動沉樁技術

建筑土建施工中振動沉樁技術應用需要以電動機的科學配備為前提，施工期間利用電動機產生沖擊力，樁基在垂直沖擊的作用下逐漸下沉至設計標高，在保證樁基質量的前提下，通過振動沉樁來提升現場土建施工質量[5]。為保證振動沉樁作業(yè)符合施工要求，在保振動器精準定位、安裝的前提下，強化對振動器的加固處理效果。接電開啟開關后振動器運作，預制樁在垂直沖擊力、重力的作用下呈現出緩慢沉降的態(tài)勢，確保預制樁能夠固定在土層中。需注意，樁振動下沉過程中切不可始終維持重度振動，需視現場情況在初期下沉階段予以輕度振動，隨著深度的下移逐漸加強振動強度。相較于其它樁基礎技術應用，電動錘振動沉樁施工可避免廢氣污染的產生，且施工便捷。無需過高勞動強度即可保障樁基施工質量符合預期要求[6]。

2.4 人工挖孔樁技術

建筑土建施工同樣面臨復雜、嚴峻的施工環(huán)節(jié)，而受到現場環(huán)境的限制，使得部分工程無法借助大型設備完成樁基施工，需借助人工挖空樁技術來加強對現場樁基的質量控制[7]。在具體施工階段，需采用人工方式開展樁孔定位、鉆孔作業(yè)，并借助人力進行澆筑振動施工。相較于其他樁基技術應用，人工挖孔樁技術在成本控制、周圍環(huán)境影響等方面存在顯著優(yōu)勢。但是施工期間受到人為失誤、偏差的影響，使得成樁質量控制難度增大。且樁基施工在環(huán)境復雜、險峻的影響下，極易出現塌方、坍塌等事故，使得現場作業(yè)人員在施工期間面臨安全威脅，且施工效率相對較低。

3、鉆孔灌注樁技術在建筑土建施工中實踐應用

案例分析：某建筑工程位于深圳市龍崗區(qū)，項目占地面積約為57100 平方米，現場東北側低、西南側高，經測量確定地下水位埋深處于5.13 ～14.29m 范圍內，本文以該工程為例，闡明鉆孔灌注樁技術的具體應用。

3.1 施工準備

為保證鉆孔灌注樁施工質量達到預期要求，需強化開展施工準備工作。在該工程施工階段，首先要求人員明確掌握現場情況，并借助現場調研、勘探工作來獲取項目水文、地質、環(huán)境等參數信息，分析其中哪些因素可能對該工程施工造成影響，并制定針對性解決措施[8]。其次，整合、分類所采集的數據信息，為鉆孔灌注樁施工方案的編制提供參考，做到在準備階段明確樁基施工環(huán)節(jié)、流程，并結合現場情況確定鉆孔灌注樁施工所需技術、尺寸、結構等。最后，在準備階段對樁基設計高度進行精準標記，并嚴格按照相關參數標準進行樁基頂部、底部數據信息的填寫。

3.2 測量放線

在明確測繪基準點的基礎上，結合實際情況在現場進行實際基準點的引測。通常情況下，引測的基準點數量需要控制在3 個以上，依據設計標準判斷基準點界定是否合理[9]。配置專業(yè)人員開展樁位測放作業(yè)，結合現場情況分析，按照參數標準對樁位間距的精準計算。需注意，為避免因樁位測定失準而影響到該工程施工質量，要求人員在確定樁位間距后借助專業(yè)工具復測，確保其誤差控制在≯5mm范圍內。

3.3 鉆機就位

依據現場樁基施工要求合理配置鉆機，務必保證鉆機選擇與現場實際情況相契合，以避免因鉆機選擇不合理使得鉆具消耗增大，并對成孔效率與質量的控制產生影響[10]。在合理選擇鉆機的前提下，結合現場情況進行鉆機的科學放置，務必保證鉆機與現場地面始終維持垂直狀態(tài)。目前土建樁基施工中旋挖鉆斗、巖石筒鉆、短螺旋鉆頭應用較為常見。而結合該工程現場情況、施工要求的分析，選擇旋挖鉆斗機具，并依據該工程現場地層情況確定斗齒焊接角度，并利用合金Mn 板進行鉆斗底板、筒體的制作，以確保鉆機設備在作業(yè)階段出現故障問題的概率得到控制。

3.4 護筒埋設

該工程現場屬于軟土地基，樁基施工要求相對較高，且地下水分布于潛水層，含水層包括細砂層、粉砂層與粉土層[11]。為保證鉆孔灌注樁施工符合質量要求，要求人員在明確掌握成孔要求的基礎上，進行12m 超長護筒的特制，壁厚與內徑分別控制在10mm、900mm 左右。土坑開挖作業(yè)前相關人員需利用線繩來確定樁位中心點，將線繩十字交叉后進行標志設定的復位測量，通過撒灰定圓。為保證護筒掩土能夠達到固正要求，需以護筒筒徑為基準，將上坑半徑擴大150mm。土坑開挖階段盡可能避免出現過大凹凸現象，并保證坑壁始終保持順直的狀態(tài)。開挖埋設作業(yè)期間遇到的廢棄管線，要求施工人員采用粘性土進行封堵，以避免后續(xù)成孔作業(yè)時出現跑漿問題。以≮500mm 為標準控制護筒底口埋入深度。此外，埋設作業(yè)前要求人員在筒頂位置進行十字鋼筋環(huán)架的安設，經復位測量確定后進行外引點的設定，并通過環(huán)心控制在達到偏差調整的目的。為保證護筒埋設符合質量標準，需在分層埋設施工的同時，要求人員利用粘性土來提升回填強度。

3.5 沖擊成孔

為保證鉆孔灌注樁施工符合質量要求，需結合以下步驟來強化成孔質量控制：（1）開孔。要求人員在鉆孔前做到對現場情況、施工資料等的全面復查，確保不存在影響成孔質量問題后方可施工。開鉆前施工人員需確保孔深、樁位編號、孔口標高等信息無誤。（2）成孔。在保證鉆頭選用符合施工要求后，采用正循環(huán)輕壓手段開展鉆進作業(yè)，且在鉆進過程中注入適量的泥漿，按要求控制在1.15 ～1.25kg/l 范圍內，并檢查粘度控制是否達到20 ～22Pa·s 標準。采用黏土、添加劑、水等材料制成泥漿，通過泥漿灌注來發(fā)揮出滲流隔斷、泥皮形成、塌孔抑制等作用。需注意，施工人員需結合對地層情況、鉆孔方法的分析來合理控制泥漿稠度，如該工程中對夾砂層成孔作業(yè)，需將泥漿密度控制在1.1 ～1.3 范圍內，在穿過砂夾卵石層時則需將泥漿密度控制在1.3 ～1.5范圍內。另外，鉆進施工期間鉆頭轉速控制同樣至關重要，需在保證鉆頭垂直鉆進的同時，將鉆速控制在23rPm 范圍內。鉆進期間始終保持鉆機平臺處于平衡狀態(tài)，未達設計標高前禁止提升鉆桿與反轉。若鉆進期間出現強烈抖動、卡鉆等現象，要求人員及時停工并查明原因，有效處理后方可繼續(xù)鉆進。針對該工程現場的雜填土層、軟塑粘性土層鉆進作業(yè)，施工人員需維持鉆桿的平穩(wěn)性，以避免鉆桿過于晃動導致孔徑擴大。（3）終孔。鉆孔作業(yè)完成后進行標高測量，以設計標準來對比計算后的實際深度，判斷樁孔中心位置、孔傾斜度控制、孔徑等是否符合設計標準。（4）清孔。該工程采用循環(huán)旋轉機開展清孔作業(yè)，避免因鉆孔內沉渣厚度、鉆渣量過高而影響到灌注樁的制作質量[12]。

3.6 鋼筋籠制作與安放

該工程施工階段要求人員預先開展鋼材檢查工作，禁止將未達標、存在磨損等問題的鋼材應用于鋼筋籠制作。結合該工程成孔要求、施工標準等分析，將各節(jié)鋼筋籠的直徑控制在0.8 ～1m，以避免因直徑過大增大鋼筋籠出現形變問題的概率。確保鋼筋籠制作質量達標后開展規(guī)范化安放作業(yè)，堆高按照施工要求控制在2 層左右。要求人員在下放鋼筋籠前進行鋼筋調直、綁扎、切斷與彎曲工作的檢查，并盡可能避免在吊裝、下放過程中出現破損、變形問題。

3.7 混凝土灌注

確保終孔施工質量符合標準后檢查混凝土配制是否符合標準，依據設計標準檢查混凝土坍落度、均勻性，確保達到水下C30 等級要求，并將坍落度控制在0.18 ～0.22m 范圍內。以首批混凝土初凝時間為標準，將實際灌注時間控制在預期范圍內。將首批混凝土注入時間控制在8 ～10min 左右，若混凝土初凝時間要大于灌注時間，則要求人員結合實際情況進行適量緩凝劑的摻入。此外，需在保證孔底、孔深符合標準的基礎上，開展均勻且連續(xù)的混凝土灌注作業(yè)。并按照實際要求將混凝土灌注間隙控制在30min 范圍內，灌注速率結合該工程施工要求控制在5 ～20m/h 范圍內。

4、鉆孔灌注樁技術應用注意事項

4.1 工序調整

鉆孔灌注樁施工強調先鉆孔、后成樁，在施工期間樁身周圍極易出現周圍土體移動的現象，且壓力的形成對于成樁質量產生不同程度影響。尤其是在成樁初期階段，周圍土體壓力極易對成樁質量造成影響，并增大混凝土開裂現象的出現概率。鑒于此，可結合現場情況采用隔空施工手段來加強灌注樁質量控制。另外，灌注樁施工期間涉及到定位、成孔、鋼筋籠制作、混凝土灌注等工藝，為避免因施工工序不合理而影響到成樁質量，要求人員做到對相關工藝流程的規(guī)范化開展。

4.2 混凝土注入

為保證鉆孔灌注樁施工質量不受混凝土灌注的影響，需在混凝土灌注作業(yè)期間注意以下問題：首先，保證混凝土灌注的連續(xù)性開展，通過均勻、連續(xù)的注入來避免出現混凝土分布不均勻問題出現。其次，加強對鋼籠浮動措施的實施，例如在混凝土灌注期間加強鋼架上端固定。最后，澆筑作業(yè)可視情況透過樁頂部位施工，并結合現場情況將保護層控制在2.5m 左右。

結語：

綜上所述，樁基施工質量控制效果直接影響到建筑工程整體建設成效，為保證樁基施工符合預期要求，需在明確樁基施工特點的前提下，結合實際工程情況進行樁基技術的合理選擇，并嚴格遵循施工標準開展規(guī)范化的施工作業(yè)，實現通過合理應用樁基技術來提升建筑土建施工水平。