鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用

文／周光鑫 萊蕪鋼鐵集團(tuán)建筑安裝工程有限公司 山東濟(jì)南 271104

引言：

鋼筋混凝土預(yù)制樁在實(shí)際應(yīng)用過程中具有低成本、配筋率小、預(yù)制樁操作便捷、承載力強(qiáng)等顯著的應(yīng)用優(yōu)勢，同時與其他地基處理方法相比，能夠有效承受更大的豎向荷載，逐漸得到人們的認(rèn)可，從而在各類建筑工程的地基處理中被廣泛應(yīng)用。因此，對建筑工程中鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1.鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)的概述

1.1 應(yīng)用背景

我國社會經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，不斷出現(xiàn)多種類型的建筑工程，建筑物的質(zhì)量和安全逐漸得到社會各界的高度關(guān)注和重視。而鋼筋混凝土在工程建設(shè)中是十分關(guān)鍵的材料，同時鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)是十分重要技術(shù)，需要施工人員結(jié)合工程現(xiàn)場條件、周圍環(huán)境、土層情況、上部承載力等多個方面的實(shí)際情況，明確預(yù)制樁的制定[1]。另外，新時期各類施工技術(shù)不斷創(chuàng)新和發(fā)展，其中鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)的應(yīng)用最為廣泛，這就需要人們加大該技術(shù)的應(yīng)用研究，發(fā)揮其最大應(yīng)用價值。

1.2 應(yīng)用特點(diǎn)

1.2.1 承載力強(qiáng)

人們對建筑工程的安全和質(zhì)量水平逐漸提出更高要求，并且更多關(guān)注建筑的承載能力。因此，建筑工程施工過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)高度重視地基處理工作，采用合理的施工技術(shù)，避免地基出現(xiàn)沉降等現(xiàn)象，進(jìn)一步保障人們的生命財產(chǎn)安全。而建筑工程中選擇鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)，能夠有效提高地基處理效果，增強(qiáng)其承載力，確保建筑物的安全穩(wěn)定性，最大程度減少由于建筑重量、高度等多項(xiàng)影響對地基帶來的不良影響，避免地基出現(xiàn)沉降和變形等問題。

1.2.2 效率高

建筑工程在常規(guī)的施工環(huán)境下，更多依賴人工，各項(xiàng)費(fèi)用支出較多，并且容易受到施工人員技術(shù)水平、工作態(tài)度等因素的影響，降低工程建設(shè)質(zhì)量。而鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)的應(yīng)用，提高工程施工作業(yè)的機(jī)械化水平，減少人工成本，提高機(jī)械作業(yè)的精準(zhǔn)性與可靠性，在確保工程質(zhì)量合格的基礎(chǔ)上縮短工期，提高施工質(zhì)量和效率。

1.2.3 受環(huán)境影響小

地基施工效果對整個建筑工程建設(shè)質(zhì)量具有較大影響。因此，施工人員在地基工程中應(yīng)詳細(xì)分析地基施工問題的各項(xiàng)影響因素，如準(zhǔn)備工作不充分，缺乏現(xiàn)場勘察，對施工現(xiàn)場土壤和水文條件等了解不全面，出現(xiàn)施工技術(shù)應(yīng)用偏差，難以有效緩解環(huán)境因素的工程建設(shè)進(jìn)度和安全質(zhì)量的影響。同時，當(dāng)?shù)鼗┕ぶ校黜?xiàng)安全防護(hù)和檢查工作不合理時，增加更多潛在隱患，無法解決地基問題。而鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)的應(yīng)用，具有較強(qiáng)的防潮、防腐蝕和滲透等性能，能夠有效減少自然環(huán)境對工程帶來的不良影響。

2.案例分析

某建筑工程施工過程中遇到部分軟弱地基，包含粉質(zhì)黏土，強(qiáng)度和韌性較低。結(jié)合測試數(shù)據(jù)分析，本工程地基土從上到下主要劃分為5 層（如表1 所示），地基承載力只有80kpa。但是，施工人員通過計算，本工程地基承載力至少要達(dá)到100kpa 才能符合工程建設(shè)要求，提高建筑物的安全穩(wěn)定。因此，本工程借助鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)對基礎(chǔ)進(jìn)行有效處理，確保其滿足工程建設(shè)需求，確保工程建設(shè)質(zhì)量合格。

表1 主要力學(xué)性質(zhì)參數(shù)表

3.建筑工程中鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 做好充足的準(zhǔn)備工作

3.1.1 規(guī)范制作預(yù)制樁

鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)的應(yīng)用需要施工人員做好各類準(zhǔn)備工作，確保預(yù)制樁制作的合理規(guī)范性，為后續(xù)各項(xiàng)施工作業(yè)開展打下良好的基礎(chǔ)。因此，施工人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，合理選擇預(yù)制樁制作方式，以現(xiàn)場制作或者工廠統(tǒng)一制作方式為主，保證其符合工程設(shè)計和施工要求。其中，工廠統(tǒng)一預(yù)制的方法在建筑工程施工中被廣泛應(yīng)用，主要由于該方式有利于原材料的運(yùn)輸，能夠提高預(yù)制樁制作質(zhì)量和效率，值得注意的是，工作人員在工廠統(tǒng)一制作預(yù)制樁的過程中，應(yīng)實(shí)時關(guān)注模板的展現(xiàn)形式，確保隔離層運(yùn)行的科學(xué)有效性[2]。

3.1.2 合理開展起吊工作

施工人員在準(zhǔn)備工作中應(yīng)更多關(guān)注預(yù)制樁的起吊工作，嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工要求，確保起吊工作的科學(xué)合理性，符合鋼筋混凝土施工強(qiáng)度的各項(xiàng)要求。當(dāng)預(yù)制樁起吊工作高效進(jìn)行時，使得鋼筋混凝土強(qiáng)度能夠大于70%，而設(shè)計強(qiáng)度達(dá)到100%。因此，施工人員在起吊操作中，需要詳細(xì)分析圖紙?jiān)O(shè)計內(nèi)容，結(jié)合設(shè)計要求，準(zhǔn)確選擇吊點(diǎn)綁扎的具體位置，在這個過程中，當(dāng)綁扎點(diǎn)位置大于3m 時，應(yīng)當(dāng)遵循反力相等原則，保證吊點(diǎn)位置計算的精準(zhǔn)度。同時，預(yù)制樁起吊工作開展中，施工人員應(yīng)做好相適應(yīng)的安全防護(hù)工作，避免出現(xiàn)高空墜落等問題，杜絕由于該問題引發(fā)的一系列安全事故，保障人身安全。

3.1.3 預(yù)制樁運(yùn)輸

鋼筋混凝土預(yù)制樁工作開展過程中，需要結(jié)合實(shí)際情況和需求，通過相應(yīng)時間的擱淺，進(jìn)一步保證樁體強(qiáng)度符合工程建設(shè)要求，有效提高預(yù)制樁質(zhì)量和強(qiáng)度。施工人員對預(yù)制樁按照各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，做好各項(xiàng)質(zhì)量檢測工作，確保其檢測信息數(shù)據(jù)符合要求之后才能進(jìn)行預(yù)制樁的運(yùn)輸工作。而運(yùn)輸工作效果對預(yù)制樁質(zhì)量具有一定影響，因此工作人員應(yīng)加大運(yùn)輸管理力度，提高運(yùn)輸?shù)陌踩€(wěn)定性，最大程度避免預(yù)制樁運(yùn)輸中出現(xiàn)震動和沖擊較大等現(xiàn)象損壞預(yù)制樁。

3.1.4 科學(xué)堆放管理

預(yù)制樁堆放工作需要相關(guān)工作人員科學(xué)管理，確保工程施工現(xiàn)場的平整性，選擇適宜的位置進(jìn)行堆放，避免損壞樁體。因此，工作人員合理應(yīng)用吊點(diǎn)確保墊木位置各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性和可靠性，保持不同層級的墊木始終處于相同直線上，并放寬處理最底層的墊木。當(dāng)管樁在現(xiàn)場堆放管理中，相關(guān)專業(yè)施工人員應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場情況，分析管樁堆放要求，在墊木中合理布置部分三角木，防止堆放管理不當(dāng)出現(xiàn)管樁滾落現(xiàn)象。同時，在管樁堆放管理中，工作人員應(yīng)保持堆放層數(shù)小于4 層，為后續(xù)工程施工做好充足的準(zhǔn)備。

3.2 合理選擇打樁設(shè)備

3.2.1 樁架

樁架是建筑工程中鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)應(yīng)用中十分關(guān)鍵的打樁設(shè)備。因此，施工人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際施工要求，合理選擇樁架，滿足技術(shù)應(yīng)用需求。在工程建設(shè)中，樁架主要是將鋼筋混凝土預(yù)制樁吊起，按照要求移動到打樁操作的特定位置，并在打樁操作中，針對性控制預(yù)制樁方向，避免出現(xiàn)較大的偏移現(xiàn)象，確保鋼筋混凝土預(yù)制樁在圖紙?jiān)O(shè)計的位置規(guī)范打樁，從而促進(jìn)樁錘在該位置對預(yù)制樁進(jìn)行沖擊，提高打樁施工質(zhì)量和效率[3]。

工作人員在樁架選擇過程中，詳細(xì)分析預(yù)制樁長度、樁錘類型、現(xiàn)場施工條件和工程建設(shè)要求，決定樁架類型和高度。如，多功能與履帶式樁架在現(xiàn)代建筑工程中被廣泛應(yīng)用，前者通常將鐵輪設(shè)計安裝在樁架的度盤下，在實(shí)際應(yīng)用中能夠在設(shè)計的軌道中安全穩(wěn)定的形式，從而在多種類型的預(yù)制樁、灌注樁施工中具有較好的適用性。但是，多功能樁架應(yīng)用中，在施工現(xiàn)場進(jìn)行拆卸和安裝操作較為復(fù)雜，在一定程度上影響施工效率；后者主要是將履帶式起重機(jī)設(shè)計安裝在底盤位置，操作簡單，在實(shí)際應(yīng)用中樁架起升、回轉(zhuǎn)和行走較為靈活，并且能夠結(jié)合施工需求，進(jìn)行伸縮、前后傾斜，更加適用于不同預(yù)制樁的施工作業(yè)。

3.2.2 樁錘

樁錘是打樁施工過程中不可或缺的重要設(shè)備，在鋼筋混凝土預(yù)制樁施工操作中能夠，主要是向預(yù)制樁進(jìn)行沖擊，在特定位置將預(yù)制樁打入土中，提高打樁施工效率。如，振動和柴油樁錘、雙動和單動汽錘等是此類施工技術(shù)常用的樁錘。因此，施工人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程狀況，分析地基工程施工條件，預(yù)制樁性質(zhì)，合理選擇樁錘設(shè)備，并根據(jù)施工技術(shù)應(yīng)用要求，明確樁錘設(shè)備的重量，發(fā)揮該設(shè)備的最大應(yīng)用價值，高效完成打樁工作。

3.2.3 動力裝置

通常情況下，落錘借助電源動力開展相關(guān)施工作業(yè)，并利用變壓器、電纜等提供充足的動力，這就需要工作人員合理選擇動力裝置。樁錘設(shè)備種類不同，動力裝置就具有一定的差異性。如，蒸汽樁錘以蒸汽為動力，通常選擇蒸汽鍋爐、絞盤等動力裝置；柴油樁錘以自身的燃燒室為主要的動力裝置，燃燒柴油，提供相應(yīng)的動力；汽錘以壓縮空氣為主要動力，大多選擇空氣壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等作為動力裝置。

3.3 原材料質(zhì)量控制

鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)的應(yīng)用效果受到原材料質(zhì)量的較大影響。因此，施工人員應(yīng)加大材料質(zhì)量控制力度，結(jié)合各項(xiàng)要求，合理篩選混凝土材料，全面考察工廠的生產(chǎn)實(shí)力、資質(zhì)和信譽(yù)等，選擇最佳的工廠合作，以最小的成本獲得高品質(zhì)的混凝土材料。

首先，工作人員應(yīng)做好混凝土材料的檢測工作，合理選擇回彈法、超聲波脈沖檢測法等檢測技術(shù)，確保混凝土材料不存在任何質(zhì)量問題，為后續(xù)施工作業(yè)順利進(jìn)行提供保障。例如：回彈法是水泥混凝土強(qiáng)度檢測常用的方法之一，主要借助回彈儀撞擊混凝土構(gòu)件，之后根據(jù)測區(qū)的平均回彈值和碳化深度值，通過測強(qiáng)曲線或測區(qū)強(qiáng)度換算表得到測區(qū)現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度值。在實(shí)際應(yīng)用中操作簡單，但是在回彈中常遇到鋼筋位置，在一定程度上增大了回彈儀的度數(shù)。另外，應(yīng)用該方法時，容易受到人為因素和環(huán)境溫度的影響，使檢測結(jié)果誤差較大，因此，需要針對水泥混凝土構(gòu)件設(shè)置多個檢測點(diǎn)進(jìn)行回彈檢測，刪除不合理的強(qiáng)度值，計算平均值，判斷其是否符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。另外，采用回彈法檢測混凝土強(qiáng)度的過程中，只能大致推斷混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

然后，工作人員合理調(diào)制原材料，嚴(yán)格控制材料混合比，確保其強(qiáng)度和硬度符合工程施工要求，并且在澆筑操作中，結(jié)合施工要求，選擇適宜的澆筑方式，如分層澆筑法，能夠有效保持澆筑的持續(xù)性，防止出現(xiàn)斷層等現(xiàn)象，提高整體框架的安全和質(zhì)量，節(jié)約成本，施工質(zhì)量和效率較高。

最后，完成澆筑工作后，需要專業(yè)檢測人員進(jìn)行全方位檢測，確保澆筑質(zhì)量符合工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)安全隱患，保障工程施工安全。

3.4 預(yù)制樁施工

鋼筋混凝土預(yù)制樁施工過程中，需要施工人員注意以下幾點(diǎn)：

（1）明確打樁順序，主要由于打樁順序的科學(xué)合理性，對鋼筋混凝土預(yù)制樁施工效果具有直接影響。因此，施工人員詳細(xì)分析工程施工現(xiàn)場的地形地勢、水文和氣候條件等，選擇適宜的打樁類型，明確樁群的密集度，同時綜合考慮樁體規(guī)格、設(shè)計標(biāo)高等，確保打樁順序的合理性，保持各項(xiàng)施工作業(yè)有效銜接，符合設(shè)計要求。

（2）研究打樁工藝。施工人員詳細(xì)分析樁基位置，保持打樁方向和導(dǎo)桿中心線方向相同，提高施工技術(shù)的應(yīng)用效果，并詳細(xì)檢查樁位的合理性，將樁位插入土內(nèi)，借助帽樁、帽箍做好固定處理工作，有效校驗(yàn)樁垂直度。

（3）打樁操作中，施工人員輕輕敲打短落距位置，確保打樁進(jìn)入到土內(nèi)1-2cm，之后以全落距輕輕敲打。在這個過程中，施工人員應(yīng)用氣錘時，需要合理控制落距不大于1m；柴油錘小于1.5m。此外，施工人員敲打中，保持敲打時間間隔一致，防止樁柱發(fā)生過度偏移現(xiàn)象，同時避免樁頭和樁身被損壞。施工人員還應(yīng)當(dāng)合理控制錘進(jìn)入土壤的深度，避免樁柱下部無障礙物，保持慣性一致，防止其他各項(xiàng)因素的影響，確保打樁施工作業(yè)符合要求。

3.5 接樁

接樁施工十分重要的技術(shù)之一。因此，施工人員結(jié)合拉架高度限制、壓樁工藝特征，提高施工質(zhì)量。當(dāng)單根樁柱過長時，容易影響接樁效果，難以達(dá)到預(yù)期的效果，這就需要施工人員將樁柱劃分為多節(jié)規(guī)范預(yù)制，同時在打樁施工中，做好逐節(jié)接長工作，防止打樁過程中發(fā)生樁柱偏壓現(xiàn)象，確保上下節(jié)樁中心偏離不大于10mm。

“焊接法”是接樁中操作簡便的方法，主要應(yīng)用于預(yù)制樁制作過程中，將角鋼、鋼板埋入其端部。接樁施工中，施工人員合理對應(yīng)上下節(jié)樁，避免受到其他因素的影響，產(chǎn)生較大誤差，同時在拼接角時，做好固定和重復(fù)檢查工作，預(yù)防各類細(xì)微的誤差，確保施工質(zhì)量符合要求，才能持續(xù)進(jìn)行焊接工作。接樁焊接的過程中，需要安排兩名專業(yè)人員在對角同步開展對稱性工作，避免節(jié)點(diǎn)溫度出現(xiàn)較大變化，提高接樁焊接工作質(zhì)量和效率。另外，焊接接樁方式在實(shí)際應(yīng)用中，需要應(yīng)用較多類型的鋼材原料，操作流程較為繁瑣，在一定程度上影響工程建設(shè)效率。因此，相關(guān)專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)在施工操作中不斷研究和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新施工技術(shù)方式，革新焊接方法，規(guī)避該技術(shù)應(yīng)用中的缺陷，提高建筑工程建設(shè)水平。

3.6 樁基靜力壓樁施工技術(shù)

該技術(shù)在建筑工程中是十分先進(jìn)的技術(shù)，在實(shí)踐中獲得顯著的應(yīng)用成效，逐漸得到了人們的高度認(rèn)可，成為較為常用的樁柱施工技術(shù)。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，無振動，不會出現(xiàn)噪聲污染，打壓更加均勻，從根源上提高施工效果，為人們帶來更好的生活環(huán)境。該技術(shù)在土質(zhì)均勻的地質(zhì)環(huán)境中具有良好的應(yīng)用效果，同時適用于地基土壤性質(zhì)較軟的建筑工程。

基樁靜壓力工作原理，主要是借助壓樁架配重、自重，通過滑輪、壓梁等有效牽引卷揚(yáng)機(jī)，在樁柱的打壓過程中，合理應(yīng)用樁基的整體重力，有效解決地基土和樁身下沉產(chǎn)生的摩擦力，有效促進(jìn)預(yù)制樁下沉。該技術(shù)施工操作中，施工人員應(yīng)合理管控打壓方法，保證各項(xiàng)細(xì)節(jié)操作的合理性，提高現(xiàn)場施工質(zhì)量。

3.7 施工質(zhì)量控制

鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，容易受到多種因素的影響（如圖1 所示），出現(xiàn)各類質(zhì)量問題。因此，施工人員在實(shí)踐操作中，應(yīng)保證人員綜合能力和技術(shù)水平符合要求，具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，同時加大打樁設(shè)備和原材料的管理力度，保證設(shè)備和材料質(zhì)量。另外，施工質(zhì)量控制中，管理人員做好各項(xiàng)技術(shù)和環(huán)境因素的管控，確保工程建設(shè)質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

圖1 施工質(zhì)量控制影響因素

結(jié)語：

鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)的應(yīng)用，需要施工人員嚴(yán)格遵守各項(xiàng)技術(shù)要求，并詳細(xì)分析建筑工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，做好現(xiàn)場各項(xiàng)施工條件的勘測和分析工作，選擇適宜的施工技術(shù)應(yīng)用方案，提高技術(shù)應(yīng)用效果。同時，施工人員在該技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)做好充足的準(zhǔn)備工作，明確技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)，明確打樁順序，優(yōu)化打樁施工流程，并加大施工質(zhì)量控制，減少各項(xiàng)因素對工程施工質(zhì)量的不良影響。