建筑工程土建施工中的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

Summary：最近這些年以來，我國經(jīng)濟增長速度十分之快，為各行各業(yè)發(fā)展提供了眾多機遇，同時，都取得了非常不錯的成績，其中，建筑產(chǎn)業(yè)更是異軍突起。在此背景下，我國大量建筑工程迅速展開，其中，樁基的施工作為建筑工程的首要任務(wù)，備受建筑工程領(lǐng)域的重視，而建筑工程建設(shè)環(huán)境復雜多樣，所需要的樁基建設(shè)需求也有所差異的，這要求施工單位熟練掌握相關(guān)樁基礎(chǔ)施工工藝和施工技術(shù)，結(jié)合實際的施工環(huán)境選擇正確的施工方法，從而實現(xiàn)對樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量的控制，確保建筑工程建設(shè)能夠符合使用需求。Keys：建筑工程土建；樁基礎(chǔ)；施工技術(shù)引言目前，建筑市場發(fā)展迅速，在城鎮(zhèn)化擴張下，建筑工程數(shù)量和規(guī)模都在不斷擴大。實踐表明，建筑工程土建施工需要完善樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，對工程現(xiàn)場施工條件做好勘察，強化各個基坑支護環(huán)節(jié)管理，針對性制定技術(shù)應(yīng)用方案，最大程度上保證工程的穩(wěn)定性和安全性。1樁基礎(chǔ)施工技術(shù)相關(guān)概述1.1概念樁基礎(chǔ)技術(shù)是將基樁和頂樁的承臺相結(jié)合，然后再根據(jù)實際的支撐情況，把高層臺樁機和低承臺樁機分為兩種形式，并且將高承臺樁機劃分為灌注樁與和預(yù)制樁兩種，這也是建筑工程常見的樁基礎(chǔ)技術(shù)。在建筑工程樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用過程中，能夠有效地將建筑物的不同方向，再借助承載力轉(zhuǎn)移到樁機土層周圍，保證樁機上方的建筑物負荷能夠更加穩(wěn)定，特別是在遇到地震風暴等方面自然災(zāi)害時，可以極大減少外力對建筑物所產(chǎn)生的嚴重影響，所產(chǎn)生的較大壓力也會被樁機快速的轉(zhuǎn)移到周圍土層中，從而有效地降低對建筑物產(chǎn)生的破壞力，為建筑工程土建施工順利開展提供保障。1.2優(yōu)勢首先，在樁基礎(chǔ)技術(shù)的運用當中，可以有效地提升建筑物建設(shè)的抗震性特點方面，并且當建筑物受到自然因素影響時，可以出現(xiàn)力矩荷載與水平荷載的情況，增強建筑物形成強大的抵抗能力，從而保證建筑工程能夠順利的開展。其次，在樁基礎(chǔ)施工過程當中，還具有非常強的豎向荷載力，由于樁基礎(chǔ)技術(shù)具有較強的群樁承載能力，所以對樓層較高的建筑物更加有效，能夠有效地承載建筑物所產(chǎn)生的豎向荷載能力，突顯出樁基礎(chǔ)技術(shù)具有非常好的豎向單樁剛性，特別是在樁基礎(chǔ)技術(shù)荷載能力與樁基礎(chǔ)重量的承載，這樣地基都不會出現(xiàn)沉降不均勻的現(xiàn)象，從而有效地加強建筑物穩(wěn)定性的特點。最后，樁基礎(chǔ)技術(shù)具有極強的抗拔承載力和抗壓性，在建筑工程土建施工項目的開展時，應(yīng)用樁基礎(chǔ)技術(shù)的過程當中，可以利用樁基礎(chǔ)技術(shù)的樁身穿透土層，從而達到基巖之上，這樣便能夠增強建筑物建設(shè)的穩(wěn)定效果，當建筑物在發(fā)生自然災(zāi)害后，不會對樁基產(chǎn)生較大的損傷，更好地抵擋自然災(zāi)害所帶來的不良影響。2樁基礎(chǔ)施工技術(shù)分類2.1按照受力特點分類樁基通過特定的方式埋設(shè)在土壤基礎(chǔ)中，為上層建筑物提供可靠的承載力，而這種承載力的來源可分為兩種類型。第一，端承樁。這種樁基的底端直接與土壤中堅硬的持力層相接，上層建筑物的載荷通過樁體直接傳遞到持力層上，因而絕大部分載荷都作用在樁頂位置，在持力層的支撐下，樁體和周圍的土壤之間只會產(chǎn)生微小的摩擦力。第二，摩擦樁。這種樁基與施工區(qū)域的地質(zhì)條件存在密切的關(guān)聯(lián)。例如，當施工作業(yè)區(qū)域的土壤地質(zhì)條件為厚度較大的飽和軟黏土時，無論是采用預(yù)制樁，還是采用灌注樁，樁體的底端都無法觸及堅硬的持力層，此時建筑物上部載荷作用在樁體上，使其產(chǎn)生向下運動的趨勢，而樁體周圍的土壤層此時發(fā)揮作用，對樁體產(chǎn)生巨大的摩擦作用力，因而此類樁基主要依靠摩擦作用力來承載建筑物，故而稱為摩擦樁。端承樁和摩擦樁的核心區(qū)別在于樁體是否穿過軟弱土層并到達堅實的持力層，樁體本身的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)等并沒有區(qū)別，關(guān)鍵在于施工區(qū)域的地質(zhì)條件。2.2按照施工方法分類按照施工方法的區(qū)別可將樁基分為灌注樁和預(yù)制樁兩大類，其主要區(qū)別在于成樁的機具不同，前者采用現(xiàn)澆法成樁，后者為提前預(yù)制成樁，在樁體材料方面基本保持一致，不過預(yù)制樁中可使用金屬材料制作樁體。灌注樁施工方法是通過人工挖孔或者機械成孔的方式在設(shè)計的樁位上挖掘出樁體的孔位，其樁體結(jié)構(gòu)基本上為圓柱體，灌注混凝土之前要在孔位中設(shè)置好鋼筋籠，然后在孔位中灌注混凝土材料，形成鋼筋混凝土樁體。典型的施工技術(shù)為鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁等。預(yù)制樁施工技術(shù)是將提前預(yù)制好的樁體通過打樁、靜壓沉樁等方式壓制到土壤基礎(chǔ)中，樁體大多為鋼筋混凝土材料制造而成，典型的預(yù)制樁為預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、混凝土方樁等，也有些預(yù)制樁采用鋼樁。樁體進入土壤基礎(chǔ)之后，會對周圍的土壤形成劇烈的擠壓作用，如果其密度、間距設(shè)置合理，將會產(chǎn)生良好的土壤基礎(chǔ)加固效果。從施工方法來看，預(yù)制樁是在專業(yè)的加工廠中制備而成，其制造的條件更加全面，對廢水、粉塵等可形成良好的控制效果，環(huán)保性更加突出。灌注樁在樁體直徑、承載力方面更具優(yōu)勢，由于采用鉆孔或者挖孔方式，其直徑可制造得較大。預(yù)制樁不宜將直徑制造得過大，否則難以沉樁。3建筑工程土建施工中的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)3.1合理明確樁位（1）施工人員結(jié)合控制點，通過相關(guān)儀器設(shè)備合理開展樁位方面的定位放樣工作。（2）在正式施工作業(yè)前，做好現(xiàn)場標高的測量工作，并計算平均值，最終將該值明確為硬地坪標高。除此之外，施工人員應(yīng)合理地從各軸線將相應(yīng)的樁位線引出，實際允許偏差在1cm以內(nèi)。（3）樁位中心點需提前設(shè)定標識，以該標識為圓心，具體的樁半徑為半徑，開展圓方面的工作。（4）樁位線或標識確保清晰明確。3.2護筒埋設(shè)此項工作屬于樁基礎(chǔ)施工中的重點內(nèi)容，在實際埋設(shè)護筒過程中，應(yīng)保證具備良好的穩(wěn)定性和準確性，通常情況下，護筒中心必須與樁位中心對準，最大偏差控制在≤50mm，內(nèi)徑通常要超過直徑大約100mm，除此之外上部往往打1~2個溢漿孔。如果實際施工現(xiàn)場為粘性土，具體埋深應(yīng)超過1m；若現(xiàn)場為砂土，埋深可控制在1.5m以上。在實際施工過程中，工作人員還應(yīng)在護筒下端外側(cè)利用黏土開展填實作業(yè)，在高度方面應(yīng)滿足孔中具體泥漿面高度的一系列要求。3.3泥漿配置配置樁基礎(chǔ)施工所用泥漿時需注意，施工，膨潤土的使用會在一定程度上影響到泥漿的使用效果，因此，應(yīng)結(jié)合膨潤土的使用狀況調(diào)整泥漿配比，選用適宜的鉆孔和調(diào)配方式。實際施工過程中，配置泥漿存在以下幾個要求：（1）泥漿比重。泥漿的實際比重需根據(jù)泥土狀況和鉆頭類型進行針對性的調(diào)整，確保泥漿比重能夠適應(yīng)實際的使用需求；（2）含沙粒。通常來說，泥漿配置中新泥漿的比重要低于總含量的1%，pH值也應(yīng)盡可能控制在6.5及以上；（3）黏度。黏度也需依照區(qū)域內(nèi)的地層條件予以優(yōu)化，對于普通底層來說，混凝土黏度需控制在18~24左右，而松散地層的黏度則應(yīng)在22~30上下。3.4鉆孔和清孔鉆機就位后，檢查其穩(wěn)固性是否滿足施工要求，重點是通過對鉆機基礎(chǔ)的調(diào)節(jié)使鉆桿保持足夠的垂直度，鉆進過程中要經(jīng)常性地檢查鉆桿的垂直度，一旦發(fā)現(xiàn)其位置偏移，應(yīng)該立刻停止鉆進，并及時調(diào)整。鉆機底座可支墊鋼板，為其提供良好的承載力。鉆機鉆進的方式存在多種技術(shù)路徑，如正循環(huán)鉆孔施工、反循環(huán)鉆孔施工、旋挖鉆機鉆孔施工等，不同的施工方法體現(xiàn)出差異性，優(yōu)缺點各不相同。例如，正循環(huán)鉆孔施工和反循環(huán)鉆孔施工在泥漿循環(huán)的方向上正好相反，從效果來看，反循環(huán)鉆孔施工技術(shù)在鉆進效率、維持孔內(nèi)清潔度以及排渣能力方面都更具優(yōu)勢，目前使用得也更加廣泛。待初次鉆孔達到設(shè)計標高后，應(yīng)該立即組織一次清孔操作，其主要目的是減少孔底沉渣的厚度，提高混凝土灌注樁的底部施工質(zhì)量。清孔結(jié)束后，再次檢查成孔質(zhì)量，確認無誤后再開展后續(xù)施工。3.5下放鋼筋籠樁體長度較大，決定了鋼筋籠的長度也較大，在吊裝作業(yè)中要合理選擇固定的點位，如果選擇不當，會導致其在吊裝時出現(xiàn)嚴重的變形，甚至無法放置到孔內(nèi)。吊點設(shè)置為兩個，第一點設(shè)置在鋼筋籠中點到上部三分之一點之間的某一位置，第二點設(shè)置在鋼筋籠的底部，這樣就能確保其受力的均衡性。在下放鋼筋籠的過程中要防止其撞擊孔壁，否則孔壁一定會被破壞。鋼筋籠的下放要緩慢進行，以機械吊放為主，同時配合以人工控制，由專門的管理人員控制好鋼筋籠和孔壁之間的距離。待其下放到位后，將其固定在孔壁上，這樣可避免澆筑混凝土產(chǎn)生的擾動作用，防止鋼筋籠保護層厚度不足的問題。鋼筋籠下放到位后，要再次實施清孔操作，以免下放鋼筋籠時將渣土帶進孔底。3.6導管安裝及二次清孔對于樁基礎(chǔ)施工來講，導管安裝還有二次清孔屬于兩個重要環(huán)節(jié)，一般安裝完鋼筋籠，便應(yīng)及時有效地做好導管安裝工作，在此基礎(chǔ)上組織實施二次清孔。通常情況下，在吊放導管時，需提前檢查位置是否居中、相應(yīng)軸線是否順直，然后再穩(wěn)步沉放，此過程中注意觀察，防止碰壁還有卡掛鋼筋籠等相關(guān)問題出現(xiàn)。完成此項作業(yè)后，在導管上便可以安裝漏斗還有相應(yīng)的儲料斗，下口應(yīng)該與孔底之間保持在30~50cm左右的高度，再利用泥漿泵等相關(guān)設(shè)備組織實施泥漿循環(huán)清孔。3.7灌注混凝土等到二次清孔結(jié)束后，應(yīng)該盡快組織完成混凝土灌注操作，等待時間越長，孔壁坍塌的風險就越大。導管管口距離孔底為30～50cm，首批灌注的混凝土用于封底，下落時要保證這些混凝土的沖擊力，否則泥漿就會進入導管中，污染混凝土。導管按照從下到上的順序逐步實現(xiàn)灌注操作，隨著混凝土液面的不斷上升，導管的管口也要適當向上提。在此類施工中經(jīng)常會出現(xiàn)一些質(zhì)量缺陷，較為常見的是坍孔、鉆孔方向偏斜、掉鉆落物等。4樁基礎(chǔ)施工異常情況處理4.1塌孔①由于土壤環(huán)境因素，需要在塌孔隱患高發(fā)區(qū)域按照技術(shù)要求預(yù)埋護筒裝置。護筒必須保證垂直狀態(tài)，并至少高出地面0．3m。在護筒周邊區(qū)域，要選擇含水量適當?shù)恼惩猎牧线M行回填。為確保護筒作用發(fā)揮，還需在周邊區(qū)域設(shè)置排水裝置。②在選擇鉆孔土層時，應(yīng)盡可能選擇松軟砂層進行鉆孔操作。沖孔速度需結(jié)合地質(zhì)情況，以及結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)指標做好施工過程控制。當進入到砂層、砂礫層土層的鉆孔區(qū)域時，若速度控制不合理會導致樁體出現(xiàn)徑向擺動問題，就會導致孔壁塌孔。因此，需要在鉆孔方法上進行合理選擇，適當應(yīng)用跳鉆方法進行成孔操作并做好孔邊輔助澆筑施工。③成孔過程中，速度控制需保持在2m/h的范圍內(nèi)，在鋼筋等安裝完成后，馬上進行混凝土澆筑作業(yè)，澆筑持續(xù)時間也應(yīng)控制在3h之內(nèi)。4.2漏漿巖溶區(qū)域樁基鉆孔施工中，鉆機穿越砂礫層和溶洞時，容易出現(xiàn)漏漿問題，導致鉆孔內(nèi)泥漿面的高度突然下降，甚至可能全部流失。因此，在鉆孔施工過程中，應(yīng)該安排專人對泥漿面的變化情況進行跟蹤觀察，準備部分泥漿備用，宜為孔內(nèi)泥漿的2倍，以確保在必要時能夠做好補漿工作。鉆機穿過溶洞頂板時，泥漿會在極短的時間內(nèi)全部流失，需要使用裝載機將提前準備好的粘土、片石等投入，做好堵漏工作的同時，對水和泥漿進行補充，直到泥漿停止流失。4.3導管堵塞導管堵塞問題的優(yōu)化需在澆筑前就做好預(yù)防處理，并且在澆筑過程中采取針對性措施解決堵塞問題。問題處理要點包括以下幾部分。①在前期準確測量孔深與導管長度，確保單獨區(qū)域?qū)Ч荛L度整齊統(tǒng)一。另外，導管距孔底深度也應(yīng)準確控制，一般不得超過50cm。②在階段性澆筑操作完成時，需依據(jù)混凝土強度等級嚴格控制配合比和加強對混凝土原材料攪拌。盡可能保持坍落度指標和混凝土易和性保持在設(shè)計要求范圍內(nèi)。③整體灌注操作開展前，需針對設(shè)備質(zhì)量及運行過程可靠性進行有效檢驗分析，避免由于設(shè)備自身因素導致灌注操作出現(xiàn)堵管問題。4.4卡鉆卡鉆問題一般發(fā)生在鉆頭鉆破溶洞頂板后，鉆頭可能會掉入到溶洞中，頂部卡在洞口位置。可以使用撬棍撬動鋼絲繩，搖晃鉆頭，當鉆頭恢復轉(zhuǎn)動后，緩慢嘗試提升。也可以使用鋼板卷制成帶有喇叭口的套筒，將吊鉆鋼絲繩套住，沿鋼絲繩將其下放到鉆頭頂部，將鉆頭起出。如果是孔壁掉落石塊引發(fā)的卡鉆問題，可以通過晃動鉆頭的方法來嘗試晃掉石塊，又或者使用鉤子來對石塊的位子進行確定，將石塊松動后提出鉆頭。若石塊較大，無法松動，則可以借助水下松動爆破的方法進行處理。4.5壓樁在管樁吊裝施工中，工作人員先對機臺進行調(diào)平處理，待準確對中后，再進行壓樁處理。實際壓樁作業(yè)中，施工人員需使用吊線錘和經(jīng)緯儀對管樁位置進行控制，保證位置參數(shù)精準性。同時，對施工方案內(nèi)容進行分析，將樁位誤差控制在施工方案的要求以內(nèi)。一般情況，樁位的垂直誤差需小于0.5%，如果實際誤差超出1%，會明顯加大糾正作業(yè)難度。在壓樁施工中，應(yīng)當做好監(jiān)測與控制，觀察樁上浮情況，當臨近上浮時，應(yīng)該暫停壓樁作業(yè)，對上浮進行觀察，然后對樁基進行負壓測定，得出具體壓力數(shù)值，結(jié)合數(shù)值反饋結(jié)果采取對應(yīng)控制措施。在沉樁作業(yè)中，需要把握正確順序。一般由中心位置開始操作，由中心位置逐步向四周施打樁體。同時，在壓樁過程中，重點觀察周邊管線、建筑物等情況，可以采取適當措施降低對壓樁的負面影響。4.6孔位偏移為了避免孔位偏移問題出現(xiàn)，施工作業(yè)前應(yīng)當對場地平整度進行測量與修正。在安裝鉆機過程中，轉(zhuǎn)盤中心與鉆架起吊滑輪要保持在同一軸線范圍內(nèi)，鉆桿偏差也不應(yīng)大于20cm。若遇不均勻地層，可能會導致鉆孔出現(xiàn)穩(wěn)定性不足的現(xiàn)象。因此，需選用鉆桿強度更高、鉆桿和鉆進設(shè)備自重更大的設(shè)備，用低速開展豎向鉆孔作業(yè)。若已經(jīng)發(fā)生斜孔現(xiàn)象，則可采用回填技術(shù)避免孔位偏移過大，也可通過人為輔助矯正的方式達到預(yù)防孔位偏移的目標。在實踐操作中，需在鉆孔過程反復進行調(diào)整和矯正操作，并同步對孔位位置進行監(jiān)測，避免出現(xiàn)孔位偏移現(xiàn)象。結(jié)語總而言之，在進行樁基礎(chǔ)施工過程中，由于地址條件復雜，施工難度較大，需要作業(yè)人員做好全面深入的勘察工作，依照勘察結(jié)果制定出科學有效的施工方案，切實保障工程技術(shù)的可行性和可靠性。另外，應(yīng)該對施工過程進行全面監(jiān)控，督促施工人員嚴格依照操作規(guī)范的要求進行管理，完善應(yīng)急處理措施，以此來保障工程項目施工的效果。Reference[1]唐林東,陳銳,蔣輝,等.房屋建筑工程的預(yù)制樁基施工技術(shù)[J].建筑結(jié)構(gòu),2020(S02):4.[2]牛麗娟李立功，劉莎.高樁樁基工程測量施工投影變形與放樣精度的問題研究[J].粘接,2020,44(10):4.