建筑工程樁基施工技術(shù)要點(diǎn)探析

建筑工程樁基施工技術(shù)要點(diǎn)探析摘要：目前，我國(guó)高層建筑物和橋梁工程等重大工程建筑的基礎(chǔ)主要采用樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)已經(jīng)成為建筑行業(yè)研究的重點(diǎn)。本文介紹了樁基礎(chǔ)的概念、分類(lèi)和適用范圍，并分析了樁基礎(chǔ)施工從設(shè)計(jì)、施工到質(zhì)量控制的全過(guò)程，以確保每個(gè)工程環(huán)節(jié)按要求完成。關(guān)鍵詞：建筑工程；樁基施工技術(shù)；質(zhì)量控制1.樁基礎(chǔ)有關(guān)概念、分類(lèi)及適用范圍1.1樁基礎(chǔ)的概念。樁基礎(chǔ)是工業(yè)和民用建筑工程中普遍采用的基礎(chǔ)形式，它由基樁和固結(jié)于樁頂?shù)某信_(tái)構(gòu)成，是高層建筑物和重大工程經(jīng)常使用的深基礎(chǔ)。如果建筑工程所在地的土質(zhì)條件較差，需要采用樁基礎(chǔ)使建筑物達(dá)到足夠的強(qiáng)度等級(jí)，并滿足穩(wěn)定性的要求。這種基礎(chǔ)具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如：地基沉降小、承載能力強(qiáng)等，在現(xiàn)代建筑工程的地基加固中被廣泛采用。1.2樁基的分類(lèi)。樁基礎(chǔ)按照不同的分類(lèi)方法可以分成不同的種類(lèi)，下面主要介紹幾種常見(jiàn)的分類(lèi)：（1）按照承臺(tái)所處高度分為低承臺(tái)樁基礎(chǔ)和高承臺(tái)樁基礎(chǔ)。低承臺(tái)樁基礎(chǔ)的承臺(tái)最低端比地面低，在房屋建設(shè)中普遍使用；高承臺(tái)樁基礎(chǔ)與之相反，一般應(yīng)用于橋梁建設(shè)中。（2）按照樁身使用的建筑材料不同可以分為木樁、砂石樁、鋼樁和鋼筋混凝土樁。木樁在現(xiàn)代建筑中已經(jīng)很少采用，由于它極易受干濕交替變化的環(huán)境影響，所以一般要安裝在地下水位以下；砂石樁主要應(yīng)用于復(fù)合地基中，便于擠密土壤；鋼樁有H型和圓型兩種，其承重能力很強(qiáng)，但是造價(jià)較高，一般僅用于重大工程中；鋼筋混凝土樁可以現(xiàn)場(chǎng)灌注也可以預(yù)制好，樁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較靈活，是使用最廣泛的樁基礎(chǔ)之一。（3）按照樁的制作工藝可以分為灌注樁和預(yù)制樁。灌注樁在現(xiàn)場(chǎng)澆筑完成，工序比較復(fù)雜，在現(xiàn)場(chǎng)需要很大場(chǎng)地；而預(yù)制樁則是在工廠里制作完成，然后用工程車(chē)運(yùn)送到工地，可以使用多種方法將其沉入地下。1.3樁基的適用范圍樁基礎(chǔ)并不是在所有的工程中都會(huì)使用，它有一定的適用范圍，主要包括以下三個(gè)方面：第一，一些對(duì)沉降量要求比較高的建筑物，如高鐵高架的路基等，沉降差應(yīng)控制在較小的范圍內(nèi)；第二，高度很高的塔結(jié)構(gòu)建筑，如高煙囪等，需要采用高樁基礎(chǔ)獲得足夠的力學(xué)特性，防止建筑物傾倒；第三，一些對(duì)基礎(chǔ)振動(dòng)要求較高的大型設(shè)備，或者加強(qiáng)建筑物抗震等級(jí)，都需要采用樁基礎(chǔ)來(lái)削弱振動(dòng)對(duì)設(shè)備或建筑物的影響。2.樁基施工過(guò)程中比較常見(jiàn)的問(wèn)題2.1測(cè)量施線誤差過(guò)大在樁基礎(chǔ)開(kāi)工建設(shè)之前，需要對(duì)樁基礎(chǔ)的位置進(jìn)行測(cè)量定位。測(cè)量施線是為了準(zhǔn)確地在建筑工地中定位需要安裝樁基礎(chǔ)的位置，為施工隊(duì)伍提供施工的依據(jù)，并可以為監(jiān)督單位提供質(zhì)量控制的參考。根據(jù)相關(guān)建筑規(guī)范規(guī)定，樁基礎(chǔ)的中心線位置同設(shè)計(jì)位置比較的偏差不得超過(guò)150mm，垂直方向的偏差不能超過(guò)100mm。施工單位必須嚴(yán)格按照規(guī)范中的限制規(guī)定，保證測(cè)量施線的誤差不能超過(guò)允許范圍，否則，施工質(zhì)量將無(wú)法達(dá)到安全要求。在許多建筑工程中，測(cè)量施線往往會(huì)因?yàn)椴僮鞑粯?biāo)準(zhǔn)等原因產(chǎn)生誤差，有些誤差過(guò)大，這時(shí)就需要重新改變樁基礎(chǔ)的承臺(tái)，將其進(jìn)行加大處理以減小偏差。這一問(wèn)題不僅增加了施工建筑成本，也會(huì)造成工期延誤。2.2地下水問(wèn)題進(jìn)行樁基施工時(shí)，不可避免的會(huì)遇到地下水問(wèn)題。如果處理不好地下水問(wèn)題，不僅會(huì)影響樁柱的質(zhì)量，往往也會(huì)發(fā)生安全事故。特別是人工開(kāi)挖樁孔時(shí)，受地下水的影響最大。由于樁柱的深度會(huì)位于地下水以下，所以施工隊(duì)伍應(yīng)進(jìn)行降水處理。當(dāng)土層為細(xì)砂或者粉砂的情況下，如果降水處理不當(dāng)，會(huì)形成流砂現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成施工人員傷亡。這就要求在施工工地周?chē)O(shè)置排水點(diǎn)，用抽水法降低地下水位，保證工程安全進(jìn)行。2.3樁基檢測(cè)流于形式根據(jù)相關(guān)建筑規(guī)范的規(guī)定，樁基建設(shè)完成后，需要對(duì)工程樁進(jìn)行承載能力檢驗(yàn)。工程樁應(yīng)該按照規(guī)定做單樁承載力檢驗(yàn)以及檢查樁身是否完好。目前，工程中使用最多的檢驗(yàn)方法是錨樁法、地錨法和堆在平臺(tái)法等。這些方法需要配合使用，發(fā)揮各自的檢驗(yàn)優(yōu)勢(shì)，從實(shí)際情況出發(fā)，才能對(duì)工程樁的質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估。但是，在實(shí)際建筑工程中，由于施工單位急于趕工期和監(jiān)管單位監(jiān)督力度不夠等原因，對(duì)樁基的檢測(cè)往往只是形式上進(jìn)行，有些施工單位甚至不檢驗(yàn)樁基就擅自進(jìn)行上部建筑的建設(shè)。如果檢測(cè)樁基是不合格的，再重新拆掉上部建筑，再重新改造樁基，付出的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的，而且也存在很大的安全隱患。因此，一定不能忽視樁基檢測(cè)這道工序。3.樁基施工技術(shù)要求和質(zhì)量控制3.1樁基施工前準(zhǔn)備階段在建筑工程中進(jìn)行樁基施工之前，需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，主要包括現(xiàn)場(chǎng)勘查、技術(shù)準(zhǔn)備、設(shè)備準(zhǔn)備和現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。3.1.1現(xiàn)場(chǎng)勘查：由于建筑工程的現(xiàn)場(chǎng)比較復(fù)雜，受地形、環(huán)境等條件的影響，需要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)際評(píng)估，獲取實(shí)際的土質(zhì)情況和土壤的力學(xué)特征值等，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改，以保證工程的安全。這一階段的主要工作是了解當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)變化、周?chē)h(huán)境等情況，確定相鄰建筑的位置和現(xiàn)狀，勘查地下是否有水管、天然氣管或者電纜等，將這些情況匯總給設(shè)計(jì)者，為他們修改設(shè)計(jì)提供參考資料。3.1.2技術(shù)準(zhǔn)備：確定樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案后，需要將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成施工方案，比如，準(zhǔn)備施工機(jī)械設(shè)備、確定施工方案、制定樁的制作方法和工序、保護(hù)地下管道和周?chē)ㄖ拇胧┑?。依?jù)建筑工程的總施工進(jìn)度，確定樁基礎(chǔ)的施工時(shí)間計(jì)劃，保證制作樁的材料按時(shí)到位，施工隊(duì)伍準(zhǔn)時(shí)開(kāi)工建設(shè)。與工程監(jiān)管單位共同制定安全管理措施。3.1.3設(shè)備準(zhǔn)備：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在開(kāi)工建設(shè)前需要準(zhǔn)備好合適的機(jī)械設(shè)備，并進(jìn)行工藝試樁，檢驗(yàn)方案是否可行。比如，在地下水位以上的粘土層，需要使用螺旋鉆機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖，而在水位以下的淤泥層中，需要采用振動(dòng)沉管鉆機(jī)。不同的土質(zhì)需要不同的鉆機(jī)才能滿足工程要求。3.1.3現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：在開(kāi)工之前，需求對(duì)工地地面進(jìn)行障礙清掃，排除影響工程建設(shè)的物體，如地面上的垃圾、電線桿上的電線等，對(duì)保證工地施工人員的安全具有十分重要的意義。同時(shí)，還要適當(dāng)平整工地地面，為機(jī)械設(shè)備的安放提供合適的場(chǎng)所，有利于樁機(jī)的工作。3.2樁基施工沉樁階段3.2.1灌注樁成樁。灌注樁成孔方法主要有泥漿護(hù)壁成孔、沉管成孔及干作業(yè)成孔等幾種。在成孔后放置鋼筋籠、澆筑混凝土，形成灌注樁。3.2.2預(yù)制混凝土樁與鋼樁的沉樁。預(yù)制混凝土樁的形式有方樁及管樁兩類(lèi)，鋼樁則有H型鋼樁及鋼管樁兩類(lèi)，它們的沉樁方法主要有錘擊打入法、靜力壓樁法及水沖沉樁法，有時(shí)也采用振動(dòng)沉樁方法。在預(yù)制過(guò)程中，應(yīng)注意一系列問(wèn)題。樁的預(yù)制場(chǎng)地應(yīng)該保持平整，并且排水通暢，確保不會(huì)積水，為樁的澆筑與養(yǎng)護(hù)提供良好的環(huán)境。樁的主筋應(yīng)當(dāng)與鋼筋網(wǎng)連為一體，以便更好地承受和傳遞打樁時(shí)的沖擊力。進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)當(dāng)由樁頂向樁尖連續(xù)澆筑，不能中途中斷或者不按順序隨意澆筑。樁的制作還應(yīng)符合以下質(zhì)量要求：樁表面應(yīng)平整、密實(shí)，局部蜂窩麻面和掉角的面積應(yīng)控制在樁總面積的5‰以內(nèi)，并且不應(yīng)過(guò)于集中在同一個(gè)部位；由于樁頂、樁尖位置的特殊性，在樁頂、樁尖部位嚴(yán)禁出現(xiàn)蜂窩和麻面、掉角現(xiàn)象，一經(jīng)出現(xiàn)，視為不合格。3.3施工工藝及特點(diǎn)3.3.1施工工藝。錨桿靜壓樁是錨桿和靜壓樁二項(xiàng)技術(shù)的巧妙結(jié)合形成的一種樁基施工新工藝，也是一項(xiàng)地基加固處理新技術(shù)。錨桿靜壓樁是先在新建的建筑物基礎(chǔ)上預(yù)留壓樁孔位并預(yù)埋好錨桿，或在已建結(jié)構(gòu)）筑物基礎(chǔ)上開(kāi)鑿壓樁孔和錨桿孔，用粘結(jié)劑埋好錨桿，然后安裝壓桿架，用錨桿做媒介，把壓桿架與建筑物基礎(chǔ)連為一體，并利用建筑物自重作反力（必要時(shí)可加配重）用千斤頂將預(yù)制樁段壓入土中，當(dāng)壓桿力及壓入深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，將樁與基礎(chǔ)澆注在一起，樁即可受力。從而達(dá)到提高地基承載力和控制沉降的目的。3.3.2施工順序。壓樁施工標(biāo)準(zhǔn)按《錨桿靜壓樁技術(shù)規(guī)程》（YBJ227-91）進(jìn)行，按樁位在底層底板上預(yù)留壓樁孔，預(yù)埋錨固鋼筋安裝反力架從第一節(jié)樁段起，樁段就位，壓樁，接樁，再壓樁，直到所需壓樁力送樁到所需標(biāo)高，焊接連接樁頂與預(yù)埋錨固鋼筋，澆搗微膨脹混凝土，封樁。3.3.3施工特點(diǎn)。逆作法改變了常規(guī)先打樁后建房的施工順序，而是先建房后壓樁，且壓樁是可與上部建筑同步施工，成為立體交叉作業(yè)。因此采用錨桿靜壓樁逆作法施工就可不占工期，這對(duì)加快投資效益的周轉(zhuǎn)極為有利。4.樁基施工階段的質(zhì)量控制4.1材料的選擇和級(jí)配的確定。為了獲得較好的收縮值，最好采用礦渣硅酸水泥或者普通硅酸水泥。如果是在冬季施工，最好選用普通硅酸水泥，水泥強(qiáng)度不得低于45級(jí)，尤其是在低于5℃環(huán)境下進(jìn)行樁基施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用加入早期防凍劑的方法以提高混凝土抗凍能力。細(xì)骨料砂顆粒級(jí)配應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，粗骨料所采用的碎石、卵石，級(jí)配應(yīng)嚴(yán)格按照《普通混凝土碎石或卵石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的相關(guān)規(guī)定確定，尤其是針片狀顆粒含量，應(yīng)嚴(yán)格控制在10%以內(nèi)，如果對(duì)混凝土強(qiáng)度要求較高，可考慮采用高效減水劑，摻用的外加劑應(yīng)符合現(xiàn)行《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》等相關(guān)規(guī)定。為了獲得較好的使用性能和使用壽命，配合比需要特別注意，水泥用量過(guò)少會(huì)使混凝土強(qiáng)度降低，水泥用量過(guò)多會(huì)由于水化熱高引起過(guò)大的溫度應(yīng)力產(chǎn)生溫度裂縫。水灰比，骨料級(jí)配，水泥用量等，都應(yīng)在施工前充分考慮，并進(jìn)行多次試驗(yàn)才能最終確定。4.2鉆孔過(guò)程監(jiān)督。在每次鉆孔前應(yīng)該重新復(fù)核該樁位及標(biāo)高，確保無(wú)誤；檢測(cè)終孔的孔深、孔徑、孔斜度及二次清孔后的沉漿密度、沉渣厚度。參照地質(zhì)勘探報(bào)告，檢查是否已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)持力層以及進(jìn)入持力層的深度。施工中如果遇到地質(zhì)變化，進(jìn)入持力層深度不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)加深0.5m～1.5m，以保證達(dá)到設(shè)計(jì)承載力。沉漿密度應(yīng)符合規(guī)范要求。沉渣厚度不大于100mm。4.3鋼筋籠檢查。主要檢查鋼筋籠的制作質(zhì)量、下籠、焊接質(zhì)量、搭接長(zhǎng)度。分段制作的鋼筋籠的長(zhǎng)度以鋼筋的定長(zhǎng)為宜，但不宜短于6m，連接時(shí)50%的鋼筋接頭應(yīng)予錯(cuò)開(kāi)焊接，且兩鋼筋軸心在一直線上。為避免灌注導(dǎo)管掛籠及鋼筋籠上浮，籠底鋼筋略成喇叭狀。對(duì)非全長(zhǎng)配筋的樁，鋼筋籠頂標(biāo)高低于地面時(shí)用吊筋將鋼筋籠焊接牢固，防止下落。鋼筋籠的保護(hù)層最好是設(shè)置成混凝土滾輪，厚度為混凝土的保護(hù)層厚度，每隔2m均勻布置4個(gè)，穿在箍筋上，這樣既保證保護(hù)層厚度，又能減少對(duì)孔壁的擾動(dòng)。在焊接施工時(shí)要特別注意焊縫的飽滿程度。4.4混凝土澆筑的旁站監(jiān)理?；炷恋臐仓驼駬v，由于樁基施工需要有較好的抗離析能力，所以混凝土施工工程量較大，因此需要充分考慮混凝土散熱和和易性問(wèn)題，以免誘發(fā)堵塞，需要特別注意樁身的澆筑，要保持澆筑的連續(xù)性，一般情況下不能中斷，所以要注意材料及各類(lèi)設(shè)備的供應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)混凝土的連續(xù)澆筑。在澆筑混凝土前，最好采用鐵鍬均勻下料而不應(yīng)用吊斗直接灌模，以控制澆筑高度，以40cm左右分層連續(xù)澆筑振搗最佳，分層澆筑時(shí)上下層間的澆筑時(shí)間間隔不能超過(guò)水泥初凝時(shí)間，以免影響上下層之間的契合，通常間隔時(shí)間控制在2小時(shí)以內(nèi)。在澆筑洞口時(shí)，應(yīng)使洞口兩側(cè)的澆筑高度均勻?qū)ΨQ(chēng)，并從兩側(cè)同時(shí)振搗，且振搗棒應(yīng)距洞邊30cm以上，以避免洞口發(fā)生變形，并保證振搗密實(shí)度。振搗時(shí)要避免漏振，并避免碰撞鋼筋、模板、預(yù)埋件、預(yù)埋管等，如果出現(xiàn)變形、移位等現(xiàn)象，必須同有關(guān)工程配合處理。樁基混凝土的澆筑，注意坍孔情況發(fā)生振搗器應(yīng)選用平板振搗器，沿垂直澆筑方向來(lái)回振搗，要掌握灌注的速度，根據(jù)不同情況進(jìn)行不同的處理，也可根據(jù)實(shí)際情況選用插入式振搗器順澆筑方向拖拉振搗。結(jié)語(yǔ)：樁基礎(chǔ)的施工是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，每個(gè)環(huán)節(jié)的重要性都不能忽視。首先，設(shè)計(jì)單位要按照相關(guān)技術(shù)要求設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)，并做好施工前的準(zhǔn)備工作；其次，施工要嚴(yán)格按照計(jì)劃進(jìn)行，加強(qiáng)監(jiān)督單位的檢驗(yàn)力度；最后，通過(guò)驗(yàn)收控制樁基礎(chǔ)的質(zhì)量，使其達(dá)到建筑安全要求。