建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的作用解析

尤磊

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對于建筑的安全性和穩(wěn)定性要求越來越高。樁基礎(chǔ)作為一種常用的深基礎(chǔ)，能夠有效承擔(dān)建筑物上部結(jié)構(gòu)的各種荷載，因此可以較好地保障建筑的使用性。本文首先介紹了樁基礎(chǔ)的概念，然后闡述了各類樁基的施工工藝，最后詳細(xì)論述了樁基礎(chǔ)技術(shù)在建筑工程土建施工中的作用。

一、樁基礎(chǔ)的概念

1.1 定義

建筑物按照部位來分，可以簡單地分為主體工程和基礎(chǔ)工程?；A(chǔ)主要承擔(dān)建筑上部的各種荷載，包括豎向荷載和水平荷載，上部結(jié)構(gòu)在受到這些荷載之后向下傳遞，最后傳至下部基礎(chǔ)。如果地基土質(zhì)較好，則可以較好地承擔(dān)建筑的荷載，但是一旦遇到土質(zhì)不良的地基土層，則難以承載上部荷載。樁基礎(chǔ)的提出正是為了解決此問題，樁基礎(chǔ)的深度大，因此可以穿過軟土地基，將荷載直接傳遞給下層土質(zhì)較好的地基層，以保證建筑基礎(chǔ)和建筑物的穩(wěn)定性。

1.2 分類

樁基礎(chǔ)按照受力來分，可以分為摩擦型樁、端承型樁、摩擦端承樁和端承摩擦樁。摩擦型樁主要通過側(cè)面土體的摩擦力來承擔(dān)上部傳至樁基的荷載，端承型樁主要通過樁端下部的土體來承擔(dān)上部荷載，而摩擦端承樁則通過端下部的土體來承受大部分的荷載，另外少量荷載則由側(cè)面土體的摩擦力來承擔(dān)，端承摩擦樁則與摩擦端承樁正好相反，通過側(cè)面摩擦力來承擔(dān)絕大多數(shù)荷載，其它小部分荷載由端部土體來承擔(dān)。

樁基礎(chǔ)按照施工工藝來分，可以分為預(yù)制樁和灌注樁。預(yù)制樁是指在打樁前預(yù)先制作的樁基，然后通過各種手段將其打入地下。而灌注樁則先在地面鉆孔，然后將混凝土灌入，最后經(jīng)過養(yǎng)護(hù)形成樁基，因此具有較大的靈活性和整體性。

二、樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)

樁基礎(chǔ)通常適用于較高的建筑或者下部土質(zhì)較差的建筑。樁基礎(chǔ)有很多施工技術(shù)，最常見的是振動(dòng)沉樁技術(shù)、靜力壓樁技術(shù)和鉆孔灌注樁技術(shù)，現(xiàn)場人員必須根據(jù)建筑場地的特殊性以及建筑的受力特點(diǎn)進(jìn)行樁基施工技術(shù)的選擇。

2.1 振動(dòng)沉樁施工技術(shù)

振動(dòng)沉樁是一種常用的樁基施工方法。首先在樁端安裝一個(gè)振動(dòng)器，該振動(dòng)器可以產(chǎn)生一定程度的振動(dòng)效果，再加上樁基自身的重力效果，便能夠使樁基漸漸下沉，現(xiàn)場人員可以通過振動(dòng)的幅度來控制下沉的速度。此種施工技術(shù)可以很大程度上實(shí)現(xiàn)樁基施工自動(dòng)化，不僅較少人力，更是顯著降低了資金。

2.2 靜力壓樁施工技術(shù)

靜力壓樁是預(yù)制樁施工的一種常見方式，通過在樁端預(yù)加一個(gè)靜力，逐漸將樁基壓至一定的深度，以完成樁基的施工。此種方式可以節(jié)省較多的鋼筋，如果采用錘擊法來施工，由于錘擊力會(huì)對樁身造成很大的沖擊作用，因此對樁基的要求較高，樁基需要配置較多的鋼筋，而靜力壓樁不僅可以有效地解決這一缺陷，而且可以降低更多的施工成本。此外，錘擊法必然會(huì)造成噪音，對周邊環(huán)境造成極大的噪聲污染，容易引起居民的抵抗和投訴，而靜力壓樁噪聲很小，因此可以采用夜間施工，既不會(huì)對周邊居民造成影響，還能夠有效促進(jìn)施工進(jìn)度。

2.3 鉆孔灌注樁施工技術(shù)

鉆孔灌注樁是高層建筑和軟土地基場地最常用的樁基施工方式。在鉆孔灌注樁的施工過程中，首先要調(diào)整樁機(jī)的位置和平整度，然后進(jìn)行鉆孔，鉆孔過程中必須保證孔徑大小、孔深和孔的垂直度滿足規(guī)范要求，超鉆深度不能超過規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；鉆孔完成后進(jìn)行清孔，即將孔底的沉渣清除；清孔結(jié)束之后下放鋼筋籠，鋼筋籠下放過程中要避免與孔邊土體的碰撞，以防止孔底沉渣的增加以及鋼筋籠的變形；鋼筋籠下放完畢后，再次進(jìn)行清孔，此次清孔的目的是清理在鋼筋籠下放過程中造成的土體沉渣，清孔時(shí)間必須通過比重儀來檢測；清孔之后進(jìn)行混凝土灌注，混凝土最好一次性灌注，如果必須多次灌注，必須保證間隔時(shí)間不能過長，否則要進(jìn)行泥漿比重的再次檢測。值得注意的是，在灌注過程中，必須一邊灌注一邊拆拔導(dǎo)管，以有效防止混凝土初凝引起的斷樁現(xiàn)象，另外超灌長度必須控制好，一般可以通過重錘來測量灌注深度。

三、樁基礎(chǔ)技術(shù)的作用

與一般基礎(chǔ)相比，樁基礎(chǔ)技術(shù)可以說是基礎(chǔ)施工技術(shù)發(fā)展中的一次質(zhì)的飛躍。樁基礎(chǔ)不僅彌補(bǔ)了一般基礎(chǔ)穩(wěn)定性差、承載能力低的缺陷，而且為我國高層建筑的建設(shè)事業(yè)提供了良好的技術(shù)保障。

3.1 承擔(dān)高層建筑豎向荷載

目前我國人口越來越多，建筑趨向高層化發(fā)展，加上我國目前較為成熟的施工技術(shù)，高層日趨增多。高層建筑的確有其優(yōu)勢，但是也在一定程度上對建筑基礎(chǔ)形式提出了更高的要求。一般的基礎(chǔ)很難承擔(dān)高層建筑向下傳遞的豎向荷載，在一些軟土地基部位地基承載力差，一旦高層建筑的豎向荷載向下傳遞必然引起地基的沉降，最終導(dǎo)致整個(gè)建筑的沉降，造成嚴(yán)重的安全隱患。針對此狀況，樁基礎(chǔ)應(yīng)運(yùn)而生，由于其深度較大，因此可以穿越軟土層，直達(dá)下部土質(zhì)較好的地基層，甚至巖石層，有效承擔(dān)建筑豎向荷載，以保障建筑的穩(wěn)定性。

3.2 保證建筑傾斜度

樁基礎(chǔ)多用于高層建筑，通常樁基分布較廣，而且密集度較高，可以有效防止建筑物的傾斜。一般的建筑物基礎(chǔ)，只要受到些微的土質(zhì)干擾，就會(huì)引起某部位的沉降，導(dǎo)致整體建筑的傾斜，而樁基礎(chǔ)由于樁基的數(shù)量較多，而且一個(gè)承臺(tái)下面設(shè)置多根樁基，加上有的建筑采用整體大底板，因此可以極大地保證基礎(chǔ)的整體性，即使某個(gè)部位受到較大的干擾，也難以造成地基沉降的情況，最終很好地保證了建筑物的傾斜范圍。

3.3 防治建筑水平荷載下的傾覆

對于建筑物來說，水平荷載通常是指地震荷載和風(fēng)荷載，對于中低層建筑，水平荷載作用效果不明顯，對于高層建筑，水平荷載效果極為明顯，而且隨著建筑層數(shù)的升高，作用效果顯著增強(qiáng)。水平荷載使建筑產(chǎn)生彎矩和扭矩，在彎矩和扭矩作用下建筑構(gòu)件的受力必定一部分受拉一部分受壓，建筑物外部則呈現(xiàn)傾斜甚至傾覆的狀況。樁基礎(chǔ)具有較強(qiáng)的抗拉、抗壓強(qiáng)度，樁身的配筋通常根據(jù)受力狀況配置不同的鋼筋，如受拉或受壓頻率較高的部位配置較多的粗鋼筋，而受力較均勻的部位則配置常規(guī)鋼筋，因此樁基礎(chǔ)可以有效降低建筑水平荷載下的傾覆概率。

3.4 確保建筑穩(wěn)定性

與一般建筑基礎(chǔ)相比，樁基礎(chǔ)可以有效確保建筑物的穩(wěn)定性。一般的基礎(chǔ)深度較淺，在一些土基較差的場地，容易造成建筑沉陷狀況的發(fā)生，而樁基礎(chǔ)深度較大，可以穿越軟土層，將端部固定于堅(jiān)實(shí)土層或者直接嵌固于巖石層中，此外，樁基礎(chǔ)在水平橫向作用下，具備較好的抗拉抗壓性能，有效防治建筑物傾覆。由此可見，樁基對于建筑的穩(wěn)定性具有較好的保障作用。

四、結(jié)語

高層建筑可以顯著節(jié)約用地資源，因此當(dāng)前的建筑建設(shè)越來越趨向高層化發(fā)展。與中低層建筑相比，高層建筑具有更大的自重，承受更大的水平荷載，因此對于基礎(chǔ)的要求更高。樁基礎(chǔ)可以有效抵抗高層建筑的豎向及水平荷載，因此在高層建筑施工中得到廣泛應(yīng)用。具體來說，樁基礎(chǔ)可以較好地承擔(dān)高層建筑豎向荷載，保證建筑的傾斜度，防治建筑水平荷載下的傾覆以并確保建筑的穩(wěn)定性，因此隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍必定會(huì)得到進(jìn)一步擴(kuò)大。

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