建筑工程土建施工中樁基礎技術的應用研究

種生平 柴成平 季海興

（1.青海新能源（集團）有限公司，青海西寧 810000；2.青海三佳工程設計咨詢有限公司，青海西寧 810000）

樁基礎廣泛應用于土木工程建設中，是土木建設施工的主要內容。如果天然地基本身的承載能力沒辦法滿足上部結構的荷載要求，人工進行簡單處理后，地基依然無法滿足其承載需求時，就必須采用樁基礎加固地基。特別是在一些沿湖、沿海地區(qū)，地表附近的土壤較差且具有較高的壓縮性，可以直接采用樁基礎。當前樁基礎施工已經延伸出多樣化的施工形式，根據不同地基情況設計樁基礎非常有必要。樁基礎是我國建筑工程施工廣泛發(fā)展的基礎，高層建筑層出不窮也意味著做好樁基礎相關研究非常有必要，做好樁基礎規(guī)范對于提升建筑工程質量具有深刻意義。

1 樁基礎

樁基礎是最古老的基礎類型之一，河姆渡遺址、半坡村遺址中出土了較多木結構的建筑。

19世紀后期開始逐漸使用鋼筋、混凝土，使得樁的材料發(fā)生了根本性變化。20世紀30年代，鋼樁在一些歐洲國家得到了廣泛應用，各種直徑的無縫鋼管被用作基礎工程的樁材料。20世紀60～70年代，預應力鋼筋混凝土管樁在國內面世，且在短時間內被廣泛使用。受樁基應用領域不斷擴大的影響，新的樁型以及新的施工技術開始出現(xiàn)。人們也在設計理論、施工技術、新型樁型的開發(fā)和應用方面不斷進行研究和探索?；A能將結構受到的各種作用力傳遞到地基上，并實現(xiàn)穩(wěn)定支撐，樁基礎是深基礎的重要組成，這種模式是建立在基樁和承臺上的共同結構，根據樁身是否都埋在土中，分為高承臺樁基和低承臺樁基。根據樁基礎的根數進行區(qū)分，一根大直徑樁的是單樁基礎，多根基樁組成的結構是群樁基礎，通常用柱承受和傳遞上層結構的重力。

2 樁基礎分類

對施工方法進行分類，將樁基技術分為兩類，分別是預制樁和灌注樁。預制樁的施工方法需要根據規(guī)定的沉樁標準，通過錘擊、振動或靜壓的手段將預制樁打入設計標高，隨后通過預鉆、中打入的方式打進預柱狀中，降低沉樁時的沉樁影響，同時降低擠土影響。在我國，鋼樁和鋼筋混凝土預柱樁是常見的兩種預柱狀，當地層中有硬夾層時，也可采用水沖法打樁。

灌注樁的分類比較廣泛，主要是在設計樁位直接鉆孔、沖孔、挖土。

（1）沉管灌注樁。

根據相應的打樁標準，使用振動錘打入土層到達設計標高，邊錘邊拔管或邊振動，直至成樁。

（2）鉆孔灌注樁。

這種方法適用于各種土層，可以制成大直徑和各種長度，利用機械設備和泥漿護壁或干法作業(yè)成孔、放置混凝土和鋼筋籠。

（3）人工挖孔灌注樁。

放置鋼筋籠，孔內灌注混凝土，與鉆孔灌注樁、沉管樁相比，鉆孔灌注樁施工設備簡單，適用于持力層淺、單樁承載力高的工程。

（4）擠擴支盤灌注樁。

在原有等截面混凝土樁基礎的基礎上，通過土體的高能擠壓形成支盤空洞。分支和承壓板應在一般黏性土層中形成，但不能在淤泥質土中形成。

3 樁基礎的施工應用條件分析

在現(xiàn)代化的施工建設過程中，樁基礎技術非常重要，相較于普通的施工技術，樁基礎施工在穩(wěn)定性、承重性方面的效果更好，但結合其工程量大、施工成本高等特點，該技術不能應用在全部建筑中，如果錯誤選擇樁基礎技術，會產生相應問題。地基條件優(yōu)越時，采用的樁基礎技術使用效能較低，增加建筑施工成本；地基條件不佳時，采用的樁基礎強度不能滿足地基穩(wěn)定性的要求，導致房屋的整體建設存在安全風險。因此需要結合工作實際，選擇最合適的樁基礎施工方案，提升建筑的穩(wěn)定性、提升建設效能。

（1）建筑地基整體質量要求高。

（2）建筑對承力有較高的要求，如廠房、倉庫等建筑。

（3）建筑高度較高，但占地面積比較小，對局部地基的壓力較大，如電視塔、工廠煙囪等建設。

（4）建筑穩(wěn)定性需求高高，如精密儀器制造企業(yè)等。

（5）建筑所在地的土層中需要減輕地質的影響，增強地基的穩(wěn)定性，可以采用樁基礎技術。

（6）地震帶的房屋需要更高的穩(wěn)定性。

4 建筑施工中樁基礎技術的實際應用

4.1 施工前準備

樁基礎技術在具體施工的前期，應提前對施工現(xiàn)場的實際情況進行勘察，了解施工現(xiàn)場的具體全面的地質數據，保證施工方案的合理性。

在勘察中也需要深入了解整體的地質水文信息、氣候、地理條件信息，掌握信息后進行匯總分析，確定地下水的情況以及開挖的深度。施工前應當調查土壤的性質和特點，并根據土體的特點確定地基承載力的特征值，并對其側阻力特征值等進行分析。

例如，素填土地基承載力特征值為90 kPa，呈現(xiàn)欠壓實狀態(tài)，其預制樁的側阻力特征為-10 kPa，在素填土、淤泥、砂礫、輕質黏土中都不可作為持力層。強風化花崗巖地基承載力特征值為700 kPa，是最佳的樁端持力層，其預制樁的側阻力特征為120 kPa，建議采用Ф400樁徑的預制管樁，建立在經濟角度和技術條件的統(tǒng)籌上，都需要落實基本的持力層的選擇問題，保證建設工程的整體穩(wěn)定性。

4.2 做好技術方案的確定

工程建設人員應當根據實際掌握的相關數據，做到施工類型和施工方式的最優(yōu)化選擇，制定施工方案的過程中，應注意需要保護好周邊的建筑物，在實用、環(huán)保、合理的基礎上開展施工。相關建設單位應當做好基樁技術參數方面的測試，根據地勘數據了解地基土層的基本情況，確定基礎的數據，如樁基的承載力和樁基長度等。根據勘察點的樁基承載力確定樁基數量，確定樁基的直徑、厚度和周長，根據土體的實際物理性質決定樁基自身的承載力。

建議的持力層是強風化花崗巖，分段長度應當取樁徑的1～3倍，根據樁底到達持力層的深度確定技術方案。在確定樁底進入持力層的深度時，應考慮特殊土壤、巖溶和地震沉降液化的影響。完整和相對完整的未風化、弱風化和中風化硬巖周圍的嵌巖灌注樁最小深度應≥0.5 m。如根據幾個測點的樁承載力特征值，約為3 000 kPa，可初步確定樁的承載力為3 000 kPa。對于樁的承載力低于3 000 kPa的問題，可以延長樁進入持力層的深度，以提高樁的承載力。確定樁長有兩個并列條件，即樁進入持力層的長度和樁進入持力層的規(guī)定深度承載力，找出這些不滿足的測量點并確定最長樁長就是確定樁長。

4.3 合理選擇施工機械，提升工作素質

施工單位應當嚴格根據施工方案所規(guī)定的要求選擇施工機械，保證在機械性能合格的基礎上進行生產作業(yè)?；跇痘A技術不斷發(fā)展的特點，應當優(yōu)選施工機械，并根據實際機械施工所需要的技術安排施工機械。必要時可以進行相關機械的性能試驗，工程機械進場以后，需要對施工機械進行合理養(yǎng)護，定期保養(yǎng)、定期檢修，保證工程機械正常作業(yè)?？紤]到部分機械具有通用性的特點，盡可能可以選擇可以一機多用的機械，降低機械對工程施工的負面影響，降低工程建設施工的成本。

建設施工單位需要強化人員的培訓，人員使用機械中、做好樁基礎設計中都需要高素質人員，保證工作落實到個人。采取崗位責任制，可以最大限度保證施工建設人員的責任發(fā)揮，有效提升建設施工的整體效能。在建設單位中可以構建獎懲機制，鼓勵構建優(yōu)質工程，對于整體工作部署得當、工程施工規(guī)范、管理科學的單位應當給予獎勵。

4.4 做好樁基放線，避免工作干擾

樁基放線工作需要穩(wěn)定落實，在工作之初做好工作部署，能最大限度避免工作的干擾。在確定水平點的過程中，應當記錄整體的樁高度，并確定高度數據，有效控制施工過程中的設計標準化，應當在平坦的地基表面設置控制網，順樁編號，再用打樁機打入精確的位置。樁基放線應提前檢查施工項目，以確保施工項目按照規(guī)劃批準的要求安全進行。

專業(yè)測量人員、施工負責人、監(jiān)理人員需要對基礎工程進行放線復核，確定基礎開挖的基礎邊線，定位樁需引至周圍的永久性固定裝置，以防軸線定位樁損壞無法補救。在該過程中，需要工程規(guī)劃部門、建設單位檢驗合格后才能施工，建立控制坐標網，如果發(fā)現(xiàn)重大的誤差，應當和設計院、甲方共同商議，確認后可正式定位。

5 結語

綜上所述，我國建筑事業(yè)的快速發(fā)展，對建筑市場考驗巨大，建筑施工的安全性直接對接人們的人身財產安全產生影響。因此在實際的工程施工中，應當根據地理情況合理甄別，確定是否需要使用樁基礎，做好精準的測繪和考察后，應落實樁基礎質量。在建筑行業(yè)中，應當合理考察建筑施工的具體情況，利用新工藝和新技術提升樁基礎施工質量，為建筑物的質量提供保障，優(yōu)化整體的工作安排，提升工作管理效能，促進我國建筑行業(yè)的長遠發(fā)展。