【摘要】建筑工程土建施工中,為實(shí)現(xiàn)建筑的穩(wěn)定性,需要進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工。樁基礎(chǔ)施工技術(shù)類型龐雜,而其對于施工質(zhì)量的要求卻極高,因此有必要對其進(jìn)行系統(tǒng)研究。本文分析了建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)的分類和重要性,并就樁基礎(chǔ)的作用以及樁基礎(chǔ)的特點(diǎn)進(jìn)行了相關(guān)論述,最后按照建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)的成樁方式分類,對灌注樁、預(yù)制混凝土樁和預(yù)制鋼樁進(jìn)行了細(xì)致分析。
【關(guān)鍵詞】建筑工程;土建施工;樁基礎(chǔ);技術(shù)要點(diǎn)
1、建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)的分類和重要性
建筑工程土建施工中的樁基礎(chǔ)可分為低承臺樁基和高承臺樁基。其中低承臺樁基是一種樁身完全處于地下,與地基部分和上部建筑主體直接相連的樁基;而高承臺樁基則是一種大部分樁基處于地下、有部分高出地面樁基的形式。高承臺樁基的樁身同時(shí)處于地面和地下兩個(gè)部分,能夠使得建筑主體與建筑地基的連接更加緊密,也更加適用于高層建筑。目前,在建筑設(shè)計(jì)過程中普遍使用的是高承臺樁基礎(chǔ),是因?yàn)檫@種類型的樁基礎(chǔ)能夠顯著提升建筑穩(wěn)定性,有助于提升抗震、防風(fēng)等級。
2、建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)的作用及特點(diǎn)
2.1樁基礎(chǔ)的作用
樁基礎(chǔ)是能夠承受較大上部荷載的一種基礎(chǔ)類型,能夠?yàn)楦邔印⒊邔咏ㄖ峁╅L期、穩(wěn)定的荷載,防止建筑物發(fā)生局部沉降引起上部建筑結(jié)構(gòu)破壞。樁基礎(chǔ)結(jié)合承臺,能夠在承受極大荷載的同時(shí)將其分?jǐn)偟捷^大的受力面上,將建筑物沉降值控制在可以接受的范圍內(nèi),并保證其均勻沉降。
2.2樁基礎(chǔ)的特點(diǎn)
樁基礎(chǔ)的特點(diǎn)是通過較長的樁身,使之深入堅(jiān)硬巖層,并依靠樁身將上部荷載傳遞到深部穩(wěn)定巖層,依靠巖層的穩(wěn)定性實(shí)現(xiàn)建筑物的長期安全、穩(wěn)定。在地質(zhì)條件不允許樁身深入巖層的項(xiàng)目,可使用摩擦型樁,依靠樁身與土層的摩擦力為上部荷載提供穩(wěn)定的支撐。同時(shí),為進(jìn)一步提升建筑的抗震能力,對于建筑物的剪切荷載可以通過群樁效應(yīng)進(jìn)行滿足。
3、建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)的應(yīng)用
3.1建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)的成樁方式分類
目前對于高層建筑的樁基礎(chǔ)施工,一般有兩種成樁方式,一是灌注樁,二是預(yù)制混凝土樁。根據(jù)成樁方式的不同,樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)也各不相同。
3.2建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)施工技術(shù)應(yīng)用
(1)建筑工程土建施工中的灌注樁
灌注樁是目前高層建筑施工中經(jīng)常使用的一種樁基礎(chǔ)技術(shù),對于軟土地基的加固具有較高的應(yīng)用度。顧名思義,灌注樁是通過向預(yù)留的樁基礎(chǔ)孔洞中澆筑混凝土進(jìn)行的樁基礎(chǔ)施工,操作簡便,擠土效應(yīng)較低,震動較小,污染較小。具體來說,施工方首先需要根據(jù)項(xiàng)目情況使用沉管或作業(yè)方式進(jìn)行孔洞預(yù)留,之后根據(jù)孔洞尺寸將預(yù)制鋼筋籠放入樁孔,最后對樁孔進(jìn)行水泥混凝土澆筑作業(yè)。整套作業(yè)流程需要注意的是預(yù)留孔洞的制作,一般來說預(yù)留孔洞僅需通過機(jī)械成孔方式進(jìn)行構(gòu)筑,但對于地質(zhì)條件為粘性土的施工場地,需要進(jìn)行人工成孔。而機(jī)械成孔一般是用于砂土和粉土土質(zhì),相較于人工成孔,機(jī)械成孔具有較高的工作效率和較好的精準(zhǔn)度。需要注意的是,對于在地質(zhì)、水文勘探過程中發(fā)現(xiàn)地下水位較高的施工現(xiàn)場,需要提前進(jìn)行排水工作的準(zhǔn)備,在出現(xiàn)滲水、管涌等情況時(shí)能夠第一時(shí)間組織施工人員進(jìn)行排水作業(yè),防止地下水對正在施工的樁基礎(chǔ)造成不利影響。在進(jìn)行沉管成孔時(shí),需要采用振動、沖擊法進(jìn)行樁孔構(gòu)造,在施工過程中往往會對周邊聲環(huán)境造成一定的污染,所以還需進(jìn)行一定程度的噪音隔除措施。水泥攪拌樁是將水泥、石灰、軟土、固化劑利用特制攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌作業(yè),加固地基中的軟土,提升其整體性與水穩(wěn)性,改性后的軟土可以提供較高的承載力。根據(jù)攪拌技術(shù)的不同可細(xì)分為水泥攪拌和粉體噴射,水泥攪拌是將軟土(地基土)和水泥混合物進(jìn)行攪拌,粉體噴射則是利用軟土(地基土)、石灰粉以及水泥粉進(jìn)行的攪拌,在建筑工程土建施工中的樁基礎(chǔ)作業(yè)時(shí)各有優(yōu)勢,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
進(jìn)行灌注樁施工作業(yè)前,首先需要對工程設(shè)備以及相關(guān)物料的質(zhì)量進(jìn)行清查,在保障施工所用設(shè)備、材料都滿足施工要求后可以進(jìn)行施工。由于攪拌灰土對于軟土地基的加固工程具有極其重要的意義,因此需要對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)檢測,并根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行試樁,確定配合比以及用量。通過試樁作業(yè),可以確定鉆頭下探過程中遇到的難點(diǎn),提升攪拌機(jī)速率,并為下鉆等施工步驟提供所需參數(shù)。灌注樁就位后,應(yīng)由專業(yè)施工人員進(jìn)行施工,在對施工基地的具體情況有詳細(xì)了解后才可移動樁機(jī)。對于鉆桿與地面的角度需要通過吊錘等設(shè)備進(jìn)行校正,使之與地面垂直且誤差不超過百分之一。為方便鉆桿進(jìn)入大地后能夠即時(shí)查看入土深度,可以在樁基架上進(jìn)行刻度標(biāo)記,在實(shí)際工程中,其高度常常高于設(shè)計(jì)樁。在進(jìn)行鉆孔定位作業(yè)時(shí),需要進(jìn)行工程機(jī)械設(shè)備的試運(yùn)行,確保沒問題后進(jìn)行建筑工程土建施工,這些工作都應(yīng)在樁機(jī)到位后進(jìn)行,在調(diào)整過程中需要保證樁基機(jī)身平衡,樁位準(zhǔn)確,垂直度符合要求,最后才可以進(jìn)行施工作業(yè)。
旋挖鉆孔灌注樁簡稱旋挖樁,是一種較先進(jìn)的樁基施工工藝。一般適用于粘土、粉土、砂土、淤泥質(zhì)土、回填土和一些卵石、碎石的地層,但需要配以不同的鉆頭。具體來說是借助旋挖鉆機(jī)通過底部帶有活門的桶式鉆頭破碎巖土,并借助內(nèi)部鉆斗提升裝置提升到孔外,直至達(dá)到設(shè)計(jì)深度。對于易塌陷孔壁不穩(wěn)定的松散土層,為保證安全性,必須采用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝,向孔內(nèi)投入護(hù)壁泥漿或穩(wěn)定液并采用鋼護(hù)筒進(jìn)行護(hù)壁。
(2)建筑工程土建施工中的預(yù)制混凝土樁
預(yù)制混凝土樁適用于持力層以上無密實(shí)細(xì)沙土層或夾層、場地條件以及造價(jià)條件允許、施工工期要求快的建筑工程土建施工。具體可細(xì)分為管樁與方樁,一般可采用靜力壓樁法、打入法以及沉樁法進(jìn)行現(xiàn)場施工,主要使用的是靜力壓樁法。但在施工過程中這些方法很難避免擠土現(xiàn)象。擠土現(xiàn)象將會對管樁的施工產(chǎn)生較為不利的影響,最終使得其施工質(zhì)量下降,因此應(yīng)盡快做好防范措施。對于靜壓入樁方式,在入樁作業(yè)前應(yīng)做好入樁線路規(guī)劃,同時(shí)應(yīng)預(yù)防擠土、上溢、傾斜問題對是共產(chǎn)生不利影響。在壓樁作業(yè)時(shí),需要保持鋼筋與樁孔的對應(yīng)關(guān)系,在上下節(jié)樁基之間的接觸面需處于5~10平方毫米以內(nèi)。同時(shí),在壓樁作業(yè)期間常會出現(xiàn)壓樁機(jī)偏移現(xiàn)象,此時(shí)如果未對樁基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)防護(hù)工作,很容易出現(xiàn)樁基礎(chǔ)偏離的問題。壓樁期間除了保證線路的正確之外,還應(yīng)保證壓樁的勻速、低速進(jìn)行,以消除預(yù)制混凝土樁基礎(chǔ)受到的土地抗剪應(yīng)力。
通常來說,靜壓樁的應(yīng)用效果較為優(yōu)秀,無噪聲污染,具有一定的環(huán)保特性。具體做法是根據(jù)應(yīng)用壓裝模板在地基中進(jìn)行固定再用鋼筋在地樁中心標(biāo)記預(yù)設(shè)位置,難點(diǎn)在于橫向樁尖與樁芯的對接以及縱向垂直度的校正。
挖孔樁則是一種低成本、高效率的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)。為提升施工環(huán)境穩(wěn)定性,需要對施工部分的軟土等雜物進(jìn)行徹底清理,并運(yùn)用十字交叉法完成孔位機(jī)芯的對接??孜淮_定后,應(yīng)對開挖線處進(jìn)行1m左右的開挖施工,并使用水泥混凝土進(jìn)行井圈澆筑作業(yè),以保證其穩(wěn)定性。在進(jìn)行井圈澆筑作業(yè)時(shí)應(yīng)注意井圈參數(shù),如深度及高度等。
(3)建筑工程土建施工中的預(yù)制鋼樁
預(yù)制鋼樁主要分為H型鋼樁和鋼管樁,一般使用靜力壓樁法,也可使用打入法。實(shí)際上,無論是預(yù)制混凝土樁還是預(yù)制鋼樁,其施工步驟較為相似。前期都要保證工程設(shè)備的通電和正常使用,并對樁機(jī)、地坪等做好準(zhǔn)備,施工時(shí)確定施工工藝→壓樁→接樁→終壓。施工工藝的確定遵循從樁位測量、定位開始,在樁機(jī)就位后進(jìn)行吊樁、對中,保證對中準(zhǔn)確性后進(jìn)行樁尖焊接,壓首節(jié)樁,并繼續(xù)焊接后續(xù)樁體,最后送樁、終壓、截樁。壓樁則遵循先深后淺、先中間后兩邊、先大后小的原則,防止樁基移動對表層土的影響。監(jiān)理方應(yīng)著力監(jiān)測首樁和壓樁過程,隨時(shí)調(diào)校樁身垂直度并監(jiān)測壓樁時(shí)的壓力和深度,防止參數(shù)驟變。接樁作業(yè)時(shí)則需要保證兩樁的垂直度,錯(cuò)位偏差不大于兩毫米,對于接樁施工應(yīng)盡量縮短作業(yè)時(shí)間,焊接好的樁接頭應(yīng)等待8分鐘左右,待其自然冷卻后才可繼續(xù)壓樁,防止壓樁過程對樁身的損壞。終壓前,需要進(jìn)行對預(yù)制管樁的試壓,試壓作業(yè)的技術(shù)參數(shù)需要使用雙控,對不同類型的樁體采用不同的控制方式,如端承樁“以送樁壓力為主,以標(biāo)高控制為輔”,摩擦樁則是“以標(biāo)高控制為主、送樁壓力控制為輔”。樁頂標(biāo)高需要控制誤差在五十毫米以內(nèi)。
結(jié)語:
綜上所述,建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)施工技術(shù)相對龐雜,要求也各不相同,對其進(jìn)行系統(tǒng)綜合研究十分必要??傮w來說,預(yù)制樁的成本較低,配筋率較小,能夠最大限度地節(jié)省鋼材,承載力表現(xiàn)也較為優(yōu)秀,但無法對抗水平荷載。建筑工程土建施工中,能否合理選擇樁基礎(chǔ)施工技術(shù)具有極其重要的意義。
參考文獻(xiàn):
[1]候磊.建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的運(yùn)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2018,(18):1595.
[2]陳志娟.高層建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的研究[J].東方教育,2018,(15).
[3]林繼宏,邱培錦.建筑工程土建施工中的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)分析探究[J].工程技術(shù)(全文版),2016,(6):134.
[4]王連杰.基于建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)的分析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2015,(11).
作者簡介:
粟李(1989.02-),男,本科,懷化人,工程師,主要從事項(xiàng)目施工及管理工作。