淺析現(xiàn)代化房屋建筑樁基礎(chǔ)工藝的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)

李德軍

新疆昆侖工程監(jiān)理有限責(zé)任公司，新疆烏魯木齊 830017

在現(xiàn)階段的房屋建筑中，施工企業(yè)為了保證房屋建筑質(zhì)量，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，普遍使用樁基礎(chǔ)工藝。實(shí)際上，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，樁基礎(chǔ)工程的施工理論和施工技術(shù)確實(shí)有了顯著的進(jìn)步，足以支撐房屋建筑企業(yè)的發(fā)展。但部分小型建筑企業(yè)對(duì)樁基礎(chǔ)工程還沒(méi)有清晰的認(rèn)識(shí)，以下就樁基礎(chǔ)的分類和具體技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

1 現(xiàn)代房屋建筑中常見(jiàn)的樁基礎(chǔ)種類

1.1 端承型樁

端承型樁是房屋建筑中最常見(jiàn)的樁基礎(chǔ)種類，房屋建筑通過(guò)軟土層和樁柱本身把外力傳遞到樁底端部，最終由基礎(chǔ)巖石承受。因此，樁端基礎(chǔ)巖石是影響端承型樁承受外力能力的決定性因素，樁基側(cè)部的摩擦阻力一般不考慮。但對(duì)于摩擦型樁而言，其外力主要由端樁承受，例如貫穿了土層并嵌入基巖的樁，其細(xì)長(zhǎng)比例較大，所以在外力作用下，樁基側(cè)面的摩擦阻力也有很大作用，只是其阻力小于樁端阻力。

1.2 摩擦型樁

摩擦型樁所承受的外力通過(guò)土層與樁身側(cè)面和表面的摩擦力傳遞給周圍土層，由周圍土層主要承受，樁本身承受的外力較小，大概只占總外力的10%，其中，端承摩擦型樁在承受外力的過(guò)程中，樁端阻力和樁身側(cè)面摩擦力共同發(fā)揮作用。

1.3 鋼樁和砼樁

鋼樁和砼樁是根據(jù)樁身所使用的不同材料進(jìn)行劃分的。鋼樁一般采用型鋼和鋼管作為樁身材料，主要用于臨時(shí)性的支檔結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)久性的大型工程；砼樁以混凝土作為樁身材料，分為灌注砼樁與與之砼樁。

（1）灌注砼樁的制造一般在施工現(xiàn)場(chǎng)。施工技術(shù)人員使用樁基設(shè)備就地鉆孔，然后進(jìn)行灌注。灌注樁基的深度及直徑由設(shè)計(jì)單位根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告和施工實(shí)際情況確定。

（2）預(yù)制砼樁的制造一般由生產(chǎn)商集中預(yù)制或在施工現(xiàn)場(chǎng)附近預(yù)制，其規(guī)格一般有嚴(yán)格要求，其中單節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)該控制在10m左右，樁端面積一般為400mm×400mm。在房屋建筑中，應(yīng)用最廣泛的砼樁為砼薄壁管樁。

2 現(xiàn)代房屋建筑中預(yù)制樁的施工技術(shù)

2.1 預(yù)制樁施工注意事項(xiàng)

（1）預(yù)制樁沉樁阻力。分析沉樁阻力，首先應(yīng)該考慮沉樁深度、接頭形式及施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，然后綜合實(shí)際情況，選擇最合適的施工設(shè)備。其中，影響沉樁阻力的主要因素有樁的數(shù)量、施工順序、土質(zhì)結(jié)構(gòu)及樁的埋入深度等。在通常情況下，沉樁的阻力由樁端阻力和樁側(cè)面阻力共同構(gòu)成，但樁端阻力和樁側(cè)面阻力的比例并不固定，所以，在沉樁阻力分析過(guò)程中不能墨守成規(guī)，應(yīng)該根據(jù)情況具體分析。

（2）預(yù)制樁樁頂墊材。樁頂墊材是影響沉樁精度和打壓效率的重要因素。合適的墊材能有效保護(hù)樁帽，在進(jìn)行壓樁時(shí)，還能緩和和均勻樁端所承受的壓力，并將壓力傳遞給樁帽。在通常的沉樁施工中，主要采用橡木、樺木等硬質(zhì)木材作為樁頂墊材，但這也并非固定的樁頂墊材，其具體選用還需要視具體情況而定。

（3）預(yù)制樁的運(yùn)輸、起吊和放置。預(yù)制樁的運(yùn)輸是房屋建筑樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中的一大難題，因?yàn)槠浼?xì)長(zhǎng)的樁身和較大的重量，如果運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生碰撞或翻滾，則可能使預(yù)制成果毀于一旦。所以，在進(jìn)行預(yù)制樁運(yùn)輸之前，先要檢查管樁的強(qiáng)度，只有管樁強(qiáng)度達(dá)到砼強(qiáng)度的80%才能進(jìn)行倒運(yùn)，強(qiáng)度達(dá)到100%時(shí)才能正式運(yùn)輸出廠，并且需要專門(mén)的運(yùn)輸車輛進(jìn)行運(yùn)輸。對(duì)于預(yù)制樁的起吊，主要要避免在起吊過(guò)程中發(fā)生碰撞，并要輕起輕放。在起吊之前，相關(guān)人員應(yīng)該精確計(jì)算起重設(shè)備與預(yù)制樁的掛點(diǎn)，并保證預(yù)制樁與起吊繩索的夾角大于45°。再放置預(yù)制樁時(shí)，其場(chǎng)地必須是平整且被壓實(shí)的，以防因場(chǎng)地不平或地基塌陷導(dǎo)致預(yù)制樁斷裂。同時(shí)，放置場(chǎng)地還需要有良好的排水措施，以免預(yù)制管被雨水或施工用水浸泡。此外，在堆放預(yù)制樁時(shí)，應(yīng)該充分考慮地面承載能力、墊木穩(wěn)定性及管樁本身強(qiáng)度，以決定堆放層數(shù)。

2.2 預(yù)制樁具體施工技術(shù)

通俗的講，預(yù)制樁施工技術(shù)就是使用一定的外力將預(yù)制樁打入合適的位點(diǎn)。根據(jù)這種外力的不同，可將預(yù)制樁施工技術(shù)分為振動(dòng)沉樁技術(shù)和靜力壓樁技術(shù)。其中，明確下樁位點(diǎn)是預(yù)制樁施工技術(shù)的重點(diǎn)，而要精準(zhǔn)定位下樁位點(diǎn)，就必須使用專業(yè)儀器進(jìn)行測(cè)量。在打樁過(guò)程中，要保持樁的重心穩(wěn)定，并將樁端垂直插入土中，先以較小的外力把樁體打出土中，以穩(wěn)定樁身，然后采用相關(guān)施工技術(shù)加大對(duì)樁體的外力作用，使其深入土中。下面具體分析下振動(dòng)沉樁技術(shù)和靜力壓樁技術(shù)。

（1）振動(dòng)沉樁技術(shù)。樁基礎(chǔ)施工中使用最普遍的就是振動(dòng)沉樁技術(shù)。振動(dòng)沉樁技術(shù)在施工過(guò)程中需要依靠振動(dòng)器的振動(dòng)給樁施加沖擊力，其振幅由振動(dòng)器的發(fā)動(dòng)機(jī)控制。在振動(dòng)過(guò)程中，為了保證樁身受力均衡，垂直進(jìn)入土層，需要先以小振幅振動(dòng)，在樁身一半進(jìn)入土層后，開(kāi)始加大振幅，但無(wú)論振幅大小，都必須保證樁身垂直。振動(dòng)沉樁的優(yōu)點(diǎn)在于可以保障土層的密度和樁身穩(wěn)定性，進(jìn)而保障房屋建筑的安全性。

（2）靜力壓樁技術(shù)。靜力壓樁是指利用壓樁機(jī)的壓力和樁體本身的重力將樁身壓入預(yù)制位置。這種施工技術(shù)操作簡(jiǎn)單，成本較低，但缺乏一定的可控性，容易對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)造成破壞，并且這種技術(shù)的使用對(duì)土質(zhì)要求較高，土層密度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致靜力壓樁的速度過(guò)慢，影響施工效率，只有密度較小的黏土層或有較輕砂性的軟黏土層才適合這種施工方式。由于靜力壓樁的這些特點(diǎn)，在實(shí)際施工過(guò)程中通常采用分段施工，依據(jù)不同的土層深度和土質(zhì)，施工人員及時(shí)調(diào)整施工技術(shù)和方案，以保證施工效果。

3 現(xiàn)代房屋建筑中灌注樁的施工技術(shù)

3.1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)

在房屋建設(shè)中使用鉆孔灌注施工技術(shù)，首先要將樁孔中的土排出地面，并徹底清除樁孔底部殘?jiān)?，再放置鋼筋籠，然后灌注混凝土，形成鉆孔灌注樁。如果樁孔直徑為600mm或650mm，就可以使用回轉(zhuǎn)機(jī)進(jìn)行鉆孔?，F(xiàn)階段，我國(guó)房屋建筑中常用的樁孔直徑為800mm和1000mm，承載力在3～9nm之間。我國(guó)建筑企業(yè)鉆孔灌注樁的實(shí)際施工過(guò)程中，一般不采用鋼筒保護(hù)孔壁，而是使用黏著力較強(qiáng)的泥漿保護(hù)孔壁。

3.2 挖孔灌注樁施工技術(shù)

挖孔灌注樁一般采用機(jī)械挖孔和人工挖孔兩種施工方式。其中使用人工挖孔時(shí)，在孔深達(dá)到1m后，就應(yīng)該澆注混凝土進(jìn)行護(hù)壁，并以插筋方式連接上下圈，在達(dá)到施工所要的深度時(shí)再進(jìn)行擴(kuò)孔，以保證施工人員的安全性和所挖孔的質(zhì)量。在擴(kuò)孔施工結(jié)束后，把鋼筋籠安裝在混凝土護(hù)壁的內(nèi)部，并灌注混凝土。通常情況下，挖孔灌注樁的直徑都大于1m，當(dāng)孔深大于15m時(shí)，樁身長(zhǎng)度不能超過(guò)30m，并且樁的直徑應(yīng)該大于1.2m，以保證的樁的穩(wěn)定性和牢固性。

3.3 沉管灌注樁施工技術(shù)

沉管灌注樁施工需要以錘擊振動(dòng)和振動(dòng)沖擊的方式進(jìn)行沉管開(kāi)孔。以錘擊振動(dòng)開(kāi)孔的沉管灌注樁，其樁的直徑應(yīng)該控制在300～500mm內(nèi)，長(zhǎng)度不能超過(guò)20m，孔深一般可達(dá)粗砂層和中砂層。如果沉管灌注樁的直徑為340mm，則錘的質(zhì)量應(yīng)該為1t，單樁承載力應(yīng)該達(dá)到300kN；如果沉管灌注樁的直徑為480mm，則錘的質(zhì)量應(yīng)該在2～3.5t之間,單樁承載力應(yīng)該到600kN。在進(jìn)行沉管灌注樁施工時(shí)，其設(shè)備操作簡(jiǎn)單，施工成本低，施工進(jìn)度快，有助于提高施工企業(yè)的施工效率和經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。但沉管灌注樁施工設(shè)備也有一定缺點(diǎn)，例如，在日常施工中常出現(xiàn)樁身加長(zhǎng)、樁身截面縮小、樁身容易斷裂、混凝土離析等質(zhì)量問(wèn)題。其中，樁身截面縮小的問(wèn)題主要發(fā)生在軟硬質(zhì)土層交界處，所以，在施工過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)該盡量放慢拔管速度，并保證管內(nèi)混凝土充足?？梢?jiàn)，這些質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)，其影響因素眾多，不僅是設(shè)備問(wèn)題，施工人員要清楚的認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，在實(shí)際施工中加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)管。

在房屋建筑施工過(guò)程中，當(dāng)淺土層質(zhì)量不能承載房屋建筑時(shí)，需要運(yùn)用土層下面的巖石層作為房屋的基礎(chǔ)支撐，而這種連接巖石層的常見(jiàn)方式有樁基礎(chǔ)和地下連續(xù)墻。其中，樁基礎(chǔ)發(fā)展歷史悠久，在現(xiàn)代房屋建筑中普遍使用，而預(yù)制樁施工技術(shù)和灌注樁施工技術(shù)是樁基礎(chǔ)工藝中的主要內(nèi)容，兩者各有特色，在實(shí)際施工需要依據(jù)具體情況合理運(yùn)用。

4 結(jié)語(yǔ)

房屋建筑與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平息息相關(guān)，其基礎(chǔ)工程容不得半點(diǎn)馬虎。隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程學(xué)方面已經(jīng)廣泛應(yīng)用。因此，建筑企業(yè)管理人員和技術(shù)人員也要不斷提高施工團(tuán)隊(duì)的專業(yè)技能，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)精準(zhǔn)量化樁基礎(chǔ)施工標(biāo)準(zhǔn)，不斷完善施工理論和技術(shù)，促進(jìn)樁基礎(chǔ)施工技術(shù)在未來(lái)房屋建筑施工中更廣泛的應(yīng)用。