建筑樁基施工關鍵技術之研究

蔣美榮

摘要：建筑樁基是建筑物的重要組成部分，直接關乎建筑安全。研究建筑樁基的施工關鍵技術對于提高建筑樁基質量十分重要。本文總結了樁基類型并分析了不同類型建筑樁基的特點，接著詳細說明了不同類型建筑樁基的施工關鍵技術以及樁基的常用檢測方法。本文的研究成果對于建筑樁基施工技術的發展有一定參考價值。

關鍵詞：建筑樁基；樁基施工；關鍵技術

1 緒論

建筑樁基礎是深基礎的一種，具有承載能力高、施工工藝成熟和適用范圍廣等優點，因此得到了廣泛的應用。建筑樁基在設計時應當考慮上部結構和地基承載條件，并綜合施工現場的條件和施工預算，合理選擇樁基種類并進行樁徑、樁長的設計工作。建筑樁基可以根據樁的承載形狀分為端承樁和摩擦樁，根據施工方法分為預制樁和灌注樁，因此存在端承預制樁、摩擦預制樁和摩擦灌注樁三種類型。

樁基的施工工藝較為成熟，但由于在施工過程中，地下條件處于不斷變化中，難免出現一些意外情況，如在灌注樁施工過程中會出現孔壁塌陷現象、在預制樁施工過程中有可能出現樁尖折斷現象等。因此必須對于樁基施工的關鍵技術進行研究分析，才能夠保證建筑樁基的施工質量。

2 建筑樁基類型

2.1 預制樁

預制樁是在工廠或者施工現場附近預制的樁，在養護至設計強度之后再通過打樁機進行打樁。在預制樁的配筋設計當中應當注意樁頭和樁尖的局部加強情況，一方面，由于打樁機是通過重錘下落或者液壓裝置對預制樁施壓使得預制樁進入土體中，因此必須在預制樁的樁頭進行鋼筋的加密，保證樁頭的強度，以免在施工過程中出現樁頭損壞的情況。另一方面，預制樁的樁尖需要在打樁過程中將土體排擠開，因此樁尖應當采取局部加強，如加密樁尖鋼筋和帶樁靴等措施，增加樁施打時對土層的穿透力，避免造成樁頭破壞及樁身傾斜。

由于預制樁可以在工廠或者施工現場附近集中生產，具有生產速度快、樁體完整性好、樁體質量均勻等優點，并且預制樁的承載能力較高，能夠適應多種地質環境和建筑要求，因此應用范圍較廣。但預制樁同樣存在缺點，如預制樁的樁長通常情況下不能太長，若樁體過長容易造成預制樁的起吊、施打困難，因此，一些大型建筑的樁基不宜采取預制樁。

2.2 灌注樁

灌注樁是指在設計位置進行鉆孔或挖孔并澆筑混凝土，再等到混凝土凝結硬化至設計強度后形成的樁。灌注樁根據施工設備的不同可以分為挖孔樁和鉆孔樁等。其中挖孔樁通常采取人工挖孔的作業形式，具有成孔質量可靠、減少機械設備使用等優點，但其施工作業危險性較大，且受到施工區域土壤、水文條件等限制，隨著人工成本的增加和專業打樁機械的性能不斷提升，人工成孔的應用逐漸減少。鉆孔灌注樁不需要打樁機械，但其需要專業的鉆孔設備。通常情況下，灌注樁的樁長可以較預制樁更長，并且能夠采用更大的樁徑，具有較廣的應用范圍。但鉆孔灌注樁的成孔質量不容易保證，容易出現孔壁塌方等情況，嚴重時形成灌注樁縮頸和斷樁情況，對于樁體的質量影響較大。因此，必須采取合理的樁體質量檢測方案對成孔樁質量進行檢查。

鉆孔灌注樁在施工過程中常采取泥漿護壁技術，能夠減少孔壁塌方等現象的發生，但施工現場的管理工作任務較重，由于施工現場的泥水較多，為保證人員財產安全，應當避免帶電設備受潮、保證排水系統通暢，并做好現場的環境衛生工作。

3 建筑基樁施工工藝

3.1 預制樁施工工藝

預制樁施工前需要進行吊裝和運輸工作，將預制樁從養護地點吊裝至運輸設備上，再運輸至施工現場。由于預制樁的長度較長、質量較重，在吊裝過程中應當避免預制樁在自重的作用下出現損傷，因此對于樁長較長的預制樁，應當合理計算樁在吊裝過程中的內力情況，并合理選擇吊裝方案。

預制樁在安裝到打樁設備上之后，應當采取重錘低落的安裝方法，這樣可以保證樁頭不被打碎，又能夠有足夠的壓力使預制樁進入地基中。端承型預制樁通常采取貫入度來控制打樁的深度，而摩擦型預制樁通常采取標高并結合貫入度指標進行樁體埋深的控制。因此在打樁過程中應當做好預制樁貫入度的記錄。

由于預制樁打入土體后，會產生對于土體的擠壓，使得后打的樁需要克服土壤阻力更大，因此合理安排預制樁的打樁路線是十分必要的。在打樁路線安排時，通常會減少機械設備的行駛路線，以加快施工進度；同時優先對基礎中間部位的樁進行施工作業，以保證群樁的施工質量和施工速度。

在打樁作業之前，應當做好放線工作，確定好打樁位置，同時嚴密監控打樁的垂直度，避免樁體出現過度傾斜。由于部分打樁機械的噪音和廢氣污染嚴重，應當做好施工的環保工作，以滿足綠色施工的要求。

3.2 灌注樁施工工藝

灌注樁的施工較為復雜，以鉆孔灌注樁為例，需要借助鉆孔設備進行鉆孔，并進行鉆孔的清潔工作。在保證孔內無雜物之后開始放置鋼筋籠并澆筑混凝土。在混凝土達到設計強度之前盡量避免灌注樁周圍土體的明顯擾動，并應當根據規范要求，對灌注樁進行樁基完整性檢測，對于存在問題的灌注樁應當及時采取補救措施，如有必要應當重新鉆孔灌注。

灌注樁在鉆孔工藝進行時通常采取泥漿護壁，有利于保持鉆孔的完整性，并能夠及時將渣土碎石帶出。根據泥漿的循環方式可以分為正循環和逆循環兩種方式，其中逆循環的沖擊力較大，能夠適應更為堅硬的土層，在鉆孔施工過程中應當根據實際情況選取合理的循環方式，保證鉆孔作業的經濟效益和鉆孔質量。

在灌注樁混凝土澆筑時，應嚴格控制混凝土的配合比、提高混凝土的和易性。由于灌注樁的樁長遠大于樁徑，澆筑混凝土時容易造成混凝土離析，因此在澆筑過程中應當合理把握混凝土的初凝時間，采取分階段進行澆筑的措施，以保證灌注樁混凝土良好的整體性。一些特殊工程要求灌注樁樁底擴口，常采取的方法是在灌注樁樁底安置適量炸藥等進行擴口，若施工中需要使用炸藥等易爆物品時，必須對其進行嚴格的管理，防止發生意外事故，造成人員和財產損失。另外在施工過程中應當及時處理挖孔或鉆孔產生的渣土，保持施工地點的環境衛生。

3.3 灌注樁的檢測工藝

由于灌注樁埋置于地下，無法用肉眼判斷其完整性，因此在灌注樁混凝土達到一定強度后可以對其進行無損檢測，以檢查灌注樁的完整性。目前工程中常采取低應變檢測方法和超聲波檢測方法。

低應變檢測方法的原理是聲波在混凝土樁內傳播速度與在土體中傳播速度不同，當聲波遇到混凝土和土壤交界的界面時會發生反射現象，利用傳感器來接受反射回來的聲波。通常情況下樁底的反射波最強，能夠較為清晰的判斷出來。通過測量樁底反射波的傳播時間來計算灌注樁的樁長，若檢測計算得到的樁長與設計的樁長基本一致，則說明灌注樁沒有發生斷樁現象，若計算得到的樁長明顯小于設計的樁長，則說明灌注樁出現了斷樁等問題。

超聲波檢測方法是在灌注混凝土時預埋聲波檢測管，根據樁徑的不同，聲波檢測管的數量也不同，樁徑越大聲波檢測管的數量越多，每兩根聲測管之間都可以形成一個測面，根據各測面之間的數據進行分析能夠得到灌注樁的混凝土質量。超聲波檢測方法的原理是利用超聲波在混凝土與土壤及不同介質中的傳播速度不同，且超聲波不能夠透過混凝土裂縫傳播的原理來判斷灌注樁的施工質量。在檢測過程中將超聲波檢測儀器的超聲發射端和接收端放入不同的檢測管內保證二者之間相應的位置關系，如高度相同或者固定高差，利用超聲接收端收集超聲發生端發出的超聲信號，根據聲波傳播的速度、幅值等數據，綜合判斷灌注樁的混凝土質量。一般而言，混凝土中的超聲波波速較快，且混凝土強度越高、越密實則超聲波波速越快。若超聲波波速突然變慢說明測面此處的混凝土存在缺陷，綜合不同測面數據能夠分析出灌注樁的縮頸、混凝土不密實等缺陷。若超聲波信號中斷則說明該測面中此處的混凝土存在裂縫，根據不同測面的數據對比能夠判斷出混凝土裂縫的規模。若灌注樁混凝土的裂縫規模過大，可以認為該灌注樁存在斷樁現象。當出現灌注樁斷樁的現象時必須及時采取合理的控制措施，如采取鉆芯法復查或者在原灌注樁的位置上重新鉆孔灌注等。

4 結語

建筑樁基的施工技術仍在不斷發展，隨著新設備、新工藝的出現，建筑樁基的施工質量和施工效率都得到了顯著提升。但施工管理對于建筑樁基的施工質量影響仍十分明顯，因此應當開展提高建筑樁基施工管理的相關研究。相信在合理的施工管理以及先進的施工技術的共同作用下，能夠有效提高建筑樁基的施工質量和施工效率，最終保證建筑物的安全性。

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