建筑樁基技術的發展與創新

李永生

（江蘇華東建設基礎工程有限公司，江蘇 南京 210000）

1 建筑樁基發展歷史

建筑樁基是最古老的型式之一，早在新石器時代，人們就已經掌握了利用樁基對居住點進行修建的方法。我國的古代建筑，像造于軟弱地基上的重型、高聳建筑或歷史名橋，都是巧妙地運用了樁基結構才抵御住了地震、海浪，這也從側面證明了樁基的經久耐用。從建筑樁基的使用材料來看，樁基已經完成了從天然的石樁、木樁到混凝土樁和鋼筋混凝土木樁的轉變，在現階段施工過程中，主要采用鋼筋混凝土樁以及鋼樁系列和特種裝系列。

在建筑施工過程中，灌注樁是最為常用的，它包括人工挖孔樁基、機械鉆孔樁兩種類型。人工挖孔樁最先在美國出現的，到今天也有一百多年的歷史了。而鉆孔灌注樁是在大功率鉆孔機研制成功后小狐仙的。隨著二戰后全球經濟的復蘇，高層、超高層建筑都會選擇鉆孔樁來做樁基。鉆孔樁技術在世界各地都得到了充分的應用，應用量并呈逐年遞漲的趨勢。

我國灌注樁的使用始于六十年代，其普及速度之快與我國經濟的迅猛發展有著密不可分的聯系。近年來，我國對于灌注樁的使用已達世界各國之最，雖然起步較晚但卻是發展最為迅速的國家。

到今天，樁基已有數千年的發展歷史，世界各地在一個世紀的應用情況也說明了樁基技術對于建筑施工的重要性。無論是樁基的材料還是基礎施工方式都發生了很大的改進，并在發展過程中逐漸形成了一套現代化基礎工程體系。

現階段，建筑樁基在樁型和施工工藝上都做了很多創新，樁的成型工藝也比過去更加的多樣，特別是樁基設計和施工領域方面不斷有新的理念提出。也使得樁基越來越具有廣泛性的意義。當單樁設計的承載能力達到最大負荷時，設計者便需要從樁身材料、樁身截面、成樁工藝入手，進行承載力的改良樁系測驗。同時隨著互聯網的發展，電子計算機和數值計算也給樁基設計大開方便之門，樁基的設計理論不斷向著完善、健全的方向發展。

2 建筑樁基的發展趨勢

未來工程建設，將會朝著更高難度和更大規模發展，再加上樁基工程本身的復雜性，建筑樁基必然將朝著以下趨勢發展：

1） 改變過去規格和型式的過于冗雜，通過定型化和規范化的整理，來消除樁工機械和工藝不能良好匹配的弊端。2） 高強度材料及綠色無公害成樁工藝將作為未來樁基技術研究的主要內容。在某些情況下，樁和樁基的含義被拓寬，使得工程施工過程中不斷出現新的結構，就拿樁墻、圓筒式環型支護結構等在樁基設計和施工理論中被不斷地分析和反復論證。3） 化學和化工技術不斷向巖土工程滲透、交融，并發揮了很大的作用。例如，樁基工程環境反應的化學研究就會涉及到樁身材料和化學灌漿技術的應用等，化學和化工技術在復雜樁基設計施工過程中有著非常重要的作用。4）建筑樁基的行業秩序將會得到很大的改觀。經過一定時期的反復實踐，部分樁型和工藝將會得到淘汰。應科學來代替經驗，用數據規范施工，用高效的計算機技術代替危險的現場承載實驗，無公害施工技術和自動化技術將會在樁基施工過程中展現出不同凡響的作用。5） 樁基技術過程中的特殊問題，諸如混凝土中樁的設計和施工、特殊樁型的工作機理與應力和位移的計算等等都將會受到科學工作者的重視，相信，很多問題都能得到解決。

3 建筑樁基的施工技術及原則

樁基承擔著上層建筑與地面間的連接作用，將上層建筑的荷載傳遞至地面以提高建筑結構整體的荷載能力和抗震能力。在樁基施工過程中，需要遵循以下幾個施工原則：

1） 因地制宜。不同的土層條件例如地下水位、土壤成分等都會對樁的實際功效發揮產生影響，在實際操作過程中，需要根據建筑工程的實時地質條件，選擇合適的樁結構。2） 充分考慮泥水、沙石等周邊環境的影響。建筑樁基操作中泥漿護壁的鉆孔樁的實施需要充分考慮對于周邊環境的影響。3） 樁基基礎荷載量的判斷。基礎荷載量是單樁承載力的主要影響因素。因此在施工前，需要估算建筑上層部分給予基礎的荷載大小，以便能夠有針對性的設計出符合條件的樁基。4） 機械化設備的使用。對于施工現場的設備進行評估，如果現有機械設備不能滿足當前的施工需要，可以就近調用其它工地的機械設備，如果沒有合適的還可以選擇購買新的機械設備。

4 建筑樁基技術的創新方法

1） 不斷強化創新施工理念。理念是員工行事的準繩，因此在實際工作中需要不斷加強員工的理念養成，提高工作質量，并加強建筑施工管理。2） 支持并鼓勵樁基技術的創新。社會和建筑行業內部都應當加大對樁基技術創新的力度，培養一批優質的技術創新人才，來推動整個行業的進步。3） 不斷完善創新機制，深入創新施工理念，保持永久的創新性。

5 結語

工業化的進程對于樁基技術的發展有著巨大的影響，不管是鋼鐵工業還是化學工業，都對樁基技術的發展及其應用形成了一個特定的時期或是階段。由于不斷有新的樁型施工工藝的出現，樁基的很多理論概念都在實際應用過程中發生了變化，再加上樁基本身的復雜性，使得樁的應用更加具有難度。好在隨著樁基技術的不斷改良和優化和樁基與其它工程學科聯系的加深，讓樁基技術朝著更加規范化、有序化的方向發展。