建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究

李新楠

【摘要】隨著近年來(lái)我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，樁基礎(chǔ)技術(shù)在建筑工程土建施工中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在施工中合理應(yīng)用樁基礎(chǔ)技術(shù)，有助于提升建筑工程的穩(wěn)固性。在建筑工程土建施工過(guò)程中，應(yīng)用樁基礎(chǔ)技術(shù)的意義重大，既能提升基礎(chǔ)的承載力，也能促進(jìn)建筑穩(wěn)固性的提升，同時(shí)在樁基礎(chǔ)技術(shù)的完善過(guò)程中，技術(shù)的環(huán)保性能和節(jié)能效果也在不斷提升，因此能夠更好的推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。除此之外，應(yīng)用樁基礎(chǔ)技術(shù)，對(duì)于解決深陷問(wèn)題具有十分明顯的作用。相較于普通的基礎(chǔ)施工技術(shù)，樁基礎(chǔ)技術(shù)具有多方面的優(yōu)勢(shì)，尤其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，相較于傳統(tǒng)的地基處理技術(shù)，樁基礎(chǔ)技術(shù)能夠適應(yīng)更加惡劣的地質(zhì)環(huán)境條件，并且還能確保技術(shù)的作用發(fā)揮，能夠在很大程度上降低沉陷以及坍塌事故的放上幾率。正是由于樁基礎(chǔ)技術(shù)具有這些優(yōu)勢(shì)，使得該技術(shù)在建筑工程土建施工中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是從技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，依然存在一定的不合理因素，未能充分發(fā)揮出樁基礎(chǔ)技術(shù)的作用與優(yōu)勢(shì)。針對(duì)這種情況，一方面需要我們繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)樁基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)，使樁基礎(chǔ)技術(shù)更加完善，作用更加顯著，另一方面要積極探索更加合理的技術(shù)應(yīng)用措施，確保技術(shù)的應(yīng)用效果。

【關(guān)鍵詞】建筑工程;土建施工;樁基礎(chǔ)技術(shù);應(yīng)用措施

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.002

緒論

技術(shù)的完善與應(yīng)用，是推動(dòng)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在，在我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，近年來(lái)對(duì)樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這是因?yàn)闃痘A(chǔ)技術(shù)具有多方面的作用和優(yōu)勢(shì)，既能保障基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也能適用于更加復(fù)雜的環(huán)境之中。因此在技術(shù)合理運(yùn)用的基礎(chǔ)上，也要注重對(duì)技術(shù)的研發(fā)，促進(jìn)樁基礎(chǔ)技術(shù)的不斷完善，推動(dòng)樁基礎(chǔ)技術(shù)朝著更加節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，使其能夠發(fā)揮出更大的作用。

一、樁基礎(chǔ)技術(shù)概述

在我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展過(guò)程中，所應(yīng)用到的技術(shù)類型較多，其中樁基礎(chǔ)技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)形式之一，對(duì)樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用，不僅對(duì)于提升土建施工質(zhì)量具有十分重要的意義，而且能夠推動(dòng)工程效益的提升，并且在建筑工程工期方面也發(fā)揮了不俗的價(jià)值。

1.樁基礎(chǔ)的尺寸

相比中低層的建筑進(jìn)行施工，高層或者超高級(jí)的建筑在施工時(shí)對(duì)于樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用要求就更高。眾所周知，高層或者超高層建筑的自身體量較大，自重變得更大，因此所帶給的樁基礎(chǔ)在一定范圍內(nèi)的荷載量也可能會(huì)有很大幅度的提升，需要樁基礎(chǔ)具備更強(qiáng)的承載力，這樣才能夠有效地保障整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定。而要想有效地提升樁基礎(chǔ)的承受能力，主要是通過(guò)采用增加鋼基礎(chǔ)直徑等手段。從目前的情況分析來(lái)看，為了充分滿足高層以及超高級(jí)建筑的使用需求，樁基礎(chǔ)的長(zhǎng)度和直徑一般應(yīng)大于2.5米，并且鋼管樁的長(zhǎng)度大于100米。

2.樁基礎(chǔ)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

以往主要采用筒式柴油錘沖擊式鋼筋混凝土預(yù)制樁，承載力強(qiáng)，自身強(qiáng)度高等特點(diǎn)是此類樁基的重要優(yōu)勢(shì)，并且施工相對(duì)簡(jiǎn)單，可以確保較高的施工效率。但是這種樁體在施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的噪音污染，并且在施工中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生大量的油污，對(duì)環(huán)境造成污染的同時(shí)，也浪費(fèi)了大量的資源。尤其在人員集中的區(qū)域施工，會(huì)對(duì)周圍居民的生活帶來(lái)巨大的影響。針對(duì)這種情況，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)靜壓實(shí)鋼筋混凝土預(yù)制樁的應(yīng)用，這是因?yàn)樵摷夹g(shù)所產(chǎn)生的噪音更小，根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，噪音減少量可以達(dá)70%左右。同時(shí)，技術(shù)的節(jié)能效果更加，可以節(jié)能大約50%左右的能耗。應(yīng)用靜壓實(shí)鋼筋混凝土預(yù)制樁，也能避免出現(xiàn)油污飛濺的問(wèn)題，減少對(duì)環(huán)境的污染，創(chuàng)造更多的環(huán)保價(jià)值。從目前的實(shí)際情況來(lái)看，靜壓實(shí)鋼筋混凝土預(yù)制樁主要應(yīng)用在中層建筑和高程建筑之中，而在超高層建筑中的應(yīng)用則相對(duì)較少，未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)的研發(fā)，進(jìn)一步拓展技術(shù)的應(yīng)用范圍，使其能夠在超高層建筑的建設(shè)中同樣發(fā)揮重要作用。

3.樁基礎(chǔ)技術(shù)的適用范圍分析

通過(guò)上文的分析我們可以認(rèn)識(shí)到樁基礎(chǔ)技術(shù)具有多方面優(yōu)勢(shì)，但是樁基礎(chǔ)施工技術(shù)也存在一定的局限性，因此在應(yīng)用樁基礎(chǔ)技術(shù)時(shí)，需要分析技術(shù)的適用范圍，在合適的適用范圍內(nèi)加以應(yīng)用，這樣才能充分發(fā)揮出樁基礎(chǔ)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用。對(duì)于樁基礎(chǔ)技術(shù)的適用范圍來(lái)講，主要集中在那些對(duì)基礎(chǔ)質(zhì)量要求高的建筑，自重較大的建筑、穩(wěn)定性要求高的建筑以及承重力較高的建筑之中。除此之外，如果建筑所在地恰巧處于地震帶，或者建筑所在地的土層比較特殊等情況，應(yīng)使用樁基礎(chǔ)技術(shù)，借助樁基礎(chǔ)技術(shù)的作用，提升建筑的穩(wěn)定性。這些建筑結(jié)構(gòu)都對(duì)基礎(chǔ)的要求較高，需要基礎(chǔ)具備較高的穩(wěn)定性，而只有借助樁基礎(chǔ)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，因此在這些建筑中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用。

二、建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用措施

1.樁基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用的準(zhǔn)備工作

對(duì)樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用，需要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，只有準(zhǔn)備工作做得充分，才能使樁基礎(chǔ)技術(shù)取得理想的應(yīng)用效果。首先，準(zhǔn)備工作要對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行全面勘察，勘察的內(nèi)容包括施工環(huán)境以及施工地點(diǎn)的水文特點(diǎn)和地質(zhì)條件等。其次，要結(jié)合勘察結(jié)果來(lái)制定完善可行的施工方案，明確施工中涉及到的各項(xiàng)工藝的具體參數(shù)。最后，要準(zhǔn)確記錄樁基的地步和頂部數(shù)據(jù)，為后續(xù)的樁基放線定位奠定基礎(chǔ)。除此之外，還要對(duì)施工人員做好技術(shù)交底，幫助其掌握樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用要求和規(guī)范。總之，要對(duì)施工中涉及到的內(nèi)容提前做好準(zhǔn)備，為后續(xù)樁基礎(chǔ)技術(shù)的有效應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

2.樁基礎(chǔ)技術(shù)在土建施工過(guò)程中的應(yīng)用

（1）預(yù)制樁施工方法

預(yù)制樁施工需要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)材料以及形式來(lái)制作樁基，預(yù)制樁則以鋼樁或者混凝土樁為主。其中以混凝土樁的應(yīng)用最為廣泛，而鋼樁則主要在那些特殊領(lǐng)域中應(yīng)用，并且在鋼樁的應(yīng)用過(guò)程中，多為H型鋼樁和鋼管樁為主。而對(duì)于混凝土預(yù)制樁來(lái)講，這種類型的樁體結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的承載能力，同時(shí)施工方便，因此應(yīng)用更為廣泛。但是應(yīng)用混凝土預(yù)制樁施工，容易對(duì)施工區(qū)域的環(huán)境造成影響，這是應(yīng)用混凝土預(yù)制樁的不利因素。在預(yù)制混凝土樁的沉樁過(guò)程中，要科學(xué)選用沉樁方式，確保沉樁效果，并且要避免在沉樁過(guò)程中對(duì)狀體造成損壞，要堅(jiān)決杜絕斷樁等現(xiàn)象的發(fā)生，因此對(duì)沉樁方式的選擇至關(guān)重要。通常情況下，所應(yīng)用的沉樁方式主要包括靜力沉樁等，另外也會(huì)應(yīng)用到射水沉樁的方式，但是這種沉樁方式的應(yīng)用范圍較小。而其他幾種沉樁方式在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)對(duì)土層造成一定的擠壓作用，很容易導(dǎo)致土層被破壞。為了降低這方面的影響，在施工之前需要進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，合理設(shè)定樁基的數(shù)量和樁基之間的間隔距離，避免樁基土體之間相互影響。

（2）灌注樁施工方法

在灌注樁施工過(guò)程中，通常主要會(huì)應(yīng)用到鉆孔灌注樁等方法，但無(wú)論采用哪種方法，都要結(jié)合實(shí)際需求合理應(yīng)用。除此之外，在施工中還應(yīng)注重把控混凝土的質(zhì)量，并且針對(duì)不同的施工方法要采用不同的施工措施。就鉆孔灌注樁而言，這種方法需要在地面打孔埋樁，在打孔過(guò)程中，要確保打孔位置準(zhǔn)確，并且要注重清孔工作，將孔底沉渣清除，確?？椎壮猎暮穸确鲜┕?biāo)準(zhǔn)要求。在此基礎(chǔ)上再放入鋼筋籠，然后關(guān)注混凝土。就沉管灌注樁來(lái)講，主要次用沉管開孔的方式進(jìn)行施工，這種方式施工更加便捷，施工成本更低。但是采用沉管灌注樁，受沉管自身直徑的影響，導(dǎo)致樁體的橫截面較小，這會(huì)影響到樁體的強(qiáng)度，甚至?xí)?dǎo)致樁體發(fā)生斷裂。就挖孔樁而言，是指通過(guò)機(jī)械或者人工的方式挖孔，在施工過(guò)程中要做好樁孔的防護(hù)，保障施工的安全性。挖孔完成后在孔內(nèi)安裝鋼筋，要做好鋼筋的固定工作，避免在澆筑時(shí)為止出現(xiàn)偏移，然后澆筑混凝土成樁。挖孔樁與其他方法相比，雖然施工難度低，但是施工強(qiáng)度大，施工質(zhì)量容易受到影響，因此通常不推薦這種方法。

（3）振動(dòng)沉樁施工方法

在土建工程樁基礎(chǔ)施工期間，該技術(shù)主要是對(duì)重錘設(shè)備和自然重力進(jìn)行利用，借助振動(dòng)壓實(shí)的辦法，全面促進(jìn)巖土密度的提升，保證地基可以處于穩(wěn)定的狀態(tài)，從整體的角度上提升地基承重效果，具體如圖1所示為振動(dòng)沉樁設(shè)備。在處理土建工程地基過(guò)程中，若想保證振動(dòng)沉樁技術(shù)應(yīng)用的更加科學(xué)合理，必須要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況有所了解，明確施工區(qū)域的土質(zhì)情況，科學(xué)的制定振動(dòng)沉樁施工計(jì)劃。在施工現(xiàn)場(chǎng)，若土壤的粘度不高，可以選擇利用振動(dòng)沉樁技術(shù)，科學(xué)的對(duì)施工方案進(jìn)行制定[3]。在施工環(huán)節(jié)，施工人員務(wù)必要高度重視，對(duì)打樁力度進(jìn)行嚴(yán)格管控，規(guī)范操作，以便可以最大限度的降低安全事故出現(xiàn)幾率。

三、樁基礎(chǔ)施工遇到的問(wèn)題與解決對(duì)策

1.偏移為題

超平防線需要十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊勒帐┕さ膱D紙來(lái)開展，具體的依照建筑物的軸線控制樁制定出樁基軸線的位置，逐漸將樁的準(zhǔn)確位置測(cè)設(shè)到地面之上，要注意對(duì)預(yù)制樁需要在打樁的現(xiàn)場(chǎng)或者是附近來(lái)設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)，保證位置控制在兩個(gè)以內(nèi)，逐漸將其運(yùn)用到超平場(chǎng)地與有關(guān)檢驗(yàn)樁的具體入土深度。有關(guān)打樁的順序需要嚴(yán)格的依照樁的實(shí)際規(guī)格與樁的實(shí)際密集程度基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)標(biāo)高確定，保證打樁的順序分之為中間向兩個(gè)方向?qū)ΨQ進(jìn)行、中間向四周進(jìn)行等。

2.頸縮

所謂頸縮，主要指的是樁身的某處樁徑縮小，具體來(lái)說(shuō)主要發(fā)生在套管成孔灌注樁與導(dǎo)管水下灌注混凝土樁。其主要的原因是由于施工的操作并不好，抽管的速度也會(huì)過(guò)快，土質(zhì)較差等因素導(dǎo)致的。針對(duì)這種問(wèn)題的處理方式如下：其一，對(duì)于套管成孔灌注樁，在開展施工工作的過(guò)程中，嚴(yán)格管控抽管的速度。保證樁管內(nèi)有不少于2m高度的混凝土，以此來(lái)具備充足的壓力，以此來(lái)促使混凝土在出管之后可以正常擴(kuò)散開來(lái)。其二，對(duì)于水下灌注混凝土所使用的比較高頻率的方式就是導(dǎo)管法。需要首先將導(dǎo)管吊入到樁孔之內(nèi)，繼而保證導(dǎo)管處于一種垂直的狀態(tài)，繼而保證不同段間的接口都是已嚴(yán)密與平整的。其三，導(dǎo)管的地步大約離樁孔底0.5m左右，頂部需要高出水面大約3-4m，并且在導(dǎo)管的上部需要接入漏斗。下部分需要設(shè)置隔離栓，利用鐵絲懸吊在導(dǎo)管下部的管口之內(nèi)。其四，在進(jìn)行灌注的時(shí)候，需要首先在導(dǎo)管與漏斗之內(nèi)灌滿混凝土，混凝土的灌入量需要盡可能的保證在下落之后將導(dǎo)管的下端埋入混凝土大約0.5-0.6m，之后將鐵絲斬?cái)?，隨之隔水栓也會(huì)落下來(lái)，混凝土?xí)_出導(dǎo)管的下口，在剪栓之后混凝土也要連續(xù)的進(jìn)行澆灌。在導(dǎo)管進(jìn)入到混凝土的2-2.5m的深度之后，就可以將導(dǎo)管提升起來(lái)，但是需要注意提升的速度不能太快，需要保持導(dǎo)管下端埋入混凝土深度在1m左右。

四、建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

在經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢(shì)下，我國(guó)的建筑企業(yè)也會(huì)越來(lái)越多的參與到國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)之中，同時(shí)國(guó)際建筑企業(yè)也會(huì)深入到國(guó)內(nèi)的建筑市場(chǎng)，搶占我國(guó)建筑企業(yè)的市場(chǎng)份額。面對(duì)這種情況，需要建筑企業(yè)注重提升競(jìng)爭(zhēng)力，擴(kuò)展企業(yè)的國(guó)際市場(chǎng)份額，這便需要加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，推動(dòng)技術(shù)革新。為此，建筑企業(yè)之間應(yīng)加強(qiáng)合作，共同進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，這樣既能分擔(dān)技術(shù)研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)和成本，也能共享技術(shù)研發(fā)成果，有助于我國(guó)建筑行業(yè)的整體發(fā)展。國(guó)家應(yīng)給予建筑行業(yè)技術(shù)研發(fā)相應(yīng)的支持和鼓勵(lì)，并由相關(guān)部門牽頭組建技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)，吸納優(yōu)秀技術(shù)人才和設(shè)計(jì)資本，為樁基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)奠定基礎(chǔ)。研發(fā)機(jī)構(gòu)的建立和運(yùn)作，要以為建筑行業(yè)發(fā)展提供先進(jìn)技術(shù)為目的，結(jié)合我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展需求進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，開發(fā)出更加完善，更具適用性的先進(jìn)技術(shù)形式。除此之外，在我國(guó)可持續(xù)戰(zhàn)略的要求下，建筑行業(yè)將朝著更加節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，在此背景下，這對(duì)樁基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)需要大力開發(fā)節(jié)能環(huán)保技術(shù)，推動(dòng)樁基礎(chǔ)技術(shù)朝著更加節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展。未來(lái)，那些高能耗以及環(huán)境不友好的施工技術(shù)將逐漸被淘汰，而相應(yīng)的節(jié)能環(huán)保技術(shù)將會(huì)得到大力的推廣應(yīng)用。

結(jié)論：

在建筑行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，同時(shí)隨著高層建筑工程數(shù)量的增加，使得樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的作用更加凸顯，人們對(duì)樁基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)、應(yīng)用也更加關(guān)注。樁基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)，需要成立專門的研發(fā)機(jī)構(gòu)，并且要確保研發(fā)機(jī)構(gòu)獨(dú)立于行業(yè)之外，由研發(fā)機(jī)構(gòu)牽頭，帶動(dòng)建筑企業(yè)積極參與到樁基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)之中，同時(shí)廣泛吸納優(yōu)秀人才和社會(huì)資金的支持，提升技術(shù)研發(fā)效果，為建筑行業(yè)提供更具適用性、更加環(huán)保節(jié)能的樁基礎(chǔ)技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。與此同時(shí)還要加強(qiáng)技術(shù)的推廣應(yīng)用，讓新型樁基礎(chǔ)技術(shù)發(fā)揮出更大的作用。

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