建筑工程地基基礎及樁基礎施工技術研究

薛旭康

（天保建設集團有限公司，河北 涿州 072750）

當前，建筑行業的發展速度越來越快，人們越發重視建筑工程的安全性。目前的高層建筑基礎通常采用樁基礎形式，因其工期可控，施工技術也相對成熟，在設計過程中樁基礎的合理選擇對整個工程造價和工期都有極大影響，目前包括房地產開發公司、設計院等都非常重視樁基設計的合理性。基于此，在建筑結構設計中選擇適合的樁基礎類型，這對整個項目的建設起到至關重要的作用。

1 建筑工程施工技術現狀分析

建筑工程施工現階段的理論與實際施工未能完全融合，導致許多理論上的技術要點與實際中所使用的技術存在明顯的差異性，實際施工過程中對施工技術也缺少創新。同時，在建筑工程施工的過程中，施工單位也沒有將施工中的各方面知識進行應用，導致經常出現許多的難點。比如在施工中沒有對非線性施工進行分析，對施工質量的最佳控制點沒有深入研究，對施工反饋沒有及時進行分析等，這些問題都沒有在實際的建筑工程施工中得到良好的解決，并且因為施工技術沒有進行創新，導致施工過程中存在嚴重的弊端，許多創新性的施工技術得不到良好的應用，在實際的施工中受到嚴重限制。除此之外，建筑工程施工技術在創新的過程中，需要有組織、有技術地進行創新工作，建立能夠有效對創新施工技術進行管理的專業性團隊。在現階段建筑工程施工中也存在些許問題，比如在施工過程中，如果出現質量問題，無法快速找到相應的負責人，許多項目都是由多個部門共同負責，導致部門之間的責任分配不明確，部門之間出現相互推諉的現象。因此，在建筑工程建筑管理中，需要制定較為完善的管理制度，明確建筑施工中各部門之間的權利和責任，這樣也能在一定程度上提升建筑工程建筑的施工效率和施工質量。[1]

2 地基基礎與樁基礎的施工特征

地基基礎與樁基礎是建筑工程的重要施工內容，但是因為地基工程多是處于地下，在具體施工中還會受到水害以及支護情況等多種因素的影響。如果沒有做好安全防護工作，有可能導致坍塌等施工事故發生，對施工人員的人身健康與安全造成危害。因此，建筑地基工程與樁基礎工程危險性較高，需要施工企業做好相應的安全管理與支護工作，保障施工環節的順利開展。

3 樁基礎的分類

建筑施工中樁基施工比較復雜，涉及的工序內容較多，樁基施工的合格與否，取決于樁基施工技術的有效實施。并且樁基施工對整體建筑項目施工有著一定的影響作用，目前樁基施工技術的應用，主要需要保證選擇樁基礎型號、樁數的準確性，而后對樁基涉及的受力情況進行驗算，從而保證工程質量達標。樁基礎的分類具體如下：（1）鉆孔灌注樁，這一種比較常見，先鉆孔處理，在孔中放置鋼筋籠之后澆筑混凝土成樁，該方式安全、可靠、單樁承載力大；（2）人工挖孔樁，以人力為主，投入人力較多，對周圍建筑的影響比較小，該方法可結合地基水量確定是否繼續開挖，同時也可以邊開挖邊確定卡位規模，成孔后將鋼筋混凝土填入其中，保證樁基施工質量；（3）預應力混凝土管樁，包括錘擊和靜壓兩樁施工方式，這是通過自重及對樁架的影響對樁發生作用力，讓樁快速進入地下，此種施工方式工期短、成樁質量有保證、綜合造價較低。采用靜壓施工不會產生較大的噪聲和振動，工藝簡單可操作性強，成本不高，因此管樁基礎在現實工程項目中得以廣泛使用。[2]

4 建筑工程地基基礎及樁基礎施工技術

4.1 靜壓管樁技術

在房屋建筑工程施工過程中，要對地基進行處理，可以采用靜壓管樁技術。靜壓管樁比較穩，不易晃動，在房屋建筑中采用一定的工藝，運用混凝土材料制成呈圓筒狀的預制構件，在具體施工時，先將其運到施工現場，再借助于靜壓的方法和錘擊的方法予以沉樁。目前，在施工實踐中，運用靜壓管樁技術，在絕大多數情況下是借助于全液壓式靜力壓樁機，其工作效率高，不易被其他因素所左右。現階段，最重要的問題是把施工過程中的換機工作把控住，從而提高靜壓管樁的施工品質。在尚未正式施工時，要深入地分析項目的地質情況以及在設計方面的具體情況，從而根據實際情況挑選合適的壓樁機。其他有關部門也要根據施工的具體情況挑選合適的樁機。對于房屋建筑工程項目施工的技術人士而言，要細致地核對劃分的軸線，再根據設計圖紙進一步核對建筑物和結構樁體，并根據具體要求核算樁尖，前往項目現場細致地測繪樁尖，運用科學的方式核查管樁的質量安全，同時做好相應的記錄，以便日后核查。另外，為了確保建筑工程質量，不僅要從整體入手核查成樁的品質，而且要詳細地核查單樁的品質與豎向承載力，看其是否符合設計的具體要求。

4.2 排水固結法

對于房屋建筑施工過程中時常會遇到的地基情況，要對其予以處理，運用排水固結法可以有效提高地基的承載水平。眾所周知，地基中含有一定的水分，在地基中設置豎向排水管，可以將其中的水分有效地排解出來。這樣一來，軟土就會變得更加穩固，地基的承載水平也會顯著提升，抗壓能力也會變強。目前常用以下三種排水固結法：（1）砂井法，即在軟土之中設置砂井，再設置砂墊層和相應的沙溝，從而使地基變得更穩固，把地基之間的排水距離控制在一定的范圍之內，增強地基的強度。（2）堆載預壓法，即根據具體情況和需求，運一些土石鋪在房屋建筑的施工現場，然后再采用對應的預壓技術把控地基的沉降現象。（3）電滲排水法，即把電極插到地基之中，接通電極，軟土中的水分就會快速排出，從而提高地基的堅固性。

4.3 建筑工程地基檢測技術

首先是荷載試驗。荷載試驗是檢測地基承載力最為直觀的方法之一，其原理是對地基施加趨近于建筑物實際載荷的靜載，來確定地基的極限承載力、抗拔承載力與水平承載力，就是利用堆載平臺模擬建筑物部分位置的載荷情況。荷載試驗地基檢測技術的要點主要集中在荷載試驗結果的準確性上，可以準確反映出地基在建筑物載荷壓力下的變化情況，并以此對地基基礎進行處理。荷載試驗的優點是其在建筑工程上有廣泛的應用條件，實際操作內容簡單便捷，對作業人員的要求不高，而且在整個試驗過程中人為因素基本不會對相關數值產生影響，保障了試驗結果的準確性。不過其缺點也在于靜載試驗設備較大，施工現場檢測場地需要符合一定要求，這也導致在項目施工后荷載試驗難以應用。

其次是低應變與高應變。低應變法主要用于復合地基混凝土樁身檢測，利用反射波的技術特點對樁身結構進行監測。通過力錘使建筑基樁產生豎向激振，彈性波就會在樁基結構中傳播，進而分析復合地基樁身內部情況，當出現斷樁、缺陷等問題時就會反映到相關信息上，以此判斷地基缺陷程度，進而采取相關處理方法。高應變法主要檢測基樁的豎向抗壓承載力和樁身完整性，其與低應變法相比是利用錘擊樁頂后基樁與土層產生相對位移來反饋信息的，相關信息會被安設在基樁兩側的相應儀器所收集，再結合波動理論對承載力進行判定。低應變或高應變法的優點是可以彌補荷載試驗詳細范圍內的準確性，增大檢測深度。而缺點在于實際運用中地質情況、樁身類型都會增加分析判斷的難度，需要具備專業能力和一定經驗才能夠將此技術發揮好。[3]

4.4 化學加固法

所謂化學加固法主要是指利用化學材料來粘結松散土，然后為提高地基承載力可以通過多種方法來實現，諸如機械拌和、化學反應等，在建筑工程中經常采用的方法主要有三種。第一種，灌漿法。在壓縮空氣與泵機的輔助下，在土層內部使用灌漿管均勻地灌注水泥等漿液，確保漿液在土層中能夠得到充分滲透，且需要同時擠出土層中的水分、空氣，經過一段時間的固結以后可以在原本比較松散的土體中快速凝結成一個固結的整體，以此可以發揮防水作用，促進地基承載力的提高，還能夠有效的預防地基沉降。值得一提的是，在注漿時通常會采用水泥漿、堿液、水玻璃等漿液。第二種，噴漿法。在預定位置可以使用工程鉆機進行鉆孔操作，待鉆孔到一定深度以后有必要將一個噴射嘴安裝到鉆桿下方，在高壓作用下可以確保漿液迅速向周圍的土層中噴射，且在噴射過程中噴嘴會按照鉆桿均勻地進行旋轉與提升，促使在噴射區能夠快速地形成一個圓柱體形式，待混合漿液與土體以后，可以形成一個固結的圓柱體。這種方法有助于土體承載力的提高，防水作用明顯，在砂土、人工填土或黏性土等地基工程中具有很高的適用性。第三種，深層攪拌法。借助特制深層攪拌機的作用，在地層深處可以注入一些固化劑，諸如水泥、石灰等，確保固化劑、土層能夠得到充分攪拌與混合，并有助于地下連續墻體或水泥樁系列的形成。

4.5 振動沉樁施工技術

在樁頂部安裝一個固定振動器，以此帶動樁身傳遞到土層中并帶動土層受迫振動，有助于相應收縮、位移的產生，且還會減少樁表面與土層之間的摩擦力，在樁自身重量、振動力的幫助下可以沉入土中。在進行打樁操作時可以先使用小距離的輕度錘擊，確保能夠嚴格按照規定要求將樁正常地沉入土中1～2m，然后逐漸擴大落距到要求高度，通過連續錘擊一直到樁能夠達到相關要求為止。這種方法具有設備簡單、體積小、重量輕的優點，可以高效地開展工程建設，并且使工程造價的成本顯著降低，在一些黏土、松散沙土、黃土、軟土沉樁中非常適用。[4]

4.6 控制偏差

樁基施工中必須嚴格控制偏差，尤其是條形狀、承臺樁，偏差一旦存在必然產生附加內力導致樁基礎不安全。如果在施工中存在較大偏差，則需要采取補樁等措施，增加施工任務量從而造成經濟損失。對于較為常見的問題，可采取如下措施：當樁頂標高比設計標高高時，可以采取截樁的措施，截斷超長部分，如果是空心樁，截樁后會導致施工困難，經濟性能差。當樁頂標高低于設計標高時，可以補樁，但這會對施工造成巨大影響。因此施工單位必須要對樁頂標高進行嚴格控制，確保標高與設計一致，在施工中必須考慮全面，為基礎施工做好準備。

4.7 鉆孔灌注樁基礎施工技術

（1）鉆孔機的安裝與定位是最為基礎的施工，如果在土木工程建設的過程中，鉆孔機的安裝出現偏差，那么在實際的施工中就會出現嚴重的偏差，導致樁傾斜或者樁偏心等問題出現，因此為了能夠更好地保障鉆孔灌注樁的施工質量，就必須要確定中心位置以及按照標準來對鉆孔機進行安裝。（2）在挖掘階段中，需要在挖掘深度5-6m 時垂直進行施工，確保垂直程度，避免出現套管的垂直度受到影響。因此，在挖掘施工開展之前，需要利用水平儀以及鉛錘來對垂直度進行校對，確保套管的垂直度。（3）要對開孔質量進行保障，施工中需要對成孔進行實時檢測，確保成孔符合施工的標準。如果在施工中選擇沖擊或者沖抓的方式進行鉆孔，必須按照施工順序進行鉆孔，成孔需要及時對孔內進行清理，并放入鋼筋籠進行混凝土的灌注，防止振搗過程中對周邊成孔造成影響。（4）成孔灌注混凝體并清理之后，為了能夠有效地避免斷樁的情況出現，可以將預制好的鋼筋籠垂直吊入成孔內，并對鋼筋籠進行定位和固定，然后用導管進行混凝土的灌注。

5 結語

總之，房屋建筑工程在具體施工時經常會遇到軟土地質，要有效提升施工品質，就要通過技術手段處理地基。目前，能選用的技術方式頗多，每種技術手段各有優劣，在施工時，要根據當時的情況，選擇最優的方式。與此同時，還要對技術人員進行培訓，提升其技術水平，使房屋建筑的整體施工水平得到提升。