建筑工程土建施工中樁基礎技術的應用分析

李慶林

0 引言

自改革開放以來我國建筑工程的投資規模迅速擴大，在此背景下，應加強對于土建施工中樁基基礎的關注。樁基基礎在整個土建施工過程中發揮著重要作用，其能夠決定整個建筑物的受力和受力傳遞，意義重大。

1 樁基礎選型及其經濟效益分析

1.1 樁基礎概述

樁基礎是建筑工程中受到廣泛應用的一種基礎形式，經過了漫長的發展過程。能夠充分壓縮土體，當土體受到荷載作用之后其整體體積會因為受到壓縮力而發生沉降，在這個過程中土體孔隙內的水也會隨著壓力增大而從孔隙中排出，最后使得整個土體完成固結。對于現代建筑工程而言，建筑物的上部載荷也在逐漸增大，這樣一來建筑物對整個地基承載力的要求也會隨著提升。天然的地基顯然已經不能滿足現階段建筑工程需求了，當淺地基土無法滿足施工的要求時，施工人員不能直接開展地基處理作業，會利用各種樁基礎技術來促進土層與深層持力層充分接觸，從而起到減小沉降的效果。

1.2 樁基礎選型以及經濟效益分析

對樁基類型的選擇是樁基基礎施工的重點，對樁基類型的選型是否合理會影響整個施工項目的開展與運營，其會對整個建筑工程的質量、施工成本以及施工安全性產生較大影響。施工人員在選擇樁基礎類型的時候需要結合施工場地的實際情況，包括人工、機械設備、材料特點以及采購金額。樁基技術的優劣會影響整個建筑工程的質量，要求其本身的承載力要遠遠高于普通的基礎承載力，因此對樁基基礎技術的應用水平會影響整個建筑工程的安全性。

2 樁基礎類型選擇以及技術特點分析

2.1 預應力混凝土管樁

2.1.1 預應力混凝土管樁成樁工藝

預應力混凝土管樁技術近年來在我國的建筑施工領域中運用較為廣泛，根據其生產工藝類型可將其分為后張法和先張法樁。先張法是通過利用先張法張拉預應力鋼筋配合混凝土離心最終生產出預制樁，構件主要有鋼筋箍、鋼板端頭以及中空圓環形樁身。而后張法是先由施工人員提前做好預留孔洞，然后再使用相關的模具將混凝土進行凝固最后再結合預留的孔洞來對其施加對應的預應力，目前建筑施工市場中應用的最為廣泛的是先張預應力混凝土管樁。

2.1.2 預應力管樁特點

從目前預應力混凝土管樁的成樁工藝來看，其主要具有以下幾個特點。

（1）單樁承載力較高

預應力管樁相較于傳統相等尺寸的灌注樁而言，其單樁的承載能力會提高30%～50%左右。

（2）施工流程簡單

一般來說施工人員需要先確定好管樁的尺寸再將設計要求發給廠家，廠家按照施工要求生產管樁，施工單位收到管樁材料再將材料送往施工現場進行施工，相較于傳統的混凝土管樁施工而言，預應力管樁施工更加便捷，且不需要進行后期養護，因此可節約施工成本。

（3）成樁靈活

施工人員在進行預應力管樁施工的時候可以結合施工現場的實際情況來開展接樁作業和截樁作業，然后根據施工需求來控制管樁尺寸，從而提高整體施工的靈活性。

（4）檢測隨機性強

在施工過程中，每一根管樁在施工過程中都需要利用壓樁機來檢測管樁的實際深度以及承載能力，完成成樁作業后可以對單個樁進行載荷檢測，并根據檢測結果調整施工方案，從而提升整個建筑施工的水平以及質量。

（5）單樁承載力成本較低

按照當前建筑材料的成本價格來看，混凝土注漿樁以及泥漿護壁樁每立方米的制作成本價格在1 000 元左右，而預應力混凝土單個管樁每立方米的成本造價則在600 元左右。

（6）施工速度更快

在沒有特殊情況的前提下，管樁每一秒的下降速度為0.8m/s，而預應力管樁的接樁工藝只需要采用機械進行連接，整個過程僅需要耗費15min。

（7）環保性強

在預應力管樁的施工過程中其產生的施工噪音極低，不會對整個施工場地造成較大的震動，也不會產生較大的揚塵，其施工特點符合現代綠色環保施工理念。

2.1.3 常見問題分析

雖然預應力混凝土管樁具有十分明顯的施工優勢，但其也同樣存在相應的缺點，其缺點與施工工藝密切相關，其作為預制樁，如果在施工時采用錘擊式的方式來進行沉樁，那么很可能給整個建筑工程埋下安全隱患。預應力混凝土管樁一般來說是無法在城市的中心區域進行施工的，如果想通過采取靜壓式沉樁法來進行沉樁作業，雖然可以避免發生一次性公害，但由于該沉樁法需要使用到的設備更多，因此進出場都非常繁瑣。

2.2 人工挖孔樁

2.2.1 施工特點

所謂人工挖孔樁，其主要是依靠人力來開展挖孔作業的，最后在通過灌注的方式來成樁。該孔樁的工藝與其他孔樁的區別在于所有的成孔都是由人工挖掘生成的，由于施工工藝較為特殊，因此由施工人員在孔內進行孔樁挖掘，因此整個孔的直徑要求比較大，至少要超過800mm，因此這類技術比較適合應用在荷載比較大的建筑工程之中。人工挖孔樁的施工特點主要有如下幾點。

（1）不存在隱蔽施工

由于該工藝技術主要是依靠人力完成挖孔的，因此不會出現隱蔽施工的情況，施工人員可以根據施工環境的地質情況來調整，所有施工指標均屬于可控指標，因此可有效確保整個施工的質量。

（2）節能環保

在人工挖孔樁過程中，主要依賴的是人力，因此不會使用到各種大型的機械設備，能夠起到節能、節水、無污染的施工效果，且不會對施工環境造成二次傷害，適合被運用在一些施工環境較為復雜的場地。

（3）可控性強

由于是人工挖掘，因此施工人員可以隨時開展清土處理，可有效控制樁底。

（4）靈活度高

可以根據施工現場的地質條件以及土層承載力的變化來及時調整孔樁的深度和直徑。

（5）灌注質量較高

在進行樁身砼澆筑作業的時候可以進行人工輔助，由施工人員來完成對混凝土的振搗作業，因此在開展該項作業的時候不容易發生空孔、斷樁等不良現象，整體的灌注施工質量較高。

2.2.2 施工方法

人工挖孔的工藝流程：孔口防護→土方開挖→護壁施工→土方二段開挖→樁孔支護→循環開挖。

直至施工達到設計深度后再放置鋼筋籠→灌注樁芯→養護樁頭。

在這個施工過程中主要的施工要點有7點，具體如表1所示。

表1 人工挖孔施工要點

2.2.3 常見問題

雖然人工挖孔樁的質量比較穩固，但成孔過程容易受到人為因素影響，因此需要特別對人力進行管理。工程監管人員在監督管理的時候尤其需要注意對成孔的直徑、擴底尺寸進行監管，確保所有尺寸都是符合施工要求的。

3 結語

本文主要針對人工挖孔樁和預應力混凝土管樁的兩種樁基礎類型的技術特點以及應用情況進行了梳理和分析。希望可以為建筑施工在后續選擇管樁基礎施工工藝和類型提供依據，從而提高整個工程的經濟效益。