建筑工程地基基礎(chǔ)及樁基礎(chǔ)施工工藝

李德福

地基和樁基施工在優(yōu)化項(xiàng)目結(jié)構(gòu)以及確保工程整體的安全和穩(wěn)定方面的作用是決定性的，是整個工程中尤為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。所以，施工部門必須了解基礎(chǔ)建設(shè)工藝的種類，同時結(jié)合實(shí)地情形優(yōu)先采取科學(xué)的正確的基礎(chǔ)施工工藝，以保證整個工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

一、工程簡介

某工程項(xiàng)目選址在該市高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)聚集的區(qū)域，該地交通情況極其便利。工程主體選擇的是框剪結(jié)構(gòu)，附帶一層地下結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用的是樁基礎(chǔ)。在該項(xiàng)目的土建項(xiàng)目中，樁基礎(chǔ)為關(guān)鍵環(huán)節(jié)，樁徑的規(guī)格為600mm，樁長設(shè)計為11.5m。為縮短工期的同時在成樁質(zhì)量上有所提高，在相關(guān)部門研究后，選擇旋挖鉆孔灌注技術(shù)完成樁基礎(chǔ)的施工。

二、地基基礎(chǔ)施工工藝

1.沙石換填墊層技術(shù)

項(xiàng)目地基基礎(chǔ)建設(shè)時使用的是沙石換填墊層技術(shù)，該技術(shù)對原材料的要求非常高，必須使用規(guī)格較高的卵石材料、碎石材料等，砂石原料的泥含量必須限制在5%內(nèi)；若是砂石原料用于排水固結(jié)墊層，其泥含量就必須限制在3%內(nèi)。不僅如此，建設(shè)部門還應(yīng)該制定合理的施工工藝選擇方案(見表1)，選擇合理的施工工藝方案，把鋪設(shè)厚度以及含水量限制在合理的區(qū)間。

表1 砂石換填墊層施工工藝方案

2.重錘夯實(shí)技術(shù)

利用重錘夯實(shí)技術(shù)完成地基基礎(chǔ)的建設(shè)，必須完善下面的建設(shè)流程：

（1）施工前必須在施工場地完成實(shí)驗(yàn)性夯實(shí)操作，夯實(shí)面積是10m2，層數(shù)為2層，依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出所需的夯擊參數(shù)；

（2）為了保證地面邊角能夠得到充分地夯實(shí)，基坑的夯實(shí)面積必須超出基礎(chǔ)邊緣0.5m；

（3）為了保證基坑或基槽不出現(xiàn)灌水現(xiàn)象，在其周圍必須設(shè)計排水系統(tǒng)；

（4）若是要在較大面積內(nèi)進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)，必須確保夯實(shí)的連續(xù)性。每當(dāng)完成夯實(shí)操作后，工作人員必須使用專業(yè)器械完成夯坑的填平工作，測算出地基下降的平均數(shù)據(jù)。操作人員必須科學(xué)地設(shè)計夯機(jī)工作的間隔，在地基土壤達(dá)到規(guī)定的要求后，再實(shí)施下一步驟的夯實(shí)操作。

3.振沖擠密施工技術(shù)

在進(jìn)行項(xiàng)目地基施工時，工作人員必須使用振沖擠密技術(shù)，優(yōu)化施工工藝的使用方案，如圖1所示。操作者第一步必須準(zhǔn)備好機(jī)械以及施工工具，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性的振沖操作，依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定振沖擠密的相關(guān)參數(shù)；第二步，必須完成定位、成孔、清孔，在上述步驟完成后，實(shí)施振密處理，保證振沖擠密的強(qiáng)度和穩(wěn)定性達(dá)到相關(guān)規(guī)定。

圖1 振沖擠密施工流程

4.排水固結(jié)技術(shù)

因?yàn)樵摴こ淌┕r，地基有很高的含水率，其土壤會出現(xiàn)液化的特性，地基的承重能力以及穩(wěn)定性會遭到破壞，所以該建筑單位使用了排水固結(jié)的地基施工工藝，使用不同的排水工藝將土壤中的水分最大可能的排出，讓土壤可以自動化固結(jié)，提高地基的承重能力，降低土壤的沉降。在進(jìn)行本次施工時，工作人員采取了兩種排水技術(shù)，一個是袋裝砂井排水技術(shù)，另一個是塑料排芯板排水技術(shù)，使用水沖和沉管的方式進(jìn)行成孔，在孔內(nèi)灌漿后實(shí)施預(yù)壓作業(yè)。為了使地基中水分的排出更快，工作人員選擇真空加壓的方式進(jìn)行操作，讓地基更快地完成固結(jié)，增強(qiáng)地基的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性，防止地基發(fā)生沉降不均衡的現(xiàn)象。

三、樁基基礎(chǔ)施工工藝

正常情況下，建筑工程項(xiàng)目施工所面臨的環(huán)境較為復(fù)雜，這種特點(diǎn)會對項(xiàng)目的穩(wěn)定性造成較大的影響。樁基礎(chǔ)施工的主要作用是為了降低建筑物的變異量，提高建筑物基礎(chǔ)穩(wěn)定性，這樣可以有效降低建筑物的變形量及位移量。樁基礎(chǔ)深入至地基中，在樁基礎(chǔ)與地基的相互作用影響下，建筑物的穩(wěn)定性能夠得到顯著的提升。在對樁基礎(chǔ)施工之前，施工人員應(yīng)該結(jié)合施工現(xiàn)場的環(huán)境及地質(zhì)條件，有針對性的選擇樁基礎(chǔ)的類型，在保證樁基礎(chǔ)具備合理的情況下，才能夠?qū)痘A(chǔ)進(jìn)行施工。必須要保證樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量，其是建筑項(xiàng)目施工安全及施工質(zhì)量的根本基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)的主要作用是將上部建筑物傳遞而來的荷載傳輸至地下土層中，或是對地下軟弱土層進(jìn)行擠壓密實(shí)處理，提高地基的承載力。

1.清理場地

在實(shí)施樁基礎(chǔ)操作前，必須完成場地的清理操作，在進(jìn)行此施工環(huán)節(jié)時，要利用推土機(jī)完成場地的鋪平，這樣可以減少場地清理的時間。因?yàn)樵擁?xiàng)目所處位置的地下沒有管線，所以僅需進(jìn)行地面的清理。

2.測量放線

測量放線環(huán)節(jié)在樁基礎(chǔ)項(xiàng)目中十分關(guān)鍵，所以必須讓專業(yè)的工作人員完成測量。主要的測量工作有兩部分，其一是高程控制測量，其二是樁的平面控制測量。在完成高程控制測量之前，必須核對水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高，確保不出偏差后，在沿線上實(shí)施臨時水準(zhǔn)點(diǎn)測量，相鄰兩個水準(zhǔn)點(diǎn)之間的間隔必須限制在50m左右，通過核驗(yàn)后才能采用；完成上述操作后，依據(jù)臨時水準(zhǔn)點(diǎn)定位樁進(jìn)行平面，為了確保木樁在項(xiàng)目建設(shè)中不發(fā)生移動的現(xiàn)象，必須在規(guī)定的時間點(diǎn)復(fù)測軸線控制樁，其時間間隔可設(shè)置為每月1次，如此便可以保證樁位的準(zhǔn)確性。

3.護(hù)筒埋設(shè)

在進(jìn)行旋挖鉆孔灌注樁時，必須埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒可選擇5mm厚的鋼板在現(xiàn)場制作，其內(nèi)徑必須小幅度大于孔徑，同時在設(shè)計護(hù)筒長度時必須與地下水位相匹配。鋼護(hù)筒的作用不僅是確保鉆具不發(fā)生損壞，也是為了預(yù)防地表水進(jìn)入孔內(nèi)。在進(jìn)行鋼護(hù)筒埋放時，必須確定樁位的中心點(diǎn)，隨后把護(hù)筒和樁位二者的重心進(jìn)行對準(zhǔn)，把護(hù)筒按照規(guī)定放到孔內(nèi)，需要利用黏土填埋護(hù)筒的周圍，同時要強(qiáng)調(diào)的是，在進(jìn)行填塞時，護(hù)筒不可發(fā)生偏斜。埋設(shè)好護(hù)筒以后，必須校準(zhǔn)中心，其誤差必須小于5.0mm，完成上述操作，并經(jīng)過核驗(yàn)無誤后方可進(jìn)行鉆孔施工。

（1）護(hù)筒內(nèi)徑必須大于鉆頭直徑200mm左右，鋼護(hù)筒的壁厚是8mm～12mm。

（2）埋放護(hù)筒時，其深度于粘性土層內(nèi)必須大于等于4m，于沙土層必須大于等于8m。

（3）為保證護(hù)筒埋設(shè)的精確度，必須確保護(hù)筒的中心和樁位的中心之間存在的誤差小于50mm，其傾斜度誤差小于1%，同時必須采用沙土完成護(hù)筒和坑壁間的填埋工作。

（4）進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)時，必須采用旋挖鉆機(jī)靜壓方式。

（5）在鉆機(jī)到達(dá)指定位置后，必須確保鉆桿、鉆頭以和樁位三線合一，利用旋挖鉆機(jī)動力頭把護(hù)筒垂直插入土里。

（6）完成護(hù)筒的埋設(shè)之后，將樁位中心按照規(guī)定的方法引回，確保護(hù)筒和樁位的中心在一條直線上，并利用規(guī)定的工具及材料做好護(hù)筒上面對護(hù)樁方向線的位置的記號。

（7）護(hù)筒埋設(shè)的深度必須小于2m。護(hù)筒高出地面的范圍為30cm～50cm。

4.孔位鉆進(jìn)

該項(xiàng)目中選用的旋挖鉆機(jī)自帶行走系統(tǒng)，將其運(yùn)輸?shù)绞┕龅睾?，可讓其自動就位，到達(dá)指定位置后，必須調(diào)試鉆頭，讓鉆頭和樁位中心在一條直線上，偏差限制在2.0mm以內(nèi)。實(shí)施鉆孔作業(yè)前，必須確保鉆機(jī)是平穩(wěn)的，確保其垂直和穩(wěn)定，實(shí)施鉆孔作業(yè)時，必須把進(jìn)尺數(shù)據(jù)調(diào)到零。鉆頭的選取必須符合施工場地的地質(zhì)特點(diǎn)。施工時，鉆機(jī)發(fā)生幅度較大的搖晃時，應(yīng)立馬暫停施工，問題解決后，便可重新鉆進(jìn)。并且，在鉆機(jī)施工時，要持續(xù)地往孔內(nèi)加泥漿，保證孔內(nèi)的水頭高度維持在地下水位以上約1.5m的位置。

5.清孔

清孔對成樁質(zhì)量有很大的影響，在該項(xiàng)目中非常重要，所以一定要非常重視。必須在鉆機(jī)進(jìn)行到指定位置時，完成第一次清孔，方可保證孔內(nèi)被徹底清理。在導(dǎo)管裝配完畢后，如果孔內(nèi)存留超過規(guī)定厚度，必須利用導(dǎo)管實(shí)施超過30分鐘的反復(fù)清孔操作，完成上述步驟后，如果沉渣厚度小于10cm，則清孔合格。完成清孔后，必須在合適的時間完成混凝體的灌注工作，清孔和混凝土的灌注二者的相隔必須小于30分鐘。

6.灌注混凝土

（1）安裝導(dǎo)管

該項(xiàng)目中，混凝土的相關(guān)施工選取的是導(dǎo)管水下灌注的施工技術(shù)，混凝土灌注施工前，要提前安裝好鋼筋籠，在完成質(zhì)量檢驗(yàn)并達(dá)到要求后，方可把導(dǎo)管放入孔內(nèi)，必須確保導(dǎo)管在樁孔的中心，防止實(shí)施灌注時產(chǎn)生偏差，導(dǎo)致鋼筋籠發(fā)生碰撞。導(dǎo)管和孔底的間隔必須限制在30～50cm左右，完成導(dǎo)管的下放后，必須完成孔底沉渣的測量，看其是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，確保該工序合格后，才能進(jìn)行混凝土的灌注。

（2）灌注施工

在灌注施工前，必須提前準(zhǔn)備好充足的初灌量，以防灌注施工過程中斷，對成樁質(zhì)量產(chǎn)生不好的影響。首次灌注完成后必須持續(xù)灌注，盡量不讓灌注作業(yè)中斷，同時，在進(jìn)行混凝土灌注時，隨時檢測其高度的變化，按照測算結(jié)果完成導(dǎo)管的上升以及拆卸，如此便可控制導(dǎo)管一直在合理的位置，對灌注樁的質(zhì)量大有裨益。灌注施工時，必須保證混凝土面每小時提升高度大于2.0m，并且在灌注時間方面有嚴(yán)格的限制，其標(biāo)準(zhǔn)就是能夠確保混凝土有很好的流動性。若是無法保證流動性，可以使用緩凝劑，要強(qiáng)調(diào)的是，緩凝劑的使用量必須合理，不能對混凝土的性能造成不良的影響。

（3）注意事項(xiàng)

選取導(dǎo)管法實(shí)施混凝土的灌注時，要強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：必須確保灌注不間斷；預(yù)制的混凝土必須在其初次凝固前用盡，導(dǎo)管的拆卸要和混凝土面的高度相匹配，使用完畢的導(dǎo)管必須實(shí)施清理，防止管道被混凝土堵住；灌注時，必須利用正確的方式使鋼筋籠不出現(xiàn)上浮現(xiàn)象；對樁頂?shù)墓嘧⒈仨毘^樁頂大約80～100cm，如此不但能夠讓樁頂?shù)幕炷翉?qiáng)度達(dá)到規(guī)定要求，而且減少了混凝土的浪費(fèi)；灌施工完成后，應(yīng)該依據(jù)規(guī)定，實(shí)施養(yǎng)護(hù)，預(yù)防前期產(chǎn)生裂紋現(xiàn)象。

①實(shí)施灌注作業(yè)前，必須檢測相關(guān)設(shè)備處于可用狀態(tài)。

②混凝土到達(dá)規(guī)定位置時，對其和易性以及坍落度等進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。

③實(shí)施首次灌注時，混凝土的灌入量必須將導(dǎo)管底部一次性理入0.8～1.2m，并且導(dǎo)管中混凝土的保有量必須達(dá)到規(guī)定要求，防止鉆孔中的泥漿進(jìn)入導(dǎo)管。

④實(shí)施灌注后，應(yīng)不間斷地完成灌注，盡最大可能縮減導(dǎo)管拆卸的時間。當(dāng)導(dǎo)管中的混凝土處于不滿的狀態(tài)，施工速度必須降低，防止出現(xiàn)高壓空氣囊的出現(xiàn)，致使導(dǎo)管被堵。同時隨時測算孔內(nèi)混凝土面的數(shù)據(jù)，持續(xù)優(yōu)化導(dǎo)管的理深。

四、結(jié)語

本文對某項(xiàng)目地基基礎(chǔ)以及樁基礎(chǔ)的建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行了深入的研究。該項(xiàng)目所處位置的土層有很高的含水量，所以使用了各種有效的技術(shù)解決土壤含水量較高的問題。在問題被處理后，地基的承重能力以及強(qiáng)度都達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)，可以保證該項(xiàng)目的地基和樁基的建設(shè)順利完成。