樁基礎(chǔ)是建筑工程基礎(chǔ)施工中非常重要的一種施工方式,其作為一種關(guān)系著建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的土建技術(shù),會直接影響工程項(xiàng)目的整體建設(shè)水平。中國有著十分復(fù)雜的地形地貌,不同區(qū)域的地理環(huán)境、水文地質(zhì)、氣候條件等都存在著一定的差異,只有根據(jù)工程所在區(qū)域的實(shí)際情況合理選用樁基礎(chǔ)施工技術(shù)才能真正發(fā)揮出基礎(chǔ)的價值,才能保證建筑產(chǎn)品的質(zhì)量,才能推動建筑行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。近些年中國建筑朝著高層化方向發(fā)展,要求基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)要具備足夠的承載能力,也對樁基礎(chǔ)施工技術(shù)和施工質(zhì)量有了更高的要求。在研究和實(shí)際應(yīng)用樁基礎(chǔ)施工技術(shù)時,工作人員要重視高層建筑地基承載力不足等現(xiàn)象,明確樁基礎(chǔ)發(fā)展過程、應(yīng)用優(yōu)勢,切實(shí)根據(jù)建筑工程實(shí)際需求開展樁基礎(chǔ)施工作業(yè),切實(shí)提升基礎(chǔ)承載能力,保證建筑結(jié)構(gòu)可靠、安全。
1 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)概述
1.1 樁基礎(chǔ)發(fā)展過程中國樁基礎(chǔ)施工技術(shù)有著較為悠久的應(yīng)用歷史,早在宋代時期就出現(xiàn)了將木質(zhì)結(jié)構(gòu)嵌入土層來提高建筑基礎(chǔ)承載能力的施工方式,這種結(jié)構(gòu)形式可以有力支撐上部結(jié)構(gòu)。經(jīng)過多年的發(fā)展,在現(xiàn)代技術(shù)支持下,樁基礎(chǔ)有著越來越完善的施工體系,其施工工藝、建筑理論、施工技術(shù)水平都得到進(jìn)一步發(fā)展和創(chuàng)新,樁基礎(chǔ)的種類也逐漸增多。在具體實(shí)踐中,技術(shù)人員可以根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能需要合理選擇不同的樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),充分發(fā)揮樁基礎(chǔ)的作用,提高建筑結(jié)構(gòu)整體可靠性。樁基礎(chǔ)施工結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代化材料的支撐下已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從木質(zhì)結(jié)構(gòu)到剛性材料支撐的轉(zhuǎn)變,這對于建筑整體建設(shè)質(zhì)量的提升、支撐能力的優(yōu)化都發(fā)揮了至關(guān)重要的作用[1]。
1.2 樁基礎(chǔ)施工的技術(shù)選擇建筑工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致建筑自重大大增加,對基礎(chǔ)承載力、穩(wěn)定性有著更高的要求。提高建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有助于延長建筑物使用年限,有助于發(fā)揮基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的真正價值。工作人員在具體實(shí)踐中需要合理選擇樁基礎(chǔ)施工技術(shù),綜合考慮工程地質(zhì)情況、預(yù)算資金、企業(yè)施工水平等因素,盡可能提高樁基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用的綜合效益,在保證建筑工程建設(shè)質(zhì)量的前提下節(jié)約成本。同時,工作人員還要客觀地評估計(jì)算建筑物基礎(chǔ)施工方案合理性,嚴(yán)格監(jiān)管施工現(xiàn)場的原材料、施工質(zhì)量等,杜絕偷工減料、違規(guī)操作等不良行為。
1.3 樁基礎(chǔ)技術(shù)的要求樁基礎(chǔ)包含多種技術(shù)類型,不同的技術(shù)類型有著自身獨(dú)特的優(yōu)勢,適用范圍也不同,這也是在建筑工程基礎(chǔ)處理時為何要綜合分析并且選擇樁基礎(chǔ)施工方法的原因。工作人員必須深入調(diào)查了解現(xiàn)場施工條件,在選擇建筑工程土建樁基礎(chǔ)施工技術(shù)過程中根據(jù)施工技術(shù)特點(diǎn)、施工條件、工程建設(shè)要求等多方面合理選擇施工技術(shù),同時施工單位還要詳細(xì)研究和分析施工現(xiàn)場的整體情況,加強(qiáng)歸納總結(jié)樁基礎(chǔ)施工技術(shù)應(yīng)用范圍。
1.4 難點(diǎn)分析 1.4.1 施工環(huán)境差異性較大中國有多種地質(zhì)條件,比如有的地區(qū)有著豐富的地下水資源,有的建筑工程需要沿海建設(shè),有的地區(qū)為黃土地質(zhì),有的地區(qū)為凍土地質(zhì)。不同的施工環(huán)境所選用的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)也不同,需要工作人員根據(jù)實(shí)際情況和樁基礎(chǔ)施工特點(diǎn)合理進(jìn)行選擇。比如對于一些冬季寒冷的地區(qū),在凍土開化后方可進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工作業(yè),否則可能出現(xiàn)沉降不均勻問題,進(jìn)而威脅到上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。 1.4.2 地下水影響當(dāng)前很多建筑物需要進(jìn)行深基坑作業(yè),并且基坑深度在不斷增加,很多地區(qū)在進(jìn)行深基坑施工作業(yè)時面臨著地下水的困擾。建筑高度越高,基坑深度越深,越容易受到地下水的影響,施工難度也隨之增加。一些深度較大的基坑工程施工時,如果遇到大量降雨,會進(jìn)一步加劇地下水的影響,此時需要工作人員制定有效的降水方法或者基礎(chǔ)防護(hù)措施,保證樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量安全,避免發(fā)生事故。 1.4.3 施工要求嚴(yán)格土建工程施工需要投入大量的資金,同時基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工容易受到環(huán)境的影響,所以施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求較高,如果不嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工,很容易出現(xiàn)質(zhì)量不合格的現(xiàn)象,導(dǎo)致無法真正發(fā)揮出樁基礎(chǔ)的作用,降低施工技術(shù)應(yīng)用效果,還可能引發(fā)施工工期延遲、施工成本增加等情況。
2 樁基礎(chǔ)技術(shù)常見類型
2.1 鉆孔灌注樁技術(shù)鉆孔灌注樁是十分常見的一種施工技術(shù)。在施工中,工作人員利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行鉆孔,在地基上留下樁孔后在里面放置預(yù)制好的鋼筋籠,并且用混凝土灌注最終形成穩(wěn)固的樁基。鉆孔灌注樁不同于打樁技術(shù),該技術(shù)主要是先鉆孔后成樁,周圍土體一定程度上會壓迫樁基,施工中如何避免樁基發(fā)生塌孔、縮徑等問題是采用該技術(shù)時應(yīng)控制的重點(diǎn)。通常情況下工作人員需要密切關(guān)注樁孔的垂直度,通過測量確定是否能夠和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相符合。為了提高樁基的牢固度還可以適當(dāng)擴(kuò)大樁基支撐面,定期核查鉆桿、鉆架的垂直程度,盡量提高鉆孔的垂直度。成孔后,工作人員用超聲波探測儀器確定成孔的質(zhì)量,并且拆卸相關(guān)設(shè)備。貝諾特鉆機(jī)作業(yè)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。
2.2 靜力壓樁技術(shù)所謂靜力壓樁技術(shù)就是提前預(yù)制樁基,在樁基成型后將其運(yùn)輸?shù)街付ǖ攸c(diǎn)由專門的壓裝機(jī)下壓預(yù)制樁基,將其打入指定的位置。在建筑工程中應(yīng)用該技術(shù)可大大提升基礎(chǔ)土層承載能力,保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在具體應(yīng)用中,需要對以下 2 方面工作提高重視: ①要控制好靜力壓裝機(jī)速度,避免速度過快降低樁基構(gòu)造的穩(wěn)定性,避免速度過慢浪費(fèi)建筑材料。②要盡量做到一次性準(zhǔn)確成型,避免中途暫停施工。在人口較多的區(qū)域也可以應(yīng)用靜力壓樁技術(shù),該技術(shù)在提升基礎(chǔ)穩(wěn)定性方面優(yōu)勢明顯。不過,具體應(yīng)用該技術(shù)時對防護(hù)和焊接等方面有著較高的技術(shù)要求,施工人員要保證其操作技術(shù)水平和規(guī)范性才能切實(shí)保證樁基接口的質(zhì)量,才能充分發(fā)揮出靜力壓樁技術(shù)的價值[3]。
2.3 挖孔樁技術(shù)挖孔樁時最為常見的方式是人工挖掘,這種方式有著準(zhǔn)確度高、質(zhì)量高、承載能力強(qiáng)等優(yōu)勢,但是施工效率較低,通常在建筑工程項(xiàng)目中可以使用機(jī)械設(shè)備和人工合作的方式進(jìn)行挖孔樁施工。具體實(shí)踐中,人工挖孔無需占據(jù)過多的面積,通常在超過 800 mm 樁直徑工程企業(yè)地下水較少的地區(qū)應(yīng)用人工挖孔樁技術(shù)。一些地下水豐富、土質(zhì)含水量大的工程不適合采用該技術(shù)。在人工挖空前,需要將表面松軟土壤和雜質(zhì)、垃圾清理干凈,將土面恢復(fù)到平整狀態(tài),然后測量放線,在每個孔樁的具體位置用十字叉標(biāo)記好價格,并且在莊外固定好龍門樁,根據(jù)樁徑情況向下挖掘大約 1 m 的深度,用混凝土澆筑超出地面 20 cm 高度的井圈周圍區(qū)域,澆筑厚度按照 10 cm 標(biāo)準(zhǔn)控制,同時還要加固處理井圈周圍結(jié)構(gòu),保證混凝土澆筑質(zhì)量和護(hù)壁能夠高質(zhì)量銜接。在實(shí)踐中,需要按照至少 5 cm 的高度控制上下護(hù)壁,并且在 24 h 后才可以將模塊拆除。在挖掘第 2 個井孔土方時要用垂釣線將井孔中的具體方位確定好,然后在底部安裝小木樁,并且在木樁頂部進(jìn)行樁的垂直投影,在開挖前對土層變化進(jìn)行密切測量,切實(shí)保證安全施工[4]。
3 樁基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)化
3.1 做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作 3.1.1 勘察周圍環(huán)境在正式施工前工作人員需要全方位勘察周圍人文環(huán)境、地勢地形,分析和整合各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息,利用計(jì)算機(jī)、BIM 等技術(shù)繪制表格、施工模型,明確施工過程,保證順利開展樁基施工作業(yè)。勘察后需進(jìn)一步分析現(xiàn)場情況,對整體布局進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì),有效避免異常情況發(fā)生。 3.1.2 審核設(shè)計(jì)方案建筑工程實(shí)際施工整體效果很大程度上受工程設(shè)計(jì)的影響,為此,需要科學(xué)、嚴(yán)格地審核設(shè)計(jì)方案。施工時設(shè)計(jì)部門要加強(qiáng)聯(lián)系施工技術(shù)人員,仔細(xì)校對和認(rèn)真商榷施工環(huán)節(jié)中的一些細(xì)節(jié)問題,減少施工階段設(shè)計(jì)變更發(fā)生的概率。 3.1.3 科學(xué)判斷樁基整體高度樁基整體穩(wěn)定性受設(shè)計(jì)高度的影響,為此,工作人員要嚴(yán)格控制好每根樁基的高度。由專業(yè)的技術(shù)人員熟練地完成定位放線工作,盡量精準(zhǔn)地控制樁基高度,保障建筑物的質(zhì)量。
3.2 選擇樁基礎(chǔ)類型工作人員在選擇樁基類型時要科學(xué)地分析負(fù)載力,同時有效結(jié)合人工挖空灌注樁、沖孔灌注樁等技術(shù),全面優(yōu)化工程設(shè)計(jì)方案。具體來講,工作人員在選擇樁基類型時要科學(xué)判斷施工現(xiàn)場土壤環(huán)境、水文條件等,因地制宜,選擇最佳施工方式。此外,自然因素是影響建筑物安全性的主要因素之一,在選擇樁基礎(chǔ)施工技術(shù)時,要充分考慮自然災(zāi)害等因素,重視建筑物特征、地下管道排布等情況。
3.3 采用樁位復(fù)核技術(shù)在樁基施工過程中,需通過樁位復(fù)核核查樁基偏差并且及時采取糾偏措施。一方面,技術(shù)人員要對已經(jīng)建成的樁基進(jìn)行復(fù)核,為順利開展后續(xù)施工奠定基礎(chǔ),保證樁基施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求;另一方面,遇到土質(zhì)不佳的項(xiàng)目時要采用樁位復(fù)核技術(shù)對樁位具體的施工情況進(jìn)行確定,明確是否出現(xiàn)了偏差,如果出現(xiàn)偏差要及時發(fā)現(xiàn)并且采取糾偏措施,保證各個樁基位置精準(zhǔn)無誤,為后續(xù)各項(xiàng)施工作業(yè)的開展奠定良好的基礎(chǔ)。工作人員可用卷尺、經(jīng)緯儀等專業(yè)的工具進(jìn)行樁基復(fù)核,在具體實(shí)踐中要科學(xué)地選擇測量設(shè)備,按照設(shè)備使用說明進(jìn)行操作,盡量由同一個技術(shù)人員測量,盡量減少人為誤差。
4 建筑工程中樁基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展前景
中國建筑企業(yè)在經(jīng)濟(jì)全球化背景下面臨著更多的挑戰(zhàn),企業(yè)之間的競爭已經(jīng)不僅僅是技術(shù)競爭,同時還包括資源競爭。為了適應(yīng)國際形勢,中國的建筑企業(yè)需要積極調(diào)整自身的發(fā)展戰(zhàn)略,不斷創(chuàng)新,通過開發(fā)合作等方式加強(qiáng)技術(shù)交流共享,實(shí)現(xiàn)樁基礎(chǔ)施工工藝的改進(jìn)優(yōu)化,從而將企業(yè)的綜合實(shí)力提高,為國際競爭提供技術(shù)支撐。
5 結(jié)語
總之,建筑工程的發(fā)展離不開樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的支持,高效應(yīng)用樁基礎(chǔ)施工技術(shù)能夠全面推動建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。中國建筑事業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)有效地改善了傳統(tǒng)樁基礎(chǔ)施工中的不足,樁基礎(chǔ)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用效果都得到了顯著提升,在未來發(fā)展中,技術(shù)人員要繼續(xù)改進(jìn)創(chuàng)新,提升樁基礎(chǔ)施工技術(shù)應(yīng)用效果,為建筑行業(yè)提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
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[1]王洪明.建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].民營科技,2018(12):166.
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《樁基礎(chǔ)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用》來源:《科技與創(chuàng)新》,作者:于 明
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