试论建筑工程土建施工中的桩基础施工技术

2020-08-30郝建斌

建材与装饰 2020年24期

郝建斌

（山西潞安环保能源开发股份有限公司王庄煤矿，山西长治 046000）

0 引言

随着城市配套的优势集中，越来越多的人口向城市集中，城市人口密度增大的重要解决途径就是增加建筑物高度和密度，为了保障建筑安全，高层建筑对桩基础施工技术具有较高的要求。桩基础施工的难度大、资金含量高，在建筑工程施工过程中占据核心位置，技术难度高、施工质量要求高，是建筑企业施工水平高低的重要衡量标准，关系着建筑安全和质量，直接影响建筑工程成本。所以，加强桩基础施工技术研究，是当代建筑工程施工企业的重要课题，关系着企业的发展和工程的成败。

1 建筑桩基础

桩基础是提高建筑稳定性和安全性的重要措施，特别是随着建筑物的高度增加和建筑物所在地质基础不稳等情况，桩基础越发显得必要，而且桩基础是建筑施工的第一步。根据建筑结构安全设计，确定建筑物的桩基础形式和布局，不同的桩基础形式施工的顺序和方法各不相同，目前常见的建筑桩基础主要有灌注桩和预制桩，其中预制桩顾名思义，是采购符合建筑桩基础要求的配筋、半径和长度的预制桩，为了便于公路运输，一般长度不超过12m。预制桩施工无需进行开挖到基础标高，为了保障打桩机顺利入场，保障工序衔接和流程，利用现状地面进行临时道路处理，组装打桩机后根据施工点位进行预制桩施工。部分地质无法达到预制桩设计的深度，或者遇到坚硬岩石，可以根据多次锤击的贯入度要求来决定是否达到设计要求，主要采用贯入度和深度双标准，根据勘察资料进行较为准确的计算，局部区域需要增加特殊处理，保证达到设计要求。某建筑桩基础施工过程中，由于勘察间距较大，造成现场局部无法达到设计深度的情况发生，经现场观察和研究后，在预制桩桩头安装桩靴，降低桩头面积，提高冲击压力，冲破层岩后达到设计深度要求。而局部位于坚硬岩石表面，桩靴仍然无法穿透，经设计现场解决后，调整了预制桩的局部施工深度。灌注桩与预制桩不同之处主要表现在是否现场制作，灌注桩为现场打孔后放入钢筋笼，然后进行现场浇筑施工，对现场施工的专业水平要求较高，对于注浆的材料配比和浇筑成型具有较高要求，主要适用于预制桩无法满足或数量较少，采用预制桩桩基进出场不经济的场所较多。无论是何种桩基础，都是一种提高建筑与土壤层传力的措施，可以将建筑桩基础视为建筑基础的延伸，深入地下，增加与地下土壤的接触面积和摩擦力，能够将建筑荷载顺利传导到地下，防止建筑偏斜、倒塌，增加抗震效果如图1、图2所示。

图1预制桩

图2灌注桩

2 施工技术

随着建筑使用年限和抗外力要求的日益增加，建筑桩基础的使用已经成为常态，建筑桩基础施工技术的发展也十分迅速。①地质勘察。建筑桩基础技术实施的第一步是采集建筑所在位置的地质勘察资料，根据建筑物的高度和荷载情况，结合建筑物外形和受风力的影响程度，计算在平衡和稳定建筑物过程中，其桩基础所需要承受的力的方向、性质和大小等，一般勘察深度和范围将适当加深和扩大，以便于进行整体、全面化的分析，确保建筑桩基础的使用效果满足质量和安全需求；②预设标高。由于不同的桩形式，施工机械设备不同，同一种桩基形式，桩基也存在较多种类，作为施工单位，一般都有桩基施工机械设备，应当结合现场勘测情况，确定桩基无法施工的位置，还需要进行其他形式的加强处理，做好施工现场顺接，保障基础之间的衔接与匹配；③分类。建筑工程桩基础的常见类型主要有以下几类：a.人工挖孔后放入钢筋笼并浇筑混凝土而形成的的桩基础，其人工挖孔之前需要进行打桩作业，起到支护作用，保证后期人工开挖的安全性。由于此类桩基施工工艺在原地表首先进行了打桩作业，对周边的影响较小，而且不会有很大的降水，不会影响地下水资源和造成环境压力以及生态破坏，具有很多优点，但也具有人工用量大、施工技术控制难度高、经济性差和生产效率低下等原因，已经不能适应大规模、高质量、高速度的建筑工程桩基础建设需求；b.静压力桩基础，此类桩基对土层具有较高影响，适应能力和范围不广，但是具有完全依靠静压力作用、较为适用在环境要求苛刻、人流居住密度较大的城市区域；c.震动桩施工技术，此类建筑桩基施工对于土质的要求也较高，仅在粒径较小的沙土、泥土地质适用，但在水中或石块情况下无法实现，其振动源一般为电动机，节能型不够好，而且实施过程中对稳定性的要求较高。其实，人工挖孔桩也属于灌注桩的范畴，只是根据挖孔的形式不同，细分为人工挖孔灌注桩和机械钻孔灌注桩，适用于不同的地质情况和地下水情况，还包括沉管灌注桩，较为普遍使用。受到经济性和施工便捷性的考虑，目前混凝土预制桩应用更为普遍，随着预制混凝土桩基的尺寸、形式不同，其承载力范围也较大，可以满足各种不同的建筑基础处理形式的使用需求。桩基础的选用需要根据实际场地的地基承载力和地质结构来判断，还需要考虑工期要求以及投资预算，并满足环保和节能等多方面的要求，设计图纸还需要进行专业审图和职能部门的审查备案。