劉本福
樁基施工工藝在工程中的使用
劉本福
樁基施工是建筑項目最通用的基本形式。在這篇文章中,筆者將會基于樁基的各種類型以及其所具有的特點,闡明在各種具體條件下樁基礎(chǔ)的施工工藝的運用特性、進行樁基類型選擇需要考慮的具體要素,以期通過分享會給建筑工程在現(xiàn)實的施工環(huán)境中,對于樁基礎(chǔ)施工工藝的選擇給同行們以有益的意見參考。
伴隨經(jīng)濟全球化的發(fā)展,文化之間相互滲透的進程不斷加快,各種各樣的建筑格調(diào)呈現(xiàn)在我們面前。直沖云霄的摩天大樓、極盡奢侈的迪拜公寓、極具現(xiàn)代感的鳥巢體育館等,建筑項目行業(yè)在這個時代盡情地?fù)]灑著自己的光與熱,點亮我們的生活。與此同時,一直居高不下的房價更是驅(qū)使房地產(chǎn)業(yè)不斷前進的動力。改革開放以來,我國的各大城市已成為世界知名的現(xiàn)代化大都市。而在這里,我們不能忘卻地產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)——樁基礎(chǔ)。樁基施工工藝是基礎(chǔ)性的,它的質(zhì)量狀況直接關(guān)系到建筑項目竣工后的質(zhì)量評級。使用磚基礎(chǔ)施工工藝,能夠確保建筑的安全性能,架構(gòu)穩(wěn)定,對于建筑自身具有極大的價值。特別是對于地質(zhì)狀況不穩(wěn)定的區(qū)域來講,它需要更加穩(wěn)固的樁基礎(chǔ)施工工藝來加強它的抗震性能。
在進行樁基施工的環(huán)節(jié),打樁是最關(guān)鍵的一個步驟,對于各種材質(zhì)、各個類型的樁基要采取相應(yīng)的打樁工藝手段。而在這些林林總總的工藝類型中,以下幾種是最為常見的。
落錘。通過人工的力量或是利用卷揚機垂直拉升樁錘,使它實現(xiàn)自由落體動作,依靠它自身的重量把樁基撞擊到土地里去。這是最古老的打樁方式,一般應(yīng)用在細(xì)長類型中的混凝土樁基或是木頭樁基。它們有個突出的特性:架構(gòu)簡單、錘打沖擊力量大,然而缺點是打樁的工作效率不高。
單式氣錘打樁法。通過使用氣壓來舉起樁錘以后往下錘擊,應(yīng)用此種方式能夠加大沖擊力量,應(yīng)用于各式各樣的樁基礎(chǔ)施工中。相較于上一種落錘施工方式,這個方法要求的舉錘撞擊距離較小,因而其對設(shè)施與樁頂?shù)膿p壞情況沒有第一種嚴(yán)重,從而提高了打樁的施工效率。
雙式氣錘打樁法:這個的施工作業(yè)原理和上面所講的單式氣錘相似,添加了打擊的密度,能夠獲取更高的打樁效率。然而與其相伴的問題也顯現(xiàn)了出來,那就是使用這種方法打樁的設(shè)備和前者相比,會更為笨重,因而不易移動。
振動撞擊錘。通過偏心輪從而生產(chǎn)出來的激振能夠把激振傳送到樁基上,從而使樁基礎(chǔ)嵌入土地下面。此種方法的特性在于打樁入土的速度快,適合應(yīng)用在十五米之內(nèi)的灌注樁上,然而不能將這種施工工藝應(yīng)用在斜樁中。
柴油燃料樁錘。利用柴油作為燃料而迫使活塞運動產(chǎn)生的動力來撞擊樁錘,這種方法可以運用在打擊木樁與鋼結(jié)構(gòu)的樁基上。它的特性是用柴油作為原料來產(chǎn)生動力而不是用電力,打樁施工效率提升。然而因為樁架高度不高,所以不能將其運用在軟土與硬土的施工環(huán)境中。
注水沉樁。通過水的壓強來沖擊樁頂土結(jié)構(gòu),并且配以樁錘擊打樁基礎(chǔ)。這種施工工藝可以用在大規(guī)模的混凝土樁中,打樁施工效率很高并且對樁基礎(chǔ)的損害程度較小。然而因為這個過程需要有注水裝置的參與,因而打樁的機器設(shè)施較為復(fù)雜,并且不可以用在打斜樁的施工項目中。
靜壓強打樁:通過液壓的動力傳遞,把樁架自身與零部件的重力通過卷揚機傳到樁頂上面,而不是利用沖擊來把樁基逐步嵌入土地下面。此種方式的特性是架構(gòu)簡單,然而其使用環(huán)境有限,僅能用在土質(zhì)疏松的地基中。
建筑項目樁基礎(chǔ)施工工藝籌備
樁基挑選。因為樁基的類型各異,它的適用環(huán)境條件亦不盡相同,所以,在開展建筑施工項目過程中,需要全面把握各種類型的樁基的應(yīng)用條件,并綜合現(xiàn)實情況來合理選用樁型。第一,需要精確計算外添荷載的重量與承受力度;接著,要全面清楚并把握建筑項目施工的地理環(huán)境,從而方便后來的樁基選型的測算;然后,需要把施工的地理地質(zhì)條件等充分考慮進來,要是選擇柴油動力式樁基,那么就有必要妥善安置好施工的泥水和土層;假若選用了預(yù)制樁,那么就要關(guān)注施工作業(yè)進程中所附帶的振動、雜音等對四周居民的影響。最后,需要綜合統(tǒng)籌建筑項目工期需要,若是工期吃緊,就要首先考慮采用預(yù)置樁施工工藝。
勘探施工作業(yè)場地。在正式開始打樁施工前,要求我們要仔細(xì)勘探施工作業(yè)場地的情況,進而對施工方案的選用、機器設(shè)備的準(zhǔn)備、成樁工藝和質(zhì)量等方面的選定提供強有力的參考根據(jù)。第一,需綜合勘探施工作業(yè)場地的地質(zhì)狀況、環(huán)境條件等。而且要對施工作業(yè)現(xiàn)場的地質(zhì)勘探報告細(xì)細(xì)研究,到達(dá)施工作業(yè)現(xiàn)場成樁領(lǐng)域內(nèi)的土層中去,研究它的無力承受力范圍參數(shù),最后匯總成各年代及其詳細(xì)的分布狀況圖,并清楚了解作業(yè)現(xiàn)場的地下水情況,包括水位及其理念變化的曲線圖;第二,還要全方位知悉四周建筑群的架構(gòu)性質(zhì)、間距、方位和目前實際使用詳細(xì)情況等方面的資訊;第三,需要細(xì)致勘探成樁領(lǐng)域內(nèi)所布置下的地下管道距離、分布格局、埋藏深度、架構(gòu)分布、管徑大小和使用年限等各個詳細(xì)內(nèi)容。
套管混凝土澆注樁作業(yè)工藝
套管式的混凝土澆注樁作業(yè)技術(shù)是當(dāng)前運用得最多的鋼筋混凝土澆注樁工藝,它的最突出特性是確保了樁基的強度與持久度。詳細(xì)地操作方式是先往地基深處中打進鋼管,并且在鋼管里面澆注大量混凝土來實現(xiàn),等混凝土全部沉降與凝結(jié)穩(wěn)定后,再把鋼管從里面抽出來。
工人挖孔護壁混凝土澆注樁施工工藝。當(dāng)因為地理條件等原因使有些作業(yè)場地沒法采取機器鉆孔時,就要采用號召工人挖孔護壁的混凝土澆注樁施工工藝來開展樁基作業(yè)。這項技術(shù)重點是利用工人挖掘的方式來打地基,而且通過增強護壁的形式來確??椎哪土Τ潭?。然后,往孔里澆注混凝土。這項作業(yè)技術(shù)的特性是,因為工人挖掘使得樁基礎(chǔ)混凝土能夠和四周的環(huán)境土壤綜合,進而保證了樁基的耐力程度與持久性。然而它的缺點在于,工人挖掘的工作效率很低。
干燥環(huán)境施工成孔混凝土澆注樁施工工藝。當(dāng)?shù)叵滤恢煤艿蜁r,一般選用干燥環(huán)境中施工成孔的混凝土澆注樁施工工藝,這項技術(shù)的特性是適用在干燥土層的環(huán)境中作業(yè)的。在干燥土層中施工時,我們不要求應(yīng)用泥漿來實現(xiàn)護壁功能,所以簡化了作業(yè)的程序,提升了作業(yè)效率。然而因為樁基礎(chǔ)的整個過程中都是在干土層中進行的,對于作業(yè)條件的要求也是很嚴(yán)格的,由于受到的限制條件較多,所以不適宜大規(guī)模應(yīng)用。
樁基施工工藝歷經(jīng)歷史和現(xiàn)實的檢驗,已經(jīng)越來越成長為建筑項目的重點支柱,并且由于該項技術(shù)歷經(jīng)長時間的不斷發(fā)展和完善,已變成了走在時代前沿的基礎(chǔ)性工程系統(tǒng)工藝。在這篇文章中,筆者通過對樁基施工工藝的清楚演示和各種不同種類的樁基礎(chǔ)在實戰(zhàn)中的適用情況分析,能夠讓我們依據(jù)各不相同的建筑項目,在盡可能考慮土壤架構(gòu)、規(guī)劃布局需求、成本管控等各個面向的具體要素后,選用科學(xué)合理的樁基礎(chǔ)施工工藝,能夠促使建筑物變得更加安全、質(zhì)量更為上乘,并能確保有效地促成高質(zhì)量的樁基礎(chǔ)建成。提升樁基礎(chǔ)的強度、硬度還有持久使用度,進而保證建筑項目的整體性、高質(zhì)量。
(作者單位:山東金城建設(shè)有限公司)