蘇東生
山東恒致巖土工程有限公司 山東濟(jì)南 250000
樁基礎(chǔ)也可以稱作樁基,是古代建筑智慧的結(jié)晶,作為一種常見(jiàn)的基礎(chǔ)建筑形式,一般由樁體和連接樁頂?shù)牡装鍍纱蟛糠謽?gòu)成,當(dāng)?shù)装宓牡酌嫖挥诘孛嬷聲r(shí),我們可以稱其為底樁底板,這個(gè)時(shí)候樁基礎(chǔ)就被稱作低臺(tái)樁基礎(chǔ),低臺(tái)樁基礎(chǔ)一般在工民建筑當(dāng)中廣泛運(yùn)用;而當(dāng)?shù)装宓牡酌嫖挥诘孛嬷蠒r(shí),我們可以稱其為高樁底板,同時(shí)樁基礎(chǔ)被稱作高臺(tái)樁基礎(chǔ),它主要應(yīng)用于港灣工程等大型工程。樁基礎(chǔ)應(yīng)用發(fā)展主要是在19世紀(jì)末20世紀(jì)初,當(dāng)時(shí)建筑行業(yè)主要以混凝土和鋼筋材料為主,樁基礎(chǔ)應(yīng)用為輔,并通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用來(lái)建立其初步樁基設(shè)計(jì)理論,在此之前建筑行業(yè)施工較為簡(jiǎn)單,并沒(méi)有對(duì)樁基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)廣泛運(yùn)用,在第二次世界大戰(zhàn)以后,樁基礎(chǔ)理論知識(shí)與相關(guān)應(yīng)用技術(shù)都得到了很大的提升,從目前建筑行業(yè)發(fā)展來(lái)看,樁基礎(chǔ)應(yīng)用已經(jīng)得到了科學(xué)有效的發(fā)展[1]。
從目前建筑行業(yè)樁基礎(chǔ)應(yīng)用來(lái)看,樁基礎(chǔ)分類主要是從樁身材料、樁直徑、成樁工藝方法、受力狀態(tài)等方面進(jìn)行樁基礎(chǔ)分類。從樁身材料上,可以分為鋼樁、混凝土樁及組合材料樁。從目前建筑行業(yè)市場(chǎng)上來(lái)看,混凝土樁具有高強(qiáng)度、低價(jià)格、性價(jià)比高的優(yōu)點(diǎn),運(yùn)用也最為廣泛,而預(yù)制混凝土樁還可以在現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行制作,這使得其具有高度靈活性及實(shí)用性。鋼樁具有強(qiáng)效抗沖擊能力、施工穩(wěn)定性及接樁方便等優(yōu)良特點(diǎn),但是其價(jià)格比混凝土樁高,在建筑行業(yè)市面上沒(méi)有得到廣泛運(yùn)用。一般來(lái)說(shuō),鋼樁運(yùn)用于大型公共場(chǎng)所等建筑施工。組合材料樁顧名思義是由兩種或兩種以上材料所組成的組合樁,其主要是根據(jù)實(shí)際建筑情況,設(shè)計(jì)出造價(jià)合理及能夠有效發(fā)揮其材料特征的組合樁。從近幾年建筑行業(yè)發(fā)展來(lái)看,組合材料樁的應(yīng)用也漸漸開始在國(guó)內(nèi)部分發(fā)達(dá)地區(qū)應(yīng)用。
從成樁方法來(lái)看,主要有灌注樁、壓入樁及打入樁。灌注樁主要是通過(guò)沉入套管至設(shè)計(jì)標(biāo)高后或是利用沖、擠、鉆等爆破形式來(lái)灌注混凝土而形成的灌注樁,其主要特點(diǎn)是在施工過(guò)程當(dāng)中,所形成的震動(dòng)和噪音較小,并且在各種地基上均可使用,但是其混凝土質(zhì)量較難控制。壓入樁主要是將預(yù)制樁采取機(jī)械式的壓入形成,在成樁過(guò)程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)注意機(jī)械設(shè)備的拼裝及所耗時(shí)長(zhǎng)。打入樁又可稱為沉入樁,在打樁過(guò)程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)注意樁頭與樁身破損及樁位偏離等問(wèn)題。
軟土地基當(dāng)中的空隙較大,使得在具體建筑施工過(guò)程中由于軟土地基壓縮系數(shù)較高,土方在受到來(lái)自垂直方向的壓力時(shí),會(huì)形成嚴(yán)重的土方變形問(wèn)題,同時(shí)因?yàn)槠涑两挡痪鶆蛐?,甚至造成土方塌陷等危害,?duì)建筑物造成損害等。
對(duì)目前國(guó)內(nèi)建筑施工過(guò)程所碰到的軟土地基問(wèn)題研究發(fā)現(xiàn),一般軟土地基主要由高發(fā)散土及細(xì)土顆粒等形成空隙大的土方結(jié)構(gòu)構(gòu)成,由此軟土地基的整個(gè)土質(zhì)極為疏松,土質(zhì)不均勻的性質(zhì)導(dǎo)致其在受沖擊后極易發(fā)生變化,使建筑質(zhì)量下降[2]。
由于軟土地基內(nèi)部所含水分充足,導(dǎo)致其內(nèi)部含水量幾乎達(dá)到飽和狀態(tài),透水性低的特點(diǎn)在很大程度上影響了軟土地基承載力,使建筑施工不能夠達(dá)到預(yù)期建筑效果。
粒料攪拌樁技術(shù)應(yīng)用在提升地基承載力方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì),可以根據(jù)具體土方情況利用沙、沙礫及廢渣等散粒材料,以專用的震動(dòng)沉管機(jī)或者水震沖器來(lái)作用成樁,同時(shí)要根據(jù)地基的實(shí)際情況設(shè)定粒料樁的深度、間距及直徑。一般來(lái)說(shuō),攪拌樁最佳形式為三角形,在實(shí)際建筑工程施工當(dāng)中,以實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行科學(xué)有效的設(shè)計(jì)才是最重要的。
當(dāng)建筑施工過(guò)程中出現(xiàn)大面積淤土層且土層較厚時(shí),需要采取打樁法來(lái)進(jìn)行土層加固處理,一般是根據(jù)鋼筋混凝土樁打入進(jìn)行復(fù)合地基組成,從而有效提高相關(guān)地基承載能力,保證建筑施工的安全進(jìn)行。
(1)固結(jié)排水法。固結(jié)排水法作為軟土地基施工處理中一種常見(jiàn)技術(shù)應(yīng)用方法,主要是根據(jù)地基承載能力通過(guò)布置砂墊層和塑料多孔排水板等,以及構(gòu)建豎向排水或者是水平排水,采取對(duì)原土層進(jìn)行有效施壓和抽水等物理方式,將地基內(nèi)部所含有的水量排出,同時(shí)可以采用化學(xué)法將水分集中起來(lái)吸收排出,加快軟土層地基固結(jié)速率,有效提高軟土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及牢固性。該方法在針對(duì)飽和黏土土質(zhì)及有機(jī)質(zhì)黏土基礎(chǔ)施工運(yùn)用廣泛,在建筑施工利用固結(jié)排水法時(shí),需要注意應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工序工藝流程來(lái)進(jìn)行實(shí)踐操作,在排水設(shè)計(jì)過(guò)程中斜坡需要進(jìn)行科學(xué)有效的配置,以降低建筑施工工程難度。
(2)墊層換填法。墊層換填法主要針對(duì)地基下方比較松軟及潮濕的部分利用人工或者機(jī)械的方法將其全部清除,同時(shí)還可以利用一些材料的高穩(wěn)定性來(lái)替換下層土方并對(duì)其進(jìn)行壓實(shí),以保證工程質(zhì)量。一般條件下,若換填深度大于1m時(shí),需要設(shè)置相對(duì)應(yīng)的土工布格柵,在實(shí)際施工過(guò)程中,可以在外部添加大量的碎石來(lái)使建筑施工實(shí)際效果得到有效增強(qiáng),同時(shí)還可以將土層水分?jǐn)D兌出來(lái),使軟土層逐漸凝固,實(shí)現(xiàn)加固土層穩(wěn)定性的作用。該方法具有低成本、施工周期短的特點(diǎn),得到了有效應(yīng)用。此方法固然好用,但是必須根據(jù)實(shí)際進(jìn)行合理的把控,才有利于建筑施工工作的開展[3]。
軟土不是某一類的特定的土方樣,而是指包含壓縮性高、天然含水量大、強(qiáng)度較低的一類土層,最重要的是其承載力極弱,這就給部分軟土地區(qū)相關(guān)建筑建設(shè)帶來(lái)了極大的困難,如果沒(méi)有預(yù)先測(cè)定和有效處理就會(huì)帶來(lái)很大的安全隱患。