李濤
(山西工程職業(yè)學(xué)院,太原030009)
城市化進程的不斷加快帶動了建筑行業(yè)的發(fā)展,而建筑的穩(wěn)定性和安全性會對人們的日常工作和生活產(chǎn)生直接影響。樁基作為建筑工程的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),其施工工藝和施工方法會對建筑整體質(zhì)量和效益產(chǎn)生直接影響,而從提高建筑企業(yè)市場競爭力的角度,企業(yè)在建筑工程施工環(huán)節(jié)應(yīng)切實做好樁基工藝的管控工作。
樁基可分為低承臺樁基和高承臺樁基,如果樁身全部埋設(shè)于土體中,承臺的底面與土體直接接觸,則屬于低承臺樁基;如果樁身露出地面,承臺高于地面,則屬于高承臺樁基。一般情況下,建筑工程中的樁基指的都是低承臺樁基。依照基礎(chǔ)受力原理,可以將樁基分為摩擦樁和端承樁。摩擦樁主要是借助地層和樁體的摩擦力,承受上部建筑荷載,一般設(shè)置在基礎(chǔ)承載層深度較大,或缺乏堅硬承載層的區(qū)域;端承樁是指樁基處于強度高和穩(wěn)定性較強的承載層,能夠?qū)⒆陨沓惺艿暮奢d傳遞到承載層上。依照施工方式,可以將樁基分為預(yù)制樁和灌注樁,預(yù)制樁是在工廠內(nèi)完成樁體的預(yù)制工作,然后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,借助打樁機將其直接打入土層中。這種樁基具備較高的強度,但施工難度較大,施工周期較長;灌注樁指在施工現(xiàn)場鉆孔,然后下放鋼筋籠,澆筑混凝土形成的樁體,施工工藝相對簡單,施工速度快,但材料消耗量大,承載力不如預(yù)制樁[1]。
樁基礎(chǔ)是一種常見的建筑基礎(chǔ)形式,能夠有效承載建筑產(chǎn)生的豎向荷載,提升建筑的穩(wěn)定性和承載能力。樁基本身的強度和豎向剛度大,整體性能對比其他基礎(chǔ)形式更好,在實際應(yīng)用中,能將建筑豎向荷載轉(zhuǎn)移到持力層,保證建筑整體的穩(wěn)定性和安全性,同時,也可以提高建筑的抗震性能。樁基礎(chǔ)本身具有以下特點:
1)樁基礎(chǔ)具備良好的整體穩(wěn)定性,在建筑施工和使用過程中,能夠很好地提升建筑的穩(wěn)定性和安全性,避免了建筑自重和周邊載荷引發(fā)的基礎(chǔ)大幅沉降問題。
2)在樁基礎(chǔ)施工中,必須嚴格依照設(shè)定好的施工流程進行施工,這樣才能將樁基礎(chǔ)的優(yōu)勢和作用充分發(fā)揮出來,減少建筑施工和使用過程中基礎(chǔ)沉降帶來的影響。通過灌注樁基礎(chǔ)和承平的相互配合,減少各個方向的壓力,降低施工成本,避免基礎(chǔ)沉降引發(fā)的建筑結(jié)構(gòu)開裂乃至建筑倒塌問題[2]。
樁基礎(chǔ)對于施工環(huán)境有一定的要求,要充分發(fā)揮樁基的優(yōu)勢和作用,必須保證樁基與周圍環(huán)境相適應(yīng)。例如,在面對一些要求嚴格的建筑工程項目時,需要做好相應(yīng)的測量計算,然后確定是否應(yīng)用樁基礎(chǔ),以及應(yīng)用哪一種形式的樁基礎(chǔ)。對比常規(guī)建筑基礎(chǔ)形式,樁基礎(chǔ)的工程量更大,成本更高,因此,多用于一些特殊地質(zhì)、地形條件地區(qū),或?qū)τ诮ㄖA(chǔ)存在特殊要求的工程項目,如工廠廠房、特殊倉庫等。從提高樁基礎(chǔ)承載能力的角度,在對其進行施工前,技術(shù)人員必須做好對施工現(xiàn)場的全面調(diào)研工作,依照相應(yīng)的參數(shù)信息,對地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及環(huán)境條件信息進行分析,確定具體的技術(shù)指標和建設(shè)方案,以此來解決樁基礎(chǔ)施工中的問題[3]。
樁基礎(chǔ)施工過程比較復(fù)雜,施工環(huán)節(jié)存在很多影響因素,如果沒有做好施工準備,不僅會影響施工質(zhì)量和施工效率,還可能引發(fā)安全問題。因此,在樁基施工前,必須做好施工準備工作,具體來講,應(yīng)做好以下4 方面的準備工作:
1)應(yīng)對施工現(xiàn)場進行勘察。樁基施工工藝對于環(huán)境的要求較高,在對其進行施工前,需要工程技術(shù)人員深入施工現(xiàn)場,做好勘察工作,明確施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境、水文條件及土層狀況等,并且做好記錄分析,為樁基工藝的應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)信息,確保樁基工藝的順利實施。如果是市政工程,還需要調(diào)查施工區(qū)域內(nèi)地下管線的布設(shè)情況,及時對管線進行移除,做好現(xiàn)場狀況的全面評估,如果是一些無法移除的管線,需要分析其對后續(xù)施工的影響,在影響較大的情況下,可以與相關(guān)管理部門溝通,對管線進行適當調(diào)整。
2)應(yīng)做好施工方案的編制工作。從保證樁基施工合理性和有效性的角度,技術(shù)人員需要結(jié)合現(xiàn)場勘察獲得的數(shù)據(jù)信息,做好對施工方案的編制工作,為施工提供參考和指導(dǎo)[4]。施工方案必須具備合理性和可行性,能夠通過詳細的數(shù)據(jù)保證施工的有效推進,同時,還應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況,確定技術(shù)方案和設(shè)備方案。
3)應(yīng)做好施工設(shè)備的選擇。樁基施工中需要用到一些特殊的設(shè)備和工具,如果設(shè)備選擇不當,會導(dǎo)致樁基施工質(zhì)量和效率下降。因此,在樁基正式施工前,施工單位應(yīng)從現(xiàn)場的地質(zhì)條件以及施工方案出發(fā),做好施工設(shè)備的選擇,并且對設(shè)備的狀態(tài)進行檢測,做好設(shè)備管理與維護工作,以此來保證工程順利完工。
4)應(yīng)做好測量放線工作。樁基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié),需要對現(xiàn)場樁位進行反復(fù)確認,確保樁基施工不會對軸線控制點產(chǎn)生影響,方便在樁基施工過程中隨時復(fù)核樁位。在對樁位進行確定時,需要依照相關(guān)標準要求,通過方格網(wǎng)定出控制線,依照設(shè)計樁位圖做好編號,然后根據(jù)其所對應(yīng)的軸線和尺寸,準確放出樁位,設(shè)置樣樁。對于確定好的樁位,需要進行二次復(fù)核以避免偏差。樁基礎(chǔ)標高控制應(yīng)依照設(shè)計方案進行,在每一根樁的頂部和端部做好標高記錄,施工區(qū)域周邊設(shè)置至少2 個水準點,水準點不能受到沉樁影響,并且需要做好保護工作,避免在施工過程中出現(xiàn)損壞[5]。
預(yù)制樁結(jié)構(gòu)具有承載力大,穩(wěn)定性和耐久性強的特點,在現(xiàn)代建筑工程中有廣泛的應(yīng)用。但是,其在實際應(yīng)用中存在一定的局限性,會對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。預(yù)制樁的施工重點在于沉樁操作,需要施工技術(shù)人員結(jié)合工程項目的實際情況,選擇恰當?shù)某翗斗椒ǎ?/p>
1)射水法沉樁。通過在樁位兩側(cè)對稱插入射水管噴射高壓水的方式,使土體出現(xiàn)松散和流動,樁體可以在自重和壓力的共同作用下沉入土層中。
2)擊打法沉樁,簡單來講就是借助專業(yè)的沉樁設(shè)備,將預(yù)制樁打入土層中。首先,要對預(yù)制樁的樁身進行檢查,確保不存在質(zhì)量問題,做好相應(yīng)標記,借助起吊設(shè)施將樁體吊起,經(jīng)過樁位測放和復(fù)核之后,將樁體插入土層中,檢查其垂直度,然后將第二節(jié)樁吊起,做好接樁,檢查樁身垂直度[6]。沉樁完成后,需要做好樁頂標高的檢測工作,滿足施工方案要求后,繼續(xù)進行其他樁體的施工。
3)靜壓法。前期準備工作完成后,設(shè)置相應(yīng)的水準點,對照建筑軸線確定好樁基樁位,配合分段壓入和逐段接長的方式,將樁體壓入土層中。
4)振動法。振動法的基本原理是在樁端設(shè)置液壓振動錘,通過振動錘的甩動作用來降低土壤阻力,使樁身能夠順利沉入土體中。
灌注樁在施工中的常見形式有3 種:
1)沉管灌注樁,即在結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)勘察報告的前提下,借助錘擊振動的方式進行沉管開孔。通常被應(yīng)用于砂土和黏土區(qū)域,樁體長度不超過20 m,對施工空間的要求不高,能夠減少工程投資,只需要使用一般的施工設(shè)備就可以達到良好的施工效果。但是,這種施工工藝構(gòu)筑的樁體在整體結(jié)構(gòu)上欠缺均勻性,樁體的強度相對較低。
2)鉆孔灌注樁。鉆孔灌注樁的施工需要結(jié)合現(xiàn)場施工環(huán)境,確定具體的樁位和樁距,保證樁孔位置合理。鉆孔完成后,檢查孔徑、孔深,做好清孔工作,將鋼筋籠下放并固定后,通過澆筑混凝土成樁,能夠提升基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。
3)人工挖孔樁。人工挖孔樁的施工流程與鉆孔灌注樁類似,但是采用的是人工挖掘成孔的方式,適用于規(guī)模和體量較小的建筑[7]。
灌注樁施工工藝對混凝土的性能有比較嚴格的要求:
1)混凝土需要具備良好的流動性,因為其在鉆孔內(nèi)的灌注操作主要是依靠混凝土本身的壓力和流動性實現(xiàn)的,不需要進行振搗作業(yè),如果混凝土的流動性較差,可能會引發(fā)蜂窩、空洞等現(xiàn)象,影響樁體施工質(zhì)量;
2)混凝土需要具備較好的黏聚性。在將混凝土拌合物應(yīng)用到樁基施工的過程中,需要確保其黏聚性均勻,如果混凝土的黏聚性不達標,在灌注環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)混凝土離析或沁水問題,阻塞混凝土灌注管道的同時,也會導(dǎo)致樁體質(zhì)量下降[8]。
樁基礎(chǔ)作為現(xiàn)代建筑中常見的基礎(chǔ)形式,能夠提高建筑整體的穩(wěn)定性和安全性,促進結(jié)構(gòu)承載力提高,受到了多個領(lǐng)域建筑工程項目的青睞。考慮到樁基礎(chǔ)的施工影響因素眾多,在施工中可能出現(xiàn)各種問題,要將其作用充分發(fā)揮出來,就要求施工單位將各方面的影響因素全部考慮在內(nèi),切實做好樁基施工準備工作,確保施工順利推進,保證成樁質(zhì)量,提升建筑基礎(chǔ)穩(wěn)定性和安全性的同時,延長其使用壽命。