張 晶

鋼筋混凝土預(yù)制樁是近年來興起的一種施工技術(shù)，由于具有施工工藝相對簡單、施工能耗較低且結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定等特點(diǎn)，其在建筑工程施工中的應(yīng)用頻率非常高。為了充分發(fā)揮鋼筋混凝土預(yù)制樁的應(yīng)用優(yōu)勢，為建筑工程的施工質(zhì)量控制打好基礎(chǔ)，我國相關(guān)部門出臺并實(shí)施了一系列的規(guī)章制度。需要注意的是，在實(shí)際施工過程中，鋼筋混凝土預(yù)制樁的施工方法很多，錘擊法、靜力壓樁、水沖法和振動法等均是最常用的施工方法。不同的施工方法，有著不同的應(yīng)用優(yōu)勢與劣勢，施工人員只有對建筑工程的施工特點(diǎn)進(jìn)行分析，對施工現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行研究，才能夠選擇最適合的施工工藝技術(shù)和質(zhì)量控制措施。

1 建筑工程施工中的沉樁工藝類型

1.1 錘擊法

錘擊法指的是利用專門的樁錘沖擊力克服樁阻力，確保樁能夠順利沉到預(yù)定深度，或者順利到達(dá)持力層的施工工藝。在應(yīng)用錘擊法進(jìn)行施工的過程中，使用到的打樁設(shè)備主要包含以下幾種：第一，樁錘。樁錘的主要作用是利用較大的沖擊力將樁打入土中，目前常用的樁錘主要有液壓錘、柴油錘、蒸汽錘以及落錘等。第二，樁架。樁架的主要作用是支撐樁錘和樁身，確保在打樁過程中能夠發(fā)揮其應(yīng)有的引導(dǎo)作用，使樁錘按照預(yù)定的方向沖擊樁身，確保樁能夠沉到預(yù)定深度。第三，動力裝置。在配置動力裝置時，需要重點(diǎn)考慮選擇的樁錘類型，同時還要根據(jù)實(shí)際情況合理使用卷揚(yáng)機(jī)和蒸汽鍋爐[1]。

1.2 靜力壓樁

靜力壓樁是指利用靜力將樁壓入土中的施工工藝。一般情況下，這種施工工藝主要適用于施工現(xiàn)場及其附近存在大量建筑或軟弱土層，不適宜振動施工的情況。這是因?yàn)樵撌┕すに嚨膽?yīng)用雖會引起擠土效應(yīng)，但是卻不會產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動和噪聲。

在實(shí)際施工過程中，需要使用到的靜力壓樁機(jī)包含液壓式靜力壓樁機(jī)和機(jī)械式靜力壓裝機(jī)兩種，其中前者的應(yīng)用頻率最高。在壓樁施工過程中，主要采用的是先分節(jié)壓入再逐段接上的施工模式，因此樁身需要在前期階段進(jìn)行分節(jié)預(yù)制。在施工過程中，要先將第1節(jié)樁壓入土中；在第1 節(jié)的上端與地面距離約2 m 時，再壓入第2 節(jié)樁。施工時要確保每1 根樁壓入的連貫性以及施工工序的連續(xù)性。

1.3 水沖法

在建筑工程的施工過程中，水沖法可以與錘擊法、振動法同時應(yīng)用。只是在應(yīng)用水沖法之前，需要先分析施工現(xiàn)場的土質(zhì)情況，并在此基礎(chǔ)上選擇最適合的施工工藝方法。例如，如果施工現(xiàn)場的土層比較堅硬，或者存在砂夾卵石層，需要以水沖法為主，錘擊法或振動法為輔。如果施工現(xiàn)場的土層以黏土或粉質(zhì)黏土為主，可以以錘擊法或振動法為主，水沖法為輔，同時還要嚴(yán)格控制射水量和時間，以免出現(xiàn)承載力下降的情況。

另外，針對下沉空氣樁的施工，需要使用單管內(nèi)射水方式。如果施工現(xiàn)場的土層比較密實(shí)，或者下沉非常深，可以借助錘擊法或振動法配合射水過程。針對下沉實(shí)心樁的施工，需要將射水管對稱安裝至樁的兩側(cè)，確保射水管可以在樁身上自由上下移動，從而實(shí)現(xiàn)任意高度都能夠射水沖土。要注意的是，無論使用何種施工工藝，當(dāng)樁身沉入最后階段，且與設(shè)計標(biāo)高僅有1.0 ～1.5 m 的距離時，需要暫時停止射水操作，單純使用錘擊法或者振動法，使樁下沉到預(yù)計深度。

在實(shí)際施工過程中，需要使用到的射水沉樁設(shè)備主要包含水源、水泵、射水管以及輸水管路等。施工人員應(yīng)分析施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，研究沉樁深度、樁錘與振動器具、射水管的數(shù)量與直徑等要素，并在此基礎(chǔ)上確定射水管的流量與水壓等參數(shù)值。

在沉樁施工正式開始前，需要進(jìn)行試樁，這一過程中應(yīng)注意兩方面。

首先，在吊樁與插樁的過程中，需要及時引送輸水膠管，以免出現(xiàn)膠管脫落或者拉斷的問題。待樁正立穩(wěn)定后，再壓上樁帽和樁錘，對樁身施加一個相對較小的水壓，使其可以利用自身重量自然下沉。在下沉的初期階段，需要嚴(yán)格控制樁身的下沉速度，避免因下沉過快出現(xiàn)射水管嘴被堵塞的問題。同時，在樁身下沉過程中，還要隨時校對樁的垂直度，以確保樁身始終處于垂直下沉狀態(tài)[2]。

其次，當(dāng)樁身下沉速度越來越慢時，應(yīng)開始錘擊操作。樁身下沉至8 ～10 m時，需要先評估樁身的穩(wěn)定性，然后再根據(jù)實(shí)際情況增大水壓值和樁錘的沖擊力。當(dāng)樁身下沉到與設(shè)計標(biāo)高之間僅有1.0 ～1.5 m 的距離時，應(yīng)停止射水操作，并拔出射水管。此時，只需要利用錘擊操作或者振動操作，就可以讓樁身下沉到預(yù)定位置。

1.4 振動法

所謂振動法，指的是合理應(yīng)用振動錘，借助其振動力使樁下沉的施工工藝。在具體施工過程中，需要將振動錘與樁連接在一起，并使振動錘產(chǎn)生一個相對較大的振動力。當(dāng)陣動力傳至樁身時，會使相應(yīng)的土體發(fā)生振動，降低土體強(qiáng)度，減少土體的內(nèi)摩擦，如此樁身就能夠順利下沉到土中。目前，該施工工藝在砂土中的應(yīng)用最為頻繁，且在提升施工效率方面優(yōu)勢突出。

2 建筑工程施工中沉樁工藝的具體應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 打樁準(zhǔn)備

在建筑工程的施工過程中，為了有效應(yīng)用沉樁工藝，加強(qiáng)對建筑工程施工質(zhì)量的控制，保證建筑工程施工進(jìn)度的穩(wěn)步推進(jìn)，需要在前期階段做好充分的打樁準(zhǔn)備工作。

2.1.1 確定樁位位置

在沉樁施工正式開始前，確定樁基的具體位置是最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，對于后期整個沉樁施工的進(jìn)行有著直接影響。如果不能在準(zhǔn)備階段有效確定樁基位置，后期的沉樁施工質(zhì)量將會受到明顯影響。在樁基位置的確定方面，施工人員需要預(yù)先設(shè)定龍門板，并在此基礎(chǔ)上確定樁機(jī)軸線，然后在后期施工過程中，再利用龍門板復(fù)核樁基位置。同時，還要嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙中的標(biāo)識確定樁基位置，并將樁基位置的投放偏差控制在最小范圍內(nèi)。

2.1.2 設(shè)計打樁順序

在實(shí)際的沉樁施工過程中，打樁操作必然會對土層產(chǎn)生較大的擠壓力，使基土產(chǎn)生水平位移，并引發(fā)土體變形問題。如果不能妥善處理該問題，后期打入的樁體就會受到較大影響，甚至無法順利到達(dá)設(shè)計深度?；诖?，在正式開始施工前，必須要合理設(shè)計打樁順序，確保打樁操作引起的土體偏移問題能夠得到最大限度控制。

常見的打樁順序有3 種：第一，單一方向打樁，即施工人員從一個方向向另一個方向打樁；第二，中間向兩方打樁，即施工人員從中間開始，朝著兩個相反的方向打樁；第三，中間向四周打樁，即施工人員從中間開始，朝著四周的方向進(jìn)行打樁。通常情況下，施工人員需要根據(jù)樁群的密度來確定打樁順序，同時還需要分析工程設(shè)計要求，并在此基礎(chǔ)上保證打樁順序的科學(xué)合理性[3]。需要注意的是，如果樁與樁之間的距離比較大，已經(jīng)超過樁徑的4 倍以上，只需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行打樁即可，無需硬性選擇打樁順序。

2.1.3 設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)

沉樁施工過程中，在施工現(xiàn)場設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)也是非常重要的施工環(huán)節(jié)，主要目的是加強(qiáng)樁位的控制，為整個建筑工程的施工質(zhì)量提供保證。一般情況下，為了保證樁位管理的全面性，需要在打樁現(xiàn)場附近最少設(shè)置2 個水準(zhǔn)點(diǎn)。在后期施工過程中，就可以準(zhǔn)確檢查樁位的偏差，并采取針對性的處理措施，優(yōu)化施工質(zhì)量。

2.1.4 墊木、樁帽和送樁

將墊木設(shè)置在樁錘與樁帽之間，可以有效減輕樁錘對樁帽產(chǎn)生的沖擊力，對樁帽進(jìn)行保護(hù)。如果沉樁施工有特殊要求，施工人員可以采取送樁操作。送樁過程使用的工具以鋼材為主要制作材料，其長度和界面尺寸的確定需要以工程設(shè)計和實(shí)際情況為參考。

2.1.5 設(shè)置標(biāo)尺

在沉樁施工過程中，標(biāo)尺的設(shè)置是為了更好控制樁入土的深度。首先，在打樁正式開始前，需要利用標(biāo)尺在樁測量中做好符號標(biāo)記。其次，在打樁過程中，要對標(biāo)尺進(jìn)行重點(diǎn)觀察，并隨時判定樁入土的深度，以便采取針對性的質(zhì)量控制措施。

2.1.6 其他準(zhǔn)備工作

一般情況下，在樁基工程的施工過程中，施工人員會合理應(yīng)用拼裝方式。因此，在施工前，施工人員需要做好施工現(xiàn)場的清潔工作，徹底清潔和整理雜物與垃圾。同時，還要合理設(shè)置相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施與通道，準(zhǔn)確測量施工現(xiàn)場，為后期施工的正常開展打好基礎(chǔ)。另外，還需要安裝供電系統(tǒng)，加強(qiáng)供水穩(wěn)定性與控制的持續(xù)性，并對施工人員進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)和安全培訓(xùn)，做好施工技術(shù)交底。

2.2 打樁技術(shù)

在建筑工程施工的沉樁工藝應(yīng)用過程中，打樁是最核心的一個環(huán)節(jié)。打樁技術(shù)的優(yōu)劣，對于打樁質(zhì)量的控制有著決定性影響。

2.2.1 樁的吊裝

首先，在打樁過程中，要對打樁機(jī)進(jìn)行組裝，并將其放置在指定位置。然后吊好樁錘和樁帽，加強(qiáng)樁架牢靠性的控制。其次，利用樁架上吊鋼絲繩將樁吊起。在整個吊裝操作過程中，需要確保樁身始終處于垂直狀態(tài)。再次，將樁精準(zhǔn)吊至龍門導(dǎo)桿處，樁的底部應(yīng)與指定樁位進(jìn)行對準(zhǔn)，然后將樁緩慢放下，再將其插入土中。最后，在吊裝樁的過程中，需要將樁位的偏移誤差控制在0.5%以內(nèi)，并確保樁身、樁帽與樁位始終在同一條水平線上。

2.2.2 打樁注意事項

首先，在打樁過程中，需要重點(diǎn)控制樁的錘擊力度和落距。一般情況下，錘的落距應(yīng)當(dāng)在0.5 ～0.8 m。其次，在錘擊過程中，待樁入土深度為1～2 m時，要對樁靴進(jìn)行穩(wěn)定處理，確保其不容易出現(xiàn)偏斜后，再適當(dāng)增大錘擊力度和落距。最后，在打混凝土管樁時，錘的最大落距應(yīng)控制在1.5 m 以內(nèi)。如果使用落錘或者單動汽錘進(jìn)行打樁，錘的最大落距應(yīng)控制在1 m 以內(nèi)；如果使用柴油錘進(jìn)行打樁，那么應(yīng)確保錘體處于正常跳動狀態(tài)。

在打樁過程中，如果施工人員操作不當(dāng)，樁位附近的土體可能出現(xiàn)隆起、位移等問題，同時樁位與施工現(xiàn)場及其附近的地下管線、道路等結(jié)構(gòu)也會受到難以逆轉(zhuǎn)的損傷，人們的正常生活也會受到不可忽視的影響。

因此，施工時必須要分析施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，并采取針對性的打樁控制措施。例如，在施工過程中，施工人員可以挖設(shè)震溝，嚴(yán)格控制打樁速度，以及重點(diǎn)關(guān)注地下礦井排水等[4]。如果樁基施工現(xiàn)場及其附近有很多建筑物或者公共設(shè)施，那么在打樁施工時，還可以采取砂井排水和預(yù)鉆孔取土打樁等應(yīng)對措施。如果在打樁過程中，出現(xiàn)了樁頂受損、樁身毀壞等問題，則應(yīng)暫停打樁施工，對樁頂或樁身的損傷進(jìn)行恢復(fù)后，再繼續(xù)打樁施工。

2.3 打樁質(zhì)量控制

根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，要控制打樁質(zhì)量，需要從以下2 個方面入手。首先，嚴(yán)格控制打樁的貫入度和樁基的標(biāo)高，確保其符合相關(guān)技術(shù)要求，確保樁體完整無損，沒有斷樁、截樁等問題。其次，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙要求控制樁體打入土層的位置，并確保位移偏差被控制在允許的范圍內(nèi)。

針對打樁質(zhì)量的控制，如果樁靴在堅硬、硬塑的黏性土或碎石土等土層中，不僅要重點(diǎn)控制打樁的貫入度，還要重點(diǎn)參考樁靴到達(dá)持力層的深度和樁靴標(biāo)高。如果貫入度已經(jīng)達(dá)到，但是樁靴標(biāo)高卻沒有達(dá)到，則需要采取錘擊3 陣，每陣10 擊的處理措施。如果樁靴在其他軟土層中，需要將貫入度作為參考，嚴(yán)格控制樁靴的設(shè)計標(biāo)高。

貫入度就是每錘擊一次樁的入土深度。在打樁過程中的最后貫入度，是指最后一次錘擊樁的入土深度。一般情況下，最后10 擊樁的平均入土深度，是最后貫入度的評估標(biāo)準(zhǔn)[5]。針對最后貫入度的測量，應(yīng)當(dāng)滿足樁頂沒有受損、錘擊沒有偏心、錘的落距在規(guī)定范圍內(nèi)、樁帽與彈性墊層處于正常使用狀態(tài)等幾個條件。如果沉樁與設(shè)計標(biāo)高存在一定距離，但貫入度卻有所減少，說明樁身遇到了硬土層或者障礙物。

2.4 打樁記錄

在建筑工程施工過程中，打樁施工具有較強(qiáng)的隱蔽性，因此不僅要嚴(yán)格控制打樁質(zhì)量，還要精準(zhǔn)測量并如實(shí)記錄每1 根樁的施打過程。這樣能為整個建筑工程施工質(zhì)量的控制打好基礎(chǔ)，并有效分析打樁施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量事故，為后期工程質(zhì)量的驗(yàn)收提供依據(jù)。在打樁過程中，如果使用的是落錘、柴油錘或者單動汽錘，打樁時樁身每下沉1 m，施工人員都需要測量實(shí)際的錘擊次數(shù)和樁錘落距的平均高度。如果樁身下沉到設(shè)計標(biāo)高，應(yīng)在規(guī)定落距下對每1 陣的貫入度進(jìn)行精準(zhǔn)測量；如果貫入度已經(jīng)達(dá)到設(shè)計要求，則應(yīng)暫停打樁操作。

3 結(jié)語

沉樁工藝在建筑工程施工中發(fā)揮著十分重要的作用，不僅可以加快施工速度，還可以提高施工質(zhì)量。但是，沉樁工藝的應(yīng)用還有很多不足之處。因此，不僅要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求進(jìn)行沉樁施工，還要對現(xiàn)階段的沉樁工藝進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化。這樣才能充分發(fā)揮沉樁工藝的應(yīng)用優(yōu)勢，提高建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，促進(jìn)建筑工程施工領(lǐng)域的穩(wěn)健發(fā)展。