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在當(dāng)代工民建筑工程中,樁基材料、類型、樁工機(jī)械、施工工藝均較以往有較大改觀,現(xiàn)代化的樁基基礎(chǔ)工程施工體系已經(jīng)形成,故施工企業(yè)在施工過程中需根據(jù)建筑物的實(shí)際特征來挑選合適的施工工藝,從而保證高質(zhì)量的施工,本文就當(dāng)代樁基工程施工技術(shù)在工民建中核心技術(shù)問題進(jìn)行了相關(guān)介紹。
建筑施工中樁基的形式與類型多種多樣,為了保障施工質(zhì)量,提升施工效率,控制施工成本,施工方需要對建筑物的地質(zhì)條件、水文條件、荷載等級、樁基使用功能、建筑結(jié)構(gòu)、地形、施工設(shè)備、樁端持力層巖土特征、施工環(huán)境、制樁材料的供應(yīng)、施工造價(jià)、施工周期等進(jìn)行綜合研究與分析,并將各類待選的樁基施工工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)性的對比后來挑選合適的樁型和成樁工藝,以下是筆者結(jié)合自身多年的樁型選擇經(jīng)驗(yàn)所做的總結(jié):
若樁基用于工業(yè)廠房、倉庫、車庫等下部設(shè)置,或用作擋土墻下等處的斜樁時(shí),此時(shí)采用樁基可有效承受來自建筑物的上拔荷載與浮托力;若地基上部為軟土層,下部土層較為堅(jiān)硬時(shí),最好采用樁基。若軟土層較厚致使樁端無法深入至良好土層時(shí),應(yīng)首先考慮樁基的沉降。若嵌巖樁須嵌入硬質(zhì)基巖中時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮一種或多種集中力作用下嵌巖樁的的受力情況[1],一般而言,沖擊式鉆進(jìn)法要優(yōu)于旋轉(zhuǎn)式鉆進(jìn)法;若樁基的持力層較深,考慮到施工成本、施工難度及排水等因素,宜選擇機(jī)械挖孔而避免人力挖孔;若工民建的施工場地正好位于灰?guī)r地區(qū)等特殊巖土地質(zhì)條件,該地可能存在土洞、巖溶(溶洞、溶溝等)、斷層及裂隙構(gòu)造帶的發(fā)育,地質(zhì)條件較為復(fù)雜,含有豐富的地下水,甚至存有地下暗河通道等,這將對樁基礎(chǔ)的選型及施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響,故筆者認(rèn)為該條件下的樁基施工工程優(yōu)勢并不顯現(xiàn),因該條件下的施工安全性無法得到有效保障,且由于樁端持力層埋置深度過大,則將使樁基經(jīng)濟(jì)性大打折扣,倘若在樁基基礎(chǔ)巖土工程條件認(rèn)識不足的條件下憑經(jīng)驗(yàn)施工,施工中發(fā)生多次樁型更改的現(xiàn)象,則容易帶來無法估量的經(jīng)濟(jì)損失與安全隱患??紤]到上述因素,建議在選擇樁基時(shí)根據(jù)不同類型樁基的特征來進(jìn)行擇優(yōu)挑選,灌注樁的優(yōu)勢在于可根據(jù)建筑物的實(shí)際需求來調(diào)整樁基的長度,目前主要用于高結(jié)構(gòu)的建筑項(xiàng)目施工。
目前工民建中常用的施工樁為沖、鉆孔灌注樁、沉管灌注樁等,在樁基施工前,應(yīng)做好現(xiàn)場的勘查工作,以保證樁基施工的連續(xù)性,樁基施工前的常規(guī)準(zhǔn)備工作主要有以下幾方面:(1)現(xiàn)場放線測量并定位。施工人員應(yīng)以項(xiàng)目施工圖及布設(shè)的平面控測量制網(wǎng)來進(jìn)行樁基的測放與定位。為了保證測量結(jié)果的精準(zhǔn)度,一般需進(jìn)行兩次左右的復(fù)測,再進(jìn)行樁位部分加固施工與特殊防護(hù)。施工區(qū)域附近應(yīng)至少設(shè)置2個(gè)不受沉樁干擾的水準(zhǔn)點(diǎn)[2]。(2)制作泥漿。將土、水、純堿按照標(biāo)準(zhǔn)的比例加以配合與攪拌后形成混合泥漿,需要注意的是,施工人員需在借助泥沙分離器作用之余,嚴(yán)格控制混合泥漿中的含砂率,亦可采用電子檢測裝備對泥漿進(jìn)行驗(yàn)孔,以利于樁基施工的順利開展。
工民建樁基施工的順利開展需以遵循施工技術(shù)為前提,如在施工中打群樁時(shí)應(yīng)遵循先中心再四周的原則,打排樁時(shí)則應(yīng)遵循先中心后兩頭的原則,亦可分段施工。樁基施工時(shí),若鄰近處有其他建筑物,則應(yīng)從鄰近建筑物處開始施工。
灌注樁施工工藝:施工前應(yīng)清除一切影響施工的物品,如地下管線與構(gòu)筑物等,達(dá)到“三通一平”[4],根據(jù)樁型設(shè)計(jì)來選擇相應(yīng)的成孔工藝,如采用人工挖孔灌注樁,在遇地下水時(shí)應(yīng)邊抽邊挖并留置運(yùn)土通道;若施工地區(qū)的地質(zhì)條件復(fù)雜,地層松散且有豐富的地下水,這時(shí)采用傳統(tǒng)的人工挖孔樁進(jìn)行施工,則難以滿足施工標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致施工周期嚴(yán)重滯后,長螺旋鉆孔灌注樁存在施工周期短,造價(jià)相對低,不受地下水影響等優(yōu)勢。要想保證樁頭質(zhì)量,若樁頂標(biāo)高超越自然地坪,則應(yīng)回填地面達(dá)設(shè)計(jì)的標(biāo)高,也可做適當(dāng)超灌,樁頭與孔口應(yīng)做好保護(hù)工作,冬季施工還應(yīng)做好保溫措施[5]。若施工處的地基土質(zhì)較差,施工人員應(yīng)當(dāng)挑選膠體率>95%的粉質(zhì)粘土進(jìn)行護(hù)壁;為了保證打孔口的完整度,應(yīng)挑選厚度為5mm的鋼板制作護(hù)筒,埋設(shè)護(hù)筒時(shí)可留置溢水口,以利于樁基施工中的排水。
沉管灌注樁與沖、鉆孔灌注樁為較為常見的兩種灌注樁,沉管灌注樁通過借助錘擊式設(shè)備或振動(dòng)式設(shè)備進(jìn)行打樁,將附有鋼筋混凝土的樁尖或附帶活瓣式樁靴的鋼套管沉入土內(nèi),從而造成樁孔,繼而置入鋼筋骨架并行混凝土澆筑,完成后取出套管,借力于拔管時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)性來將混凝土夯實(shí),從而形成所需的灌注樁,該技術(shù)適用于砂土、黏土地基,且一般基于獨(dú)立柱上使用,該方法施工噪聲較大,且極易產(chǎn)生縮頸樁,因而施工時(shí)一定要做好質(zhì)量監(jiān)控;鉆孔灌注樁施工過程中無論是采用沖抓式鉆孔、沖擊式鉆孔,還是旋轉(zhuǎn)成孔法,均可使用泥漿護(hù)壁的方法,開孔前測準(zhǔn)垂直度,對準(zhǔn)中線,壓好護(hù)筒才能保證鉆孔質(zhì)量,沖擊式鉆孔法下應(yīng)持續(xù)添加泥漿并及時(shí)抽渣,檢查成孔是否存在偏斜,應(yīng)及時(shí)清理孔洞內(nèi)雜物。此外,不同類型的樁基對于沉渣厚度的要求也不盡相同,如《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)中明確指出,在灌注混凝土前,端承型樁的孔底沉渣厚應(yīng)<50mm;抗拔樁則應(yīng)>200mm;摩擦型樁的沉渣厚應(yīng)<100mm。下放鋼筋籠并灌注混凝土,灌注過程不宜中斷,否則將發(fā)生斷樁。該方法適用于砂土、粘土、淤泥等地質(zhì)條件下。
作為一個(gè)建筑物最基本的建筑結(jié)構(gòu),樁基對于確保建筑物安全與質(zhì)量,保障人民安居業(yè)余而言就顯得尤為重要。樁基顯著的穩(wěn)定性及荷載力使其成為建筑項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵部分,其與工民建筑物的質(zhì)量安全息息相關(guān),因建筑物的大部分重量通過樁基傳到地面以下深處位置,樁的好壞,直接關(guān)系到地面建筑物的質(zhì)量。因此,進(jìn)行樁基施工的單位除了掌握嫻熟的樁基施工工藝外,還應(yīng)做好施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,切不可偷工減料,降低成本,施工環(huán)節(jié)均嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范來執(zhí)行,以保障整個(gè)樁基施工工程的安全性與可靠性。
[1]魯克智.對樁基工程施工技術(shù)在工民建中的運(yùn)用探討[J].門窗.2012,21(10):65-66.
[2]張國彬,王永濤.工民建樁基工程施工技術(shù)應(yīng)用研究[J].民營科技.2011,14(07):88-90.
[3]張瑞華.樁基工程施工技術(shù)在工民建中的運(yùn)用研究[J].山西建筑.2012,40(25):112-113.
[4]王旭光.樁基在建筑施工中的應(yīng)用研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2010,18(09):78-79.
[5]鞠好森.工民建中對不同土質(zhì)的樁基選擇及樁基的施工技術(shù)探討[J].科協(xié)論壇(下半月).2013,24(06):145-146.