文／馬遙、成培上、李典 融通地產(chǎn)（河南）有限責(zé)任公司 河南鄭州 450000

1.樁基礎(chǔ)概述及其應(yīng)用價值

1.1 樁基礎(chǔ)概述

目前建筑工程施工中常用的樁基礎(chǔ)是利用承臺將所有承重樁的頂部進(jìn)行連接，讓它們一起分擔(dān)和傳遞動靜荷載，這里所說的樁是指垂直或者有一定角度放置在土壤里面的基礎(chǔ)類建筑結(jié)構(gòu)件，用于增加土壤的承載能力和穩(wěn)定性，支撐建筑物的重量[1]。樁基礎(chǔ)技術(shù)主要包括樁的選擇、樁基礎(chǔ)施工和樁基礎(chǔ)質(zhì)量控制等方面，需要根據(jù)工程的要求和地質(zhì)條件來確定適合的樁型，并將樁逐根打入地下，以達(dá)到預(yù)定的設(shè)計標(biāo)高和承載力要求，常見的施工方法包括振動沉樁、靜壓沉樁、鉆孔灌注樁，施工完成后還要進(jìn)行樁長、樁徑、樁身的質(zhì)量檢查，以及樁與土壤之間的黏結(jié)力、樁的側(cè)阻力等參數(shù)的測試，并根據(jù)設(shè)計要求做好樁基礎(chǔ)的加固與加固質(zhì)量的檢驗。

1.2 建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用價值

1.2.1 有效解決地基承載問題

通過將樁嵌入地下，樁基礎(chǔ)能夠承受來自上部建筑物的垂直荷載，并將其傳遞到更深的土層，減少地表的沉降并承受水平荷載，抵抗土壤的側(cè)向推力來增加整體穩(wěn)定性，提供附加的抗浮力防止建筑物受到地下水位的影響。它具有較高的承載能力，能夠滿足各種建筑物的要求，可以適應(yīng)軟土、粘土和巖石等各種地質(zhì)條件，還具有施工周期短、施工難度低等優(yōu)勢，能在較短時間內(nèi)完成地基處理工作。

1.2.2 降低因地基工程質(zhì)量造成危害情況的發(fā)生

樁基礎(chǔ)技術(shù)通過選擇合適的樁型和樁長，能夠根據(jù)地層情況和承載要求來進(jìn)行設(shè)計，確保地基的穩(wěn)定性和承載力，進(jìn)行充分的地質(zhì)勘察和實驗室試驗，可以確定合適的樁型，以及樁長的合理設(shè)計，用以提供穩(wěn)固的基礎(chǔ)支撐。當(dāng)?shù)鼗寥谰哂休^差的承載能力或存在較大的沉降風(fēng)險時，采用樁基礎(chǔ)技術(shù)能夠有效地分散地基承載力，降低地基沉降速度，提高地基的穩(wěn)定性。通過在不穩(wěn)定地層中打入樁基，使樁與土體形成一體化的結(jié)構(gòu)，增加地基的整體承載能力，從而減少地基沉降和變形的風(fēng)險[2]。

1.2.3 更符合我國復(fù)雜地形的施工需求

由于我國地域廣闊，地形復(fù)雜多樣，有高山、丘陵、河流等各種地貌特征，這些地形條件給建筑工程的土建施工帶來了一定的挑戰(zhàn)。不同地形區(qū)域的土壤類型各不相同，而樁基礎(chǔ)技術(shù)的靈活性讓建筑工程能夠根據(jù)具體的土壤情況選擇不同類型的樁基礎(chǔ)，能夠更好地適應(yīng)復(fù)雜地形的施工需求。

2.工程概況分析

在融園·鄭州市鄭密路東汽車產(chǎn)業(yè)園項目中，1#～8#樓和10#樓采用了鉆孔灌注樁基礎(chǔ)技術(shù)，根據(jù)設(shè)計要求和地質(zhì)條件，施工團隊首先進(jìn)行現(xiàn)場勘測和土質(zhì)分析，確定了鉆孔灌注樁的設(shè)計參數(shù)，使用鉆機對預(yù)定的樁位進(jìn)行鉆孔，其深度和直徑根據(jù)設(shè)計要求確定，并在鉆孔施工過程中不斷地檢查土層情況，通過鉆孔內(nèi)注入混凝土，同時將鋼筋逐段插入樁孔中。另外，該項目的9#樓和11#樓的基礎(chǔ)采用了不同的技術(shù)，9#樓基礎(chǔ)是天然地基，采用了獨立基礎(chǔ)的形式。由于地基承載能力不足，采用了換填墊層法處理，用以提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和承載能力；11#樓的基礎(chǔ)采用了筏板基礎(chǔ)技術(shù)，通過在地面上鋪設(shè)一層筏板，增加基礎(chǔ)的承載面積，提供更好的支撐能力。

3.樁基礎(chǔ)技術(shù)的主要類型

3.1 鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁也稱為灌注樁或灌注樁基，它是通過在地面上先進(jìn)行鉆孔，然后在鉆孔中灌注鋼筋混凝土，形成堅固的樁體。施工過程中先使用鉆機在地面上進(jìn)行鉆孔作業(yè)，將土壤逐漸鉆入到設(shè)計的深度，接著在鉆孔內(nèi)部放置鋼筋筏或鋼筋籠，然后通過泵送混凝土的方式將混凝土灌注至鉆孔中，將孔內(nèi)的土壤擠壓出去，形成一個堅固的樁體[3]。灌注樁的直徑和長度可以根據(jù)工程需求而定，而混凝土的配合比和澆筑工藝需要根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行控制，它具有承載能力強、適應(yīng)性廣、施工速度快等優(yōu)點，常用于各類建筑物和基礎(chǔ)工程的地基處理中。

3.2 預(yù)制樁

這是在工廠或施工現(xiàn)場預(yù)先制造好的樁，然后將其安裝到地基中，常見的有預(yù)應(yīng)力混凝土樁、鋼樁和木樁等。根據(jù)設(shè)計要求，在工廠或制造場地進(jìn)行鋼筋的綁扎和模板的搭建，然后在模板內(nèi)部澆筑混凝土，形成樁的整體結(jié)構(gòu)，在混凝土凝固后預(yù)制樁會進(jìn)行合理的保護和養(yǎng)護處理。預(yù)制樁被運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，會通過挖掘機或其他設(shè)備進(jìn)行安裝，安裝時需要先進(jìn)行孔洞的挖掘，然后將預(yù)制樁安放到孔洞中，確保樁的垂直度和位置的準(zhǔn)確性，再填充周圍的土壤或灌注混凝土來固定樁的位置，并與上部結(jié)構(gòu)連接。

3.3 樁筏基礎(chǔ)

由于樁群的數(shù)量和布局可以根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行調(diào)整，樁筏基礎(chǔ)適用于各種土質(zhì)條件和荷載要求，能夠有效地分散荷載，并將荷載傳遞到樁群上，提高整體的穩(wěn)定性和承載能力。它是將多個樁通過承臺或梁連接在一起形成樁群，然后在樁頂上澆筑一層鋼筋混凝土板，形成一個整體的承載結(jié)構(gòu)。在施工過程中，首先在地基上安裝一組樁，樁的數(shù)量和布局根據(jù)設(shè)計要求確定，然后通過承臺或梁將這些樁連接在一起，形成一個穩(wěn)定的樁群，在樁頂上澆筑鋼筋混凝土板，這樣就能形成一個堅固的樁筏基礎(chǔ)。

3.4 摩擦樁

摩擦樁的承載機理是依靠樁身與周圍土壤之間的摩擦力來傳遞和分散荷載，樁身表面的摩擦力可以通過樁的側(cè)面積和樁身與土壤之間的摩擦系數(shù)來計算，其承載能力主要取決于樁的直徑、長度、插入深度以及土層的力學(xué)特性。通過將樁直接插入土層中，利用樁身與土壤之間的摩擦力來承載荷載的一種基礎(chǔ)形式，使用鉆機或挖掘機在地面上或孔洞中鉆孔，然后將鋼筋籠或管道逐漸插入孔洞中，同時進(jìn)行鉆孔的回填，在樁頂?shù)竭_(dá)設(shè)計標(biāo)高后，將注漿混凝土或水泥漿灌注到孔洞中，形成一個摩擦樁。它可以適應(yīng)各種土質(zhì)條件，并且具有較好的抗震性能和變形控制能力，廣泛應(yīng)用于房屋建筑、橋梁、碼頭、隧道等工程中，特別適用于軟土層和深層基礎(chǔ)處理。

3.5 螺旋樁

這是一種用于土壤和巖石中的基礎(chǔ)建設(shè)的樁基礎(chǔ)技術(shù)，它由一根螺旋形的鋼管組成，通常具有一系列的螺紋螺旋，類似于大型的鉆頭，該形狀使其能夠通過扭轉(zhuǎn)進(jìn)入地下，就像將螺釘旋入木材一樣，是一種無振動、無噪音和無排放的施工方法，因此在城市環(huán)境中廣泛應(yīng)用[4]。其安裝過程相對簡單高效，使用專用的機械設(shè)備將螺旋樁旋入地面，直至達(dá)到所需的深度或特定的地層，一旦螺旋樁到達(dá)預(yù)定深度，就可以將其連接到建筑物或結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，會通過一個鋼制的連接器完成，使螺旋樁與建筑物的混凝土基礎(chǔ)相連。它們能夠在軟土、粉狀土壤和巖石等各種類型的土壤中使用，可以承受相當(dāng)大的垂直和水平荷載，使其在建筑物和橋梁等結(jié)構(gòu)的支撐方面非常有效，由于螺旋樁安裝時不會產(chǎn)生振動或噪音，因此對周圍環(huán)境和附近居民的干擾較小。

4.樁基礎(chǔ)施工流程分析

4.1 施工準(zhǔn)備階段

根據(jù)工程設(shè)計和地質(zhì)勘察報告，確定樁基礎(chǔ)的類型和布置方案，在選擇樁基礎(chǔ)類型時，要考慮到地質(zhì)條件、建筑物荷載特點以及地形復(fù)雜度等因素，進(jìn)行全面的施工場地準(zhǔn)備和布置工作，確保施工區(qū)域沒有障礙物，保證施工設(shè)備能夠順利進(jìn)入。根據(jù)具體的樁基礎(chǔ)類型，準(zhǔn)備振動錘、鉆機、混凝土泵等相應(yīng)的施工設(shè)備，準(zhǔn)備鋼筋、混凝土等充足的樁基礎(chǔ)施工材料，確保施工過程中有足夠的設(shè)備和材料供應(yīng)，避免因缺乏資源而延誤工期，而且施工人員要具備相應(yīng)的技術(shù)能力和操作經(jīng)驗，熟悉樁基礎(chǔ)施工工藝和安全操作規(guī)程，根據(jù)實際情況，制定樁基礎(chǔ)施工的步驟、施工工藝、質(zhì)量控制措施等詳細(xì)的施工方案，并編制合理的施工計劃，安排施工進(jìn)度和資源配備，確保施工過程的有序進(jìn)行。

4.2 樁基礎(chǔ)定位

樁基礎(chǔ)的位置應(yīng)盡量避開周圍建筑物的影響，還要根據(jù)土壤工程和結(jié)構(gòu)分析，評估樁基礎(chǔ)施工對周圍建筑物的影響，確保樁基礎(chǔ)施工不會對周圍環(huán)境和結(jié)構(gòu)造成不利影響。在進(jìn)行定位時，一定要嚴(yán)格遵守設(shè)計要求和結(jié)構(gòu)荷載，以建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載和荷載傳遞路徑，來確定樁基礎(chǔ)的布置方式和數(shù)量，通過結(jié)構(gòu)分析和計算，確定樁基礎(chǔ)所需的承載能力和剛度要求[5]。

4.3 護筒埋設(shè)

在進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工時，為了保護樁身免受土層的損害，防止土體塌方、流失或者淤積進(jìn)樁內(nèi)，需要采取措施對樁身進(jìn)行保護。護筒埋設(shè)即是在樁身外部設(shè)置一根或多根筒狀物質(zhì)，將其嵌入土層中，形成一個穩(wěn)定的樁孔，這樣可以有效地保護樁身，防止土體的侵蝕和沉積，提高樁基的承載力和穩(wěn)定性。護筒的材質(zhì)通常采用鋼管或混凝土制成，要先進(jìn)行樁孔的鉆探，然后將護筒嵌入樁孔中，其直徑一般比樁身略大，這樣才能確保樁身能夠順利進(jìn)入護筒內(nèi)，需要注意護筒與樁身之間的間隙要保持一定的穩(wěn)定，不得過大或過小，保證在施工過程中土層不會出現(xiàn)塌方或堆積的現(xiàn)象。

4.4 鉆孔處理

通過鉆孔可以將土壤或巖石層逐層打通，形成穩(wěn)定的樁孔，并達(dá)到清除孔內(nèi)的雜質(zhì)和水泥漿的目的，使樁身能夠順利灌注或澆筑，并與周圍土層緊密結(jié)合。在進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工時，需要先進(jìn)行鉆孔處理，即通過鉆機或其他設(shè)備，在地面或水中鉆探出合適的孔洞，為后續(xù)的樁身灌注或鋼筋混凝土澆筑提供空間和支撐。鉆孔處理的具體步驟包括：

（1）選擇合適的鉆機和鉆具，根據(jù)設(shè)計要求確定鉆孔的位置和深度；

（2）使用鉆機將鉆具逐漸推入地面或水中，進(jìn)行鉆孔操作；

（3）鉆孔過程中，根據(jù)土層或巖石的情況及時調(diào)整鉆具的鉆進(jìn)方式和速度，以確保鉆孔的質(zhì)量和效率；

（4）完成鉆孔后，將孔內(nèi)的雜質(zhì)和水泥漿清理干凈，為后續(xù)的樁身灌注或澆筑做好準(zhǔn)備。

4.5 制作鋼筋籠

鋼筋籠是用鋼筋按照設(shè)計要求制作成的空心框架，用于加固和增強樁身的承載能力，根據(jù)設(shè)計圖紙和規(guī)格要求，確定所需的鋼筋種類、直徑和長度后，將鋼筋按照設(shè)計要求進(jìn)行切割和彎曲制作成合適形狀的鋼筋條，再將加工好的鋼筋條按照設(shè)計要求組合成框架狀的結(jié)構(gòu)。這一過程通常通過焊接來完成，焊接時需要注意保證焊接接頭的牢固性和質(zhì)量，同時還需進(jìn)行必要的檢測和修整，確保鋼筋籠的尺寸和形狀與設(shè)計要求相符。通常鋼筋籠會被放置在鉆孔內(nèi)，與灌注的混凝土或其他填充材料緊密結(jié)合，形成一個整體的樁身，通過鋼筋籠的加固和加強作用，樁基的承載能力和穩(wěn)定性得到提升。

4.6 混凝土澆筑

在樁基施工過程中，經(jīng)過鉆孔處理和制作鋼筋籠后，需要進(jìn)行混凝土的澆筑形成樁身的主體結(jié)構(gòu)，混凝土澆筑的過程分為準(zhǔn)備和施工兩個階段，在準(zhǔn)備階段需要根據(jù)設(shè)計要求確定適當(dāng)?shù)幕炷僚浜媳龋€需要準(zhǔn)備好混凝土攪拌設(shè)備和輸送設(shè)備，進(jìn)入施工階段后將配制好的混凝土通過輸送設(shè)備或人工方式倒入鉆孔內(nèi)或鋼筋籠內(nèi)，在澆筑過程中要注意控制混凝土的流動性和充實度，并且與鋼筋充分結(jié)合，還要防止混凝土的分層、脫水或氣孔產(chǎn)生，完成混凝土澆筑后，需進(jìn)行養(yǎng)護措施。養(yǎng)護過程中，常采用保濕措施，如噴水、鋪設(shè)濕布等，防止混凝土過早失水和開裂。

5.建筑工程施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的具體應(yīng)用方式

5.1 承擔(dān)垂直荷載

根據(jù)荷載的大小和性質(zhì)，和樁型不同的荷載傳遞特性和承載能力，選擇最適合的樁基礎(chǔ)類型，設(shè)計時需要考慮土層的承載能力、荷載的傳遞方式以及建筑物的結(jié)構(gòu)形式等因素，根據(jù)設(shè)計要求確定樁的數(shù)量、直徑和長度等參數(shù)，確保樁基礎(chǔ)能夠有效承擔(dān)垂直荷載。然后進(jìn)行樁的施工，施工時要注意樁的垂直度和穩(wěn)定性，確保樁能夠垂直承受荷載，樁頂與建筑物的連接也需要牢固可靠，還要做好樁基礎(chǔ)的驗收和監(jiān)測，通過靜載試驗、動力觸發(fā)試驗或振動計檢測等方法，對樁基礎(chǔ)進(jìn)行質(zhì)量和承載能力的檢測，確保樁基礎(chǔ)的安全可靠性，保證建筑物能夠承受垂直荷載。

5.2 抵抗水平壓力

要合理使用樁基礎(chǔ)技術(shù)來增加基坑的抗側(cè)穩(wěn)定能力，結(jié)合錨固樁將樁頂與建筑物或錨固體連接，形成一個樁-土-錨體的整體結(jié)構(gòu)，從而增加基坑的抗傾覆和抗滑移能力。樁的布置和間距應(yīng)根據(jù)土層的性質(zhì)、建筑物的高度和荷載等因素進(jìn)行設(shè)計，確保樁能夠均勻分布共同承擔(dān)水平壓力。此外，還可以采用加固樁或組合樁等形式來增加樁基礎(chǔ)的抗水平壓力能力，在原有樁的基礎(chǔ)上增加鋼筋混凝土套筒或外包鋼管等形式，增加樁的承載能力和剛度，或者將多個樁通過鋼梁或混凝土梁連接起來，形成一個整體，共同抵抗水平壓力。

5.3 控制基坑變形

通過在基坑周邊設(shè)置足夠數(shù)量和合理布置的支撐樁來限制土層的變形，可以采用鋼筋混凝土樁、鋼樁或組合樁等形式，經(jīng)過支撐樁與土體的相互作用，形成一個剛性或半剛性的支撐體系，限制土體的側(cè)向位移，從而控制基坑的變形。采用挖土與注漿相結(jié)合的方法來加固土層，通過挖土后在土層中注入適量的水泥漿液或其他固化材料，形成固結(jié)帶或土體增強體，提高土層的強度和穩(wěn)定性，減小土層的變形控制基坑的沉降和變形，還可以采用預(yù)壓灌注樁的技術(shù)，在土層中打入一定深度的預(yù)應(yīng)力樁，并在樁中施加壓力，使樁與土層之間形成預(yù)壓力，提高土體的承載能力和抗沉降能力，從而控制基坑的變形。

6.建筑工程土建施工中樁基礎(chǔ)施工技術(shù)控制要點

6.1 制定合理的施工方案

在制定施工方案時，需要考慮多個方面的因素，根據(jù)工程的具體情況確定樁的長度、直徑、間距等，綜合考慮地質(zhì)條件、荷載要求和工程特點等因素，確定合適的樁基礎(chǔ)形式，合理安排施工順序和工藝流程，確保各個施工工序之間的協(xié)調(diào)和銜接。

6.2 把握樁基礎(chǔ)施工要點

在樁基礎(chǔ)的施工過程中，有幾個關(guān)鍵要點需要注意：首先是樁基礎(chǔ)的預(yù)制和布設(shè)。預(yù)制時要確保樁的質(zhì)量符合設(shè)計要求，嚴(yán)格控制樁身的強度、長度和直徑等參數(shù)。布設(shè)要根據(jù)樁的間距、排列形式和深度等設(shè)計要求和地質(zhì)情況進(jìn)行合理安排；其次是樁基礎(chǔ)的開挖和處理。開挖要按照設(shè)計要求和施工方案進(jìn)行，保證開挖范圍和形狀的準(zhǔn)確控制，如果遇到固結(jié)土或軟土等特殊地層，需要采取噴漿加固、沖洗等相應(yīng)的處理措施；然后是樁基礎(chǔ)的灌注和澆筑。灌注要控制好混凝土的漿液質(zhì)量和流動性，確保充實樁孔，防止氣孔和空洞的產(chǎn)生，按照澆筑的設(shè)計要求和工藝要求進(jìn)行嚴(yán)格施工，控制好澆筑速度和澆筑高度，保證混凝土的均勻性和密實度；最后是樁基礎(chǔ)的質(zhì)量檢驗和驗收。質(zhì)量檢驗過程中要對樁基礎(chǔ)的樁身的尺寸、質(zhì)量和強度進(jìn)行嚴(yán)格檢測，要按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，確保樁基礎(chǔ)的質(zhì)量合格，在整個施工過程中，還要注意安全施工和環(huán)境保護，嚴(yán)格執(zhí)行施工組織設(shè)計和安全操作規(guī)程。

6.3 采用合適的樁基礎(chǔ)施工處理方法

針對不同的地質(zhì)條件，可以采用灌注樁、鉆孔灌注樁、預(yù)制樁等不同的樁基礎(chǔ)類型，每種樁基礎(chǔ)類型都有其適用的地質(zhì)條件和施工要求，需要根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。采用單樁、樁群、連續(xù)墻樁等不同的樁基礎(chǔ)布置方式應(yīng)對不同的荷載要求，通過合理的樁基礎(chǔ)布置，可以均勻分擔(dān)荷載，提高承載能力。然后，在樁基礎(chǔ)的施工過程中，需要采用合適的處理方法來處理特殊地層和施工問題。例如，對于遇到軟土或固結(jié)土等地層，可以采用噴漿加固、沖洗等方法來提高地基的穩(wěn)定性和承載能力。還要根據(jù)樁基礎(chǔ)的尺寸、深度和類型等參數(shù)，采用適當(dāng)?shù)氖┕すに嚭筒僮鞣椒?，在樁基礎(chǔ)施工過程中要對其進(jìn)行實時監(jiān)測和調(diào)整，及時發(fā)現(xiàn)和解決施工中遇到的技術(shù)問題和作業(yè)風(fēng)險，通過采用合適的樁基礎(chǔ)施工處理方法，確保施工的順利進(jìn)行和樁基礎(chǔ)的質(zhì)量控制。

結(jié)語：

總而言之，在城市化進(jìn)程不斷加速和建筑工程的不斷發(fā)展的情況下，樁基礎(chǔ)技術(shù)面臨更廣闊的發(fā)展空間。合理選擇樁基礎(chǔ)類型、制定合理施工方案、高精度的樁基礎(chǔ)定位監(jiān)測以及采用合適的施工處理方法，會為建筑工程提供穩(wěn)固的基礎(chǔ)支撐，通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)驗積累，樁基礎(chǔ)技術(shù)將不斷完善，為工程建設(shè)提供更高效、安全、可靠的解決方案。