建筑工程施工中桩基础技术的应用探究

2019-08-22胡永晖安徽上铁地方铁路开发有限公司安徽合肥230000

中国房地产业 2019年16期

文/胡永晖安徽上铁地方铁路开发有限公司安徽合肥 230000

近年来，我国的经济社会不断发展，城市化水平不断提升，助推了建筑行业的发展，建筑工程数量与日俱增，单体建筑体量、高度越来越大。在施工过程中，根据不同的地质条件，采用不同的桩基施工技术，提升建筑物的稳定性。为了保证工程施工质量，建筑企业要掌握桩基础施工技术，把握桩基础施工技术要点。

1、桩基础技术应用的必要性

在工程施工时，随着建筑物荷载的不断增加，对地基造成的压力会不断加大。建筑物荷载与地基承受压力成正比，在特殊情况下，压力会超过地基承受的最大能力，导致岩土变形，破坏建筑物的整体结构，最终可能会出现建筑物沉降、开裂、坍塌等情况。为了避免出现上述问题，需要保证地基的稳固性，将桩基作为支撑建筑物的重要一环，并降低建筑物的坍塌率。桩基础技术在建筑施工中非常常见，根据地质勘探资料、建筑物的结构形式、荷载等级，当地基承载力不能满足设计要求时，可采用不同的桩基础施工技术，构建建筑物的受力平台，如在岩土中灌注基柱等。通过使用桩基础施工技术，使桩基础能够承担来自建筑物的压力，地基岩土明显得到保护，建筑物沉降量可以被限制在地基承受范围之内，建筑工程的质量可以得到保证。

2、桩基础技术的应用

2.1 预制桩施工技术的应用

预制桩施工技术包括静力压桩技术、振动沉桩技术等。静力压桩技术比较常见，其技术难度偏低，应用实效性较强，因此得到了施工单位的普遍青睐。在应用静力压桩技术时，需要对钢筋用量、混凝土用量进行调整，并坚持质量原则，确保桩基础质量符合技术规范。静力压桩技术减少了材料的使用量，能够实现成本效益的最大化，缩减工程建设的成本，为施工单位创造更多利润。静力压桩技术依赖压装设备，包括压桩机、桩架等等。工作人员需要应用压桩机，将预制桩深埋地下。静力压桩技术对施工人员并未提出技术性要求，很多施工人员忽视了静力压桩技术的要点，在实际施工时陷入瓶颈。在埋入预制桩的过程中，很容易对岩土造成破坏，导致岩土层受损。一旦岩土层受损，超空隙水压力会增大，致使岩土层受损面不断扩大。预制桩埋入的过程具有持续性，因此岩土层受到破坏也是持续的。为了避免破坏自然生态，需要考察施工地的地质岩土特点。如果地质岩土较为柔软，可以采用静力压桩技术。除了静力压桩技术之外，施工单位还可以应用振动沉桩技术。振动沉桩技术的优势也比较明显：一方面，振动沉桩技术的应用效率比较高；另一方面，振动沉桩技术的成本效益比较好。振动沉桩技术的基本原理是改变岩土密度，不断增加土层的承重能力，为建筑物提供稳定的支撑平台，保证建筑工程的施工质量。振动沉桩技术的应用需要振动锤，如图1所示。振动锤被安装在桩顶上，振动锤发挥作用产生巨大的作用力，使预制桩深埋到地下。经过计算，振动锤的作用力可以达到数吨以上。在埋入预制桩时，振动作用会辐射到岩土层，使岩土收缩，从而改变岩土层的密度。通过这种方式，预制桩可以得到固定，其稳定性将得到保证[1]。在预制桩稳定性提升的情况下，地基的承载能力明显增强，桩基础施工更加高效。当然，在应用振动沉桩技术的过程中，也需要注意以下几个问题：第一，应该对作用力进行有效控制。作用力施加应该从小到大，施工人员应该对预制桩的深度进行测算，确保作用力施加能够达到既定的预埋深度。第二，应该对土层进行分析。在黏性较高的土层中，不适合应用振动沉桩技术。

在应用预制桩施工技术时，施工单位需要注意以下几个要点：施工单位要先从头部开始浇灌混凝土，然后再向下移动。预制桩深埋顺序和桩尖方向密切相关，施工单位需要辨认桩身的不同位置，避免将顶端和尖部相混淆，导致后续施工陷入阻碍。在浇灌工作基本完成后，应该考察土层情况，并根据土层特点采用合适的沉桩技术。预制桩施工大多采用静力沉桩施工技术等，在应用射水沉桩施工技术时，必须注重沙土的松软性。静力沉桩施工技术和振动沉桩施工技术是依靠外部作用力对地基桩进行深埋，因此会导致土层发生变化。如果作用力过大，还可能破坏土层的整体结构，威胁建筑物的稳定性。因此在应用静力沉桩技术和振动沉桩施工技术时，必须对施工现场进行考察，分析施工现场的土质条件等，确定地基桩的数量和相互距离，并限制沉桩作用力，避免对工程建设质量造成不利影响[2]。

2.2 现浇桩施工技术

现浇桩施工技术包括人工挖孔灌注桩施工技术、泥浆护壁成孔灌注桩施工技术等。在建筑施工过程中，应该先制作灌注桩。灌注桩是直接在桩位上用机械成孔或人工挖孔，在孔内安放钢筋、灌注混凝土而成型的桩。与预制桩相比，灌注桩的材料消耗量比较小，噪声相对较小，成本效益较好。施工单位应该掌握现浇桩施工技术的特点，采用多元化的施工方法。以人工挖孔灌注桩施工技术为例，第一，施工单位应该把握墩基础的制作方法。墩基础的制作工序并不复杂，主要由承台、桩身等组成。在制作墩基础时，需要采用人工挖掘的方法成孔，放置钢筋笼，浇筑混凝土。施工单位要保证混凝土浇灌的持续性，并注重混凝土浇灌的顺序。大直径灌注桩的桩身直径比较大，承载能力比较强。第二，施工单位应该根据土层情况，对桩孔深度进行调整，并对孔洞残渣进行处理。第三，施工单位应该遵循施工工艺：对桩位进行测定、并开展防线工作；分段开挖土方，并对开挖高度进行限定，从上到下，从中间到外围进行挖土；制作支撑护壁末班，形成多块活动模板，并根据实际情况增加护壁厚度；在护壁模板上方形成操作平台，应用角钢、钢板材料等；浇筑混凝土，在二十四小时后拆除模板。

图1 振动锤装置

在应用现浇桩施工技术时，施工单位需要注意以下几个要点：第一，应该对泥浆进行控制。在灌注过程中需要应用泥浆，泥浆质量会对灌注桩技术的应用产生重要影响，如果泥浆质量不合格，桩基的稳定性会受到破坏。比如，如果泥浆过稀，不利于对护壁进行固定，建筑物可能会陷入安全风险，出现坍塌等情况。比如，如果泥浆过稠，会大大增灌注层厚度。因此施工单位需要对泥浆质量进行控制，对泥浆的配比进行监督。第二，应该对混凝土进行控制。除了泥浆质量外，混凝土质量也会对桩基础技术的应用产生影响，如果混凝土质量不合格，桩基的牢固性会受到不利影响。施工单位需要遵循既定的设计要求，对混凝土进行合理配置，并对混凝土质量进行检查。第三，应该对沉渣厚度进行控制。沉渣会附加在桩基础之上，如果沉渣重量较大，桩基础将承担更多压力，因此要降低沉渣重量，控制沉渣厚度。施工单位需要对孔洞进行定期清理，不断降低沉渣的厚度，避免沉渣过重导致桩基础负担加大。