建筑工程土建施工中桩基础施工技术研究

2020-02-18武炳瑞

建材与装饰 2020年31期

武炳瑞

（山西潞安工程有限公司，山西长治 046204）

1 桩基础技术的主要价值

①在建筑工程土建施工过程中体现出增强持力层对建筑结构自身重力的承载价值，通过这种承载的作用力，可以使建筑内部地基的稳定性和安全性得到更大程度的提升；②桩基础结构在相对来说比较松散的基层上能够起到切实的固定作用，通过这种方式，可以最大限度抵抗外界因素对于建筑地基的负面影响，与此同时也能够充分避免建筑地基出现不均匀沉降问题或者其他病害等；③在桩基础技术的应用过程中，因为它的桩体结构有着很强的稳固性和牢靠性，这样能够有效承受外界因素的侵袭或者压力，由此在更大程度上增强整体建筑结构的抗震性能。

2 桩基础技术的类别

2.1 静力压桩施工技术

静力压桩技术，顾名思义就是在大型重力设备和静力桩自重的配合下，把目标桩体打入土壤中，利用压力侵入，预制桩提能产生对土壤的作用力，进而保障基础环境的稳定性和密实性。在工程施工中，这种技术有着低噪声和施工方式便捷的优势，施工单位能结合和环境特点高效施工，能显著缩短工期。在市区环境中，应用这种技术对周边的影响比较小。这种技术也有一定的局限性，如果地层中有卵石，不适合使用静力压桩施工技术。坚硬的卵石会影响到静力压桩的操作，所以完成桩基作业的难度比较大。

2.2 人工挖孔桩

这种施工方式主要是人工操作，相关人员应具备专业技术，并且在完成测量放线的桩体位置进行发掘，而后利用人工灌注的方式完成工程。这种方法能节约一定的大型机械费用和资金，但是施工周期长，需要较多施工人员的参与而且经济效益较低。同时，应用人工挖孔桩施工方式，对于周边环境的破坏比较小，能保障施工的精准度。这种施工技术不适合在工作量较大或者地质条件复杂的区域应用，对于施工人员的技术要求比较高。在工程开展过程中，应结合具体施工流程科学协调资源配置，才能保障高效作业。在工程施工中，持续监测地下水的状况，这样能控制水流量。利用预制混凝土和在透水层添加环形钢的方式达到控水目的。

2.3 预制桩施工技术

在这种施工模式下，可以利用专业机械设备制作桩基，包括钢桩和混凝土桩。混凝土桩的应用比较广泛，稳定性较强而且能承载较大的负荷，有着较强的操作便利性。这种技术需要在相对空旷的区域应用，对于周边环境的影响比较大。如果施工环境比较特殊，需要采用钢桩，包括钢管桩和H 型钢桩。一般来说，预制桩技术包括锤击沉桩、振动沉桩和静力压桩。在施工过程中，灌注预制桩下沉过程，灌注对周边环境和土层结构的影响。因此，应引入科学施工管理方案，精确计算作业强度、深度和沉桩力度。为了发挥这种预制桩技术的作用，应加强对技术特点的掌握，把控施工质量和进度。具体来说，灌注以下几个方面：①在应用预制桩技术时，做好技术交底，明确各项管理制度、施工程序、任务质量要求；②控制直径和预制桩长度；③预制桩的制作中，遵循标准实施养护；④灌注混凝土和安装钢筋笼时，遵循标准程序，安排质检人员和施工管理人员进行监督。同时，优化配料比例和拌合料比例，控制大颗粒比例和最大粒径，这样能保障拔管的速度。

3 建筑工程土建施工中桩基础技术的要点

工程为某高层花园住宅小区的一期工程，共有高层住宅楼4幢，其层数为17~23 层，总面积为63907m2。在该工程的基础施工过程中，主要应用的是冲孔灌注桩施工技术。

3.1 前期准备

在本次的高层建筑桩基础施工中，施工单位需要严格注重施工前期的准备工作，以此为后续的桩基础施工奠定坚实基础。具体施工之前的准备工作中，主要应注重以下两个方面的内容：①桩位放线，在清理好施工场地之后，就应该通过放线的方式确定桩位，定位之后，应该将直径为φ16×80mm 的钢筋打入每一个桩位中心，以此起到标记桩位的作用，然后用混凝土将钢筋固定好，并做好桩位和轴线的复核；②应做好护筒埋设工作，护筒应选择钢板制作的护筒，具体埋设过程中，需要对埋设深度、内径大小做好控制，并注重护筒溢浆口的开设。具体施工中，护筒埋设参数如下：a.护筒钢板厚度：4mm；b.黏性土中护筒埋设深度：≥1.0m；c.沙土中护筒埋设深度：≥1.5m；d.孔内泥浆液面高度：＞地面水位1.0m；e.护筒内径：＞钻头直径200mm；f.溢浆口开设数量：1～2 个；g.溢浆口开设高度：＞地面高度0.15～0.3m。

3.2 冲孔施工

因为深孔会对周边的其他基础设施或建筑物造成影响，所以在本次施工中，考虑到地质因素和周边环境条件等实际情况，采用卷扬机调动重锤的方式进行施工。具体施工中，每当间隔4～5m 钻进深度就应该进行一次验孔，且在容易出现缩孔的位置以及钻头更换之前都需要进行验孔。验孔器主要是钢筋焊接而成，并保持与钻头相同的直径，其高度应该是直径的五倍。对于孔径比较大的击沉桩，可以采用分级成孔的形式进行施工，具体施工中，应做好第一级孔径的控制。在冲孔入眼之后，每间隔100～500mm 的钻进距离就应该进行一次清孔取样，并妥善保存样品，以此为最终的验孔工作提供足够的验证依据。具体冲孔施工中的主要工艺参数如下：①大直径桩孔第一级直孔径：设计桩径的0.6～0.8 倍；②非桩端持力层取样间隔：300～500mm；③桩端持力层取样间隔：100～300mm。

3.3 泥浆处理和清孔施工

该工程施工中，考虑到施工图纸中的具体要求和实际的施工需求，在施工现场布置了相应的泥浆处理系统。具体施工过程中，用挖掘机直接沿着桩位进行泥浆沟的开挖，以此为泥浆循环开辟一条通道。本次工程的补浆主要通过钻孔泥岩自造浆处理，并根据实际的工况控制护壁泥浆。在完成了泥浆处理工作之后，首先应做好清孔，本次工程主要应用的清孔方式是正循环法，在成孔的过程中做好清渣处理，通过泥浆循环的方式，使输浆管和孔底连接，然后泵进新的泥浆，这样就可以让已经被冲开的泥渣上浮。具体施工中，考虑到桩孔位置的实际地质条件，将清孔泥浆比重控制在1:1.2～1:1.5 之间。

3.4 钢筋笼的制作与吊装

在工程的具体施工中，应用到的钢筋笼都是在施工现场进行加工和制作。具体制作中，首先严格根据施工图纸上标注好的直径在加劲箍上分别进行等距离的点焊处理，主筋需要按照其所在位置来选择布置在同一断面上或者是加工接头错开，且应该控制好钢筋接头在同一截面内的总面积以及互相错开的数值。然后需要将桩顶主筋锚固到承台里，在此过程中，需要控制好锚固长度。在完成加劲箍和主筋之间的点焊锚固之后，就可以将螺旋箍套入，并将螺旋箍点焊在主筋上。接下来是对钢筋笼主筋进行混凝土保护层的施工，通过铁垫件或者是软质混凝土垫件在钢筋笼外部设计好的位置进行点焊或者捆扎，并做好保护层厚度的控制。下一步是用汽车对钢筋笼进行整体的吊装，并将其放入孔内。在吊放钢筋笼之前，应做好孔壁有效宽度、垂直度和沉渣厚度等的检测，确定各项标准合格的情况下，立即将钢筋笼吊装到孔内，尽量缩短钢筋笼的停留时间，且在起吊和运输的过程中做好钢筋笼的保护，避免对其造成不可修复的变形。本次施工中，主要的工艺参数如下：①钢筋接头在同一截面内的最大面积≤全部钢筋面积的50%；②钢筋笼接头错开数值为35d；③桩顶主筋在承台上的锚固长度≥主筋直径的30 倍；④钢筋笼主筋混凝土保护层厚度≥70mm。

3.5 混凝土灌注施工

为了提高灌注施工的效率和质量，在开始灌注之前，首先精确计算首批的方量。一人下达指令，采用循序渐进的方式进行灌注，控制灌注速度在合理范围内。在埋设导管的时候，保障深度超过1m 以上。在结束的批次混凝土的灌注后，进行连续灌注。保障导管的埋深在2～6m 之间。使用专业的运输车运输混凝土，在混凝土材料到达现场后，使用导管和料斗进行灌注。检查均匀性和坍落度。如果难以满足施工设计要求，需要进行第二次拌和。如果第二次拌和之后，当时难以满足混凝土要求，不能使用相应的材料。在灌注过程中，需要持续检查钻孔中的混凝土液面高度，结合测量结果来调整导管的埋深。灌注到钢筋架底部和混凝土顶面距离在1m 的时候，逐渐降低灌注的实际速度。等到混凝土逐渐达到钢筋骨架底部4m 的位置，逐渐提高导管的高度，这样能保障骨架高度低于导管底口2m 以上。