建筑施工中的桩基础施工工艺研究

2021-03-31王博无锡华虹建设有限公司江苏宜兴214200

砖瓦 2021年4期

王博（无锡华虹建设有限公司，江苏宜兴214200）

为了适应城市向地基基础较差区域的发展趋势，同时拓展城市的立体空间，满足建筑高度的建设需求，建筑桩基础的施工已经成为当前建筑工程的重要内容。由于建筑桩基础施工的技术性和专业性较高，对施工工艺的施工质量要求严格，因此，作为建筑施工企业，为了更好地完成建筑工程施工，降低施工成本、提高工程质量，首先需要做好桩基础施工工艺的研究工作，不断在建筑桩基础施工过程中进行总结和改进。

1 桩基础

为了解决建筑物的稳定问题，随着建筑规模和高度的不断提高，原有的建筑基础形式已经无法保证当前建设需求，相应的基础受到抗震作用和风力、承载力的作用，也需要进行不断地加固，虽然各种基础形式技术都较为成熟，但是当前最为应用广泛的还是桩基础[1-3]。建筑常用的桩基础主要有灌注桩和预制桩两种，后者更为常用，受到交通运输和现场预制的影响，预制桩一般长度为12m，部分定制可以加长或缩短，一般采用现场施工夯击阶段的衔接加长焊接控制，保证预制桩基础作用于坚固底层，或者通过土壤与桩基的接触作用，利用摩擦力实现基础的稳定。一般设计时，预制桩的设计深度、密度和半径以及强度等参数都是建立在对勘察地质情况的复核基础上，进行数据计算和模拟的结果[4,5]。但是，由于地质勘察的密度问题和地质情况的多变性，现场施工往往根据设计要求或者行业规定的贯入度标准和最小深度要求进行施工控制，从桩基基础施工设备的入场、组装和现场的平整，到夯击试验和参数调整，直至施工完成后的开挖、削桩和建筑基础平台绑筋、模板安装和浇筑施工，整个桩基础施工才算完成。灌注桩与预制桩的作用原理相同，采取现场钻孔、下钢筋笼，然后进行浇筑的施工工艺，由于属于现场施工，相对于预制桩的工厂预制，灌注桩的施工工艺的质量控制和工序要求更高，需要专业的施工队伍进行施工，制定现场的详细施工方案，特别是采用钢筋的焊接和预制，现场注浆料的配比及压力、流量控制，直接关系到灌注桩的结构稳定性和施工质量，一般在建筑施工中属于重点控制工艺流程[6-8]。

2 桩基础的分类

建筑工程施工过程中，面对不同的建筑施工状况和不同的建筑工程要求，需要的建筑工程基础形式各不相同。对于高度较小的普通建筑用房，采用砖石基础或钢筋混凝土基础即可满足建筑工程的正常使用和施工要求，如果地质状况较好，完全可以不采用桩基础的建筑形式，可以节约大量的工程建设资金和周期，减少对于桩基设备的施工租赁和使用管理，降低施工难度和建设资金。对于地质情况较差，建筑高度和抗震要求较高的建筑形式，需要保障建筑工程的整体结构受力合理，确保合理的沉陷量和控制稳定性，因此，需要加强基础的深度和受力面，确保建筑的自身荷载和受力能够及时和充分地传递到土壤结构内部，在日常运行过程中和一定级别的地震强度下，可以实现建筑基础的稳定[9,10]。常用的建筑工程桩基础，根据施工方法和工艺不同可以分为预制桩和灌注桩两大类，预制桩通过预制桩厂家进行厂内生产和预制，可以在很大程度上实现预制桩的标准化施工和质量控制，能够降低施工现场的预制周期和施工质量控制难度，为了便于运输，一般采用不超过12m的长度较为常见，也可根据实际需要进行加长和缩短，一般不进行施工现场的二次长度现场改造，可以在施工过程中，做好接桩施工和完工后的接桩作业，满足实际的施工需要。在预制桩施工过程中，需要专业的打桩机进行施工，打桩机作为专业性较强和重量较大的施工机械，通常需要进行施工现场的组装和连续作业，对于需要跨越河流、桥梁等情况下的二次组装和拆卸打桩机的情况，需要在设计阶段进行充分考虑。灌注桩具有较为灵活的设计形式，在使用现场进行钻孔和固壁后，用吊车下入钢筋笼后，开始混凝土填筑施工和养护，对于施工现场的质量控制和技术工艺协调具有较高的要求，需要施工单位制定较为严密的施工组织设计和优化，根据施工现场的具体情况进行及时改进[11]。

3 工艺流程研究

3.1 方案阶段

建筑施工方案阶段，就需要考虑建筑基础的形式，特别是桩基基础的类型和深度，结合现场的基本情况进行估算，由于桩基础的类型不同、施工工艺各异，对建筑的造型、高度和造价的影响巨大，对抗震效果和使用年限以及稳定性的使用效果也各异，因此，在建筑建设前期的方案阶段，除了对建筑的功能、造型和性质进行确定外，明确建筑桩基础的形式也是重要的内容[12]。

3.2 地勘环节

为了进行详细的设计和初步设计，对建筑工程的概算和设计进行细化，需要及时进行建筑的地质勘察。根据勘察标准要求，对建筑基础区域进行合理密度和相应深度的勘察施工，地质勘察通过钻芯打孔对土质进行试验和化验，由专门的具有勘察相应资质的实验室出具正式勘察报告，作为建筑工程项目前期备案重要资料和后期设计参考的依据和数据来源。

3.3 设计阶段

在建筑设计阶段，特别是桩基础的设计阶段，首先需要确定桩基础的受力要求和使用类型。若采用预制桩，需要根据预制桩基础的长度、半径和配筋强度要求进行设计；若采用灌注桩，需要根据地质土壤的情况，明确开孔挖掘的方式，是人工挖掘还是机械钻孔，对泥浆配比和护壁压力进行明确设计，确保现场施工的质量，对钢筋笼的形式和质量要求进行明确打样图绘制，作为重要的验收环节节点进行控制，如果建筑周边具有噪声、震动控制，还需要进行综合考虑，选择适宜的建筑桩基础设计类型。为了确保建筑物的使用要求，还需要明确桩基础的承力桩头的精确标高位置，采用预制桩施工，可以通过采用送桩器和截桩的方式进行桩基施工过程中的标高控制，采用灌注桩则需要进行基坑的开挖和边坡支护方式，确保建筑桩基施工质量。

3.4 施工过程控制

进入建筑桩基施工环节，需要做好桩基础的定位测量和精度控制，确保位置符合设计精度要求，进行现场标记和固定，防止施工偏差，在施工过程中还需要进行复核，施工完成后进行验收。对于桩基础的材料和管桩需要做好入场检测和验收控制，防止与设计要求出现偏差，影响建筑施工质量。对施工机械和施工专业人员进场，需要做好设备检验和人员交底和培训，确保施工过程中的顺利衔接与配合，保证桩基施工质量。桩基施工完成，需要做好成品保护和后续施工工序的衔接控制[13]。