建筑工程土建施工中桩基础技术的应用

2022-06-27朱丽梅

四川水泥 2022年6期

朱丽梅

（兰州高科红星房地产开发有限公司，甘肃兰州 730030）

0 引言

在建筑工程施工过程中，工程现场的岩土应力会发生一定变化，且地基底部在建筑荷载的影响下会出现一定的沉降和变形情况。桩基础是深基础施工中的重要技术类型，在建筑工程土建项目中具有广泛的应用，通过采用桩基础施工技术能够有效提升地基承载力和平衡力，具有抑制变形与深陷的效果，即使是在恶劣的工程地质环境中，桩基础依然能够发挥出良好的效果。为促进建筑工程施工质量提高，本文对建筑工程土建施工中桩基础技术的应用方面进行深入地研究与分析，并提出一些合理的意见和措施，旨在进一步提高桩基础施工技术水平。

1 土建施工中桩基础技术的应用优势

在建筑工程的土建项目中，工程现场地基岩土应力存在一定特点，地基底部在建筑荷载的作用下会发生一定程度的变形与沉降，为了能够确保地基整体稳定性和承载力，需要采用科学的桩基础，确保地基变形和沉降能够符合国家规定以及设计规范，从而确保地基整体承载力，有利于提高建筑工程整体稳定性、安全性以及质量。在土建工程中，部分岩土层能够承受较大的荷载，桩基础施工技术的应用，能够将建筑物的大部分荷载集中在这部分岩土层中，使承载力在建筑工程地基中得到提升，从而降低塌方、沉陷等施工事故的发生率。通过应用桩基础施工技术，建筑工程自身的荷载会转移到桩基础中，这样不仅能够减少地质自身的荷载，还能够提高建筑工程整体建设效果。因此，在建筑工程土建项目中应用桩基础施工技术时，需要采用正确的应用方法，以此保障建筑工程质量和安全性。

根据建筑工程土建施工的实践经验来看，桩基础施工技术具有如下优势：

（1）桩基础施工技术不会影响基坑周围土地，从而不会产生基坑周围地面沉降、房屋倾斜、道路破损以及地下设施位移等危害。

（2）桩基础施工技术采用钻杆等施工工具，能够随着钻掘施工与搅拌施工同时进行，从而能够确保水泥强化剂与基坑土搅拌更加均匀，且形成的桩体墙不存在接缝，具有良好的止水性能，渗透系数能够达到10～7cm∕s。

（3）桩基础施工技术能够在黏性土、粉土、砂土以及砂砾土等多种不同地质结构中进行，具有良好的适用性[1]。

（4）应用桩基础施工技术所需工期较短，在一般的地质条件下能够提高施工效率。

2 工程案例

工程为位于H 市的某小区住宅，总面积为28120.15m2，其中地下建筑面积约为4956.82m2，建筑高度为7.70～53.5m之间。该建筑地下一层为整体车库。

为了保证本次建筑工程质量，结合现场实际情况以及前期调研工作，需要采用桩基础技术，但是在具体应用过程中遇到一些问题，主要包括：

（1）现场环境较为复杂。该建筑工程所处地区的现场环境较为复杂，西侧和北侧为居民小区，具有较多的常住居民，桩基础技术应用可能会对周围建筑以及居民生活造成一定影响；南侧为电视台信号塔，东侧为既有公路，建筑整体处于较为复杂的区域。

（2）地下管线复杂。因为本次工程基坑开挖深度较深，在采用桩基础技术的过程中，需要充分考虑到当地的地下管线问题，主要包括有线电视管线、污水管线、雨水管管线以及电力管线等，在开发以及支护过程中所面临的地下环境管线较为复杂。

（3）水文条件复杂。H市位于亚热带季风气候区域，降水量较大，海洋性气候特点显著，降雨季节分配不够均匀，全年降水集中梅汛期、台汛期，即在6月、7月及8月、9月期间，而8～9月降水量最大。在本次开挖施工过程中，地下水主要存在于素填土和中砂层的空隙中，素填土层地下水为潜水类型，中砂层地下水为承压水类型，承压水头高度为1.66m及2.68m。

（4）地形复杂。本次建筑工程基坑最大开挖深度约为8.55m，基坑面积约为5700m2，且该区域的地形较为复杂，场地原始地貌为冲积平原，场地条件为耕地，局部区域为旧房拆除区域，在现场经过人工回填后存在不平问题。该区域的岩体分布及特征见表1。

表1 岩体分布及特征数据

3 土建施工中桩基础技术的具体应用

结合本次H市某建筑工程的实际情况，需要采用科学的桩基础施工技术，确保地基、基坑以及整体施工质量，从而提高建筑工程质量。

3.1 基坑支护方案

结合本次工程现场实际情况，为了确保维护结构以及周围土地稳定性，避免对周围既有公路及建筑物造成影响，本次工程维护结构设计方案采用深基坑支护结构体系，选择水泥土搅拌桩以及桩基础施工技术相结合的方式。表2所示为本次工程桩基础施工技术的主要施工内容。

表2 桩基础施工技术及主要施工内容

在基坑降水方面，基坑采用集水明排的方式，主要施工技术包括：距离坡顶以及坡脚不低于30cm以外的截水沟、排水沟，同时在基坑周围设置800mm×800mm的集水井，坡面排水采用长度1500mm的PVC管，外包两侧采用20目塑料网；针对坑底局部存在的承压性强透水中砂层，在深基坑施工前采用设置减压井的方式，减压井直径500mm，深度设计为16m；孔深进入粉质黏土层为1.2m，井管采用钢筋笼及DN15PVC管[2]。

3.2 导沟开挖施工技术

为了保证桩基础技术应用效果，在施工过程中将桩身垂直度偏差控制在±2%范围内，施工前需要进行导墙制作。导墙沟槽沿着基坑围护内控制线进行开挖处理，并及时将地下障碍物清除；到轴线可以适当外放，从而能够抵消围护结构以及施工误差对结构净空的影响，使得导沟施工质量得以提升，有效解决地形复杂的问题，在本次工程中取得良好的应用效果。在导沟开挖过程中，严格控制开挖深度以及开挖量，确保导沟能够符合实际设计要求[3]。

3.2 定位型钢安装技术

在导沟开挖施工结束后，顺着垂直沟槽方向安装两根200mm×200mm、长度为250cm的定位型钢，在与沟槽平行的方向安装两根300mm×300mm、长度为1200cm的定位型钢，纵横向型钢间宜用点焊进行固定；转角处的型钢采用腹板对准两边线夹角上的角平分线插入；搅拌桩机钻杆在施工过程中，需要确保水泥浆液搅拌均匀。

3.3 搅拌施工以及水泥浆制备工艺

钻进以及水泥浆制备是本次桩基础技术施工技术应用的重要流程，能够直接影响桩基础施工质量，所以在该环节中采用如下施工技术：（1）钻进施工。为了保证钻进施工质量，需要严格控制三轴搅拌机的下沉以及提升速度，具体速度在不超过规定允许范围内，根据实际施工情况进行确定，并由专人对沉桩过程中的多项指标进行记录，同时水泥浆需要在下沉以及提升的过程中进行注入施工，因为水泥浆注入需要一定时间，所以本次工程中在现场搭建一个临时水泥库，确保水泥搅拌工作能够及时开展，以便于在搅拌过程中对配比参数进行优化与调控。（2）水泥浆制备。桩基础技术所采用的水泥浆制备，需要严格按照配比进行，搅拌桩采用42.5普通硅酸盐水泥，在进料后进行搅拌制备，同时需要保证水泥浆在搅拌完成后2h内使用，防止出现水泥浆硬化问题；在搅拌过程中，需要采用持续搅拌的方式，从而避免水泥浆出现离析问题；在导入集料的斗中加入1%左右的减水剂，能够提高水泥浆流畅性，同时加入2%左右膨胀润土，能够在最大程度上保证水泥浆可塑性，从而避免墙体出现渗水以及开裂问题[4]。

3.4 型钢插入施工技术

在水泥搅拌桩施工完成后，不能第一时间插入型钢，而是需要在水泥搅拌桩强度达到标准后才能开展型钢插入施工，通常情况下至少需要在水泥搅拌桩制作完成1h后进行施工；在型钢起吊前，采用两点法进行定位，从而能够保证水平位置准确性和稳定性；为了确保型钢插入位置符合设计要求，在型钢插入前进行校准处理，经过校准确保不存在偏差后通过线锤控制型钢的垂直度。最后，按照设计方案中的定位将型钢缓慢地插入搅拌桩内，在此过程中如果型钢出现问题，需要采用提升的方式进行调整，直至型钢插入满足设计标高以及深度规范要求，从而保证型钢施工质量，能够有效解决传统型钢插入施工容易发生的多项问题[5]。