崔小娣
山西焦化集團有限公司(030000)
在我國快速發(fā)展的市場經(jīng)濟的帶動下,加快城市化發(fā)展的進程,也為建筑業(yè)帶來新的發(fā)展機遇,無論是從城市的建筑數(shù)量和規(guī)模都呈現(xiàn)井噴式的發(fā)展態(tài)勢。隨著城市建筑高度的不斷增加,其對地基建設(shè)提出更高技術(shù)要求,地基建設(shè)中采用樁基礎(chǔ)技術(shù),能提高建筑穩(wěn)定性,使得建筑地基更穩(wěn)定。其本身作為隱蔽性工程,施工工藝復(fù)雜,施工難度大,且受環(huán)境及人為因素影響大,基礎(chǔ)施工中會出現(xiàn)相應(yīng)缺陷,而科學合理地運用樁基礎(chǔ)技術(shù)進行土建施工,不僅能夠有效節(jié)約土地資源,還可減少施工成本,為此,土建施工過程中必須掌握樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要點,以提高建筑物的安全穩(wěn)定性。
樁基礎(chǔ)技術(shù)作為建筑工程的基礎(chǔ)技術(shù)之一,主要是增加建筑物的穩(wěn)定性,打好地基。樁基礎(chǔ)技術(shù)能夠應(yīng)用于地質(zhì)松軟的地區(qū),改變土壤密度,提升建筑工程的穩(wěn)定性,其在一些巖層或抗壓力較高的土層中也能發(fā)揮保障作用。而其在不良地質(zhì)或較為堅硬的地質(zhì)中,樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用也能提高建筑工程的承載力,減少不利地理環(huán)境對施工的影響。樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用需要根據(jù)土壤結(jié)構(gòu)適當調(diào)整,樁基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用建立在對地基情況充分的勘察基礎(chǔ)之上[1-3]。
樁基礎(chǔ)施工技術(shù)具有兩方面的特點。一方面承載性、穩(wěn)定性較強,其為混凝土結(jié)構(gòu)本身具有高強度、高硬度、穩(wěn)定性好的特點,可借助混凝土結(jié)構(gòu)與地基形成較高強度的整體,提高建筑整體承載能力,使建筑結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。另一方面具有靈活性、科學性的特點,其能適用于不同地質(zhì),既可以是巖層特性的地質(zhì),也可以是松軟土質(zhì),即使是地下富含腐殖質(zhì)等軟土地基結(jié)構(gòu),土層透水性較差的地基層結(jié)構(gòu)也能有效應(yīng)用。其能根據(jù)不同地區(qū)不同施工要求,靈活調(diào)整應(yīng)用,適用范圍廣。
鉆孔灌注樁是就位鉆孔后,再灌注鋼筋混凝土而制成的樁基,較傳統(tǒng)的錘擊沉樁具有施工過程中無振動、無地面隆起、噪聲小、對施工周圍建筑物和環(huán)境影響較小,適合在現(xiàn)代城市高層建筑物密集地區(qū)使用的優(yōu)點。鉆孔灌注還可結(jié)合建筑物的承重和規(guī)模,能建設(shè)比預(yù)制樁直徑更大的樁,且入土更深。
樁基施工時受施工環(huán)境如高層建筑物、居民區(qū)等影響,對樁基施工的環(huán)境和場地有較高要求,靜力壓樁技術(shù)是通過靜力壓樁機的壓樁機構(gòu),將預(yù)制鋼筋混凝土樁分節(jié)壓入地基土層中成樁,由于其在施工過程噪聲小、無沖擊力,施工環(huán)節(jié)簡單在現(xiàn)代樁基施工中得到廣泛應(yīng)用。但是靜力壓樁技術(shù)在打樁過程對施工地基的土層結(jié)構(gòu)會造成破壞,如中斷施工會影響樁基的質(zhì)量,在實際施工過程嚴禁中途停止施工[4-6]。
預(yù)制樁應(yīng)在預(yù)制構(gòu)件加工廠進行預(yù)制后,運至施工現(xiàn)場后打入基坑。鑒于鋼筋混凝土預(yù)制樁在預(yù)制時工藝簡單、強度高、鋼度大和可結(jié)合施工特殊要求制作成各類截面形狀的特點,在特殊樁基施工中應(yīng)用較廣。在制作鋼筋混凝土預(yù)制樁是選用的混凝土標號應(yīng)高于300#,編制的鋼筋的直徑應(yīng)大于12 mm以上,常規(guī)配置4~8根主筋[7]。
該施工技術(shù)難度較低、操作較簡單、成本投入少、施工效率高,因此得到了有效的應(yīng)用與推廣,是內(nèi)樁基礎(chǔ)工程常見的施工技術(shù)。此外,靜音樁基礎(chǔ)施工技術(shù)不會產(chǎn)生任何噪聲,其對周邊環(huán)境的噪聲污染為零,主要是借助靜壓樁機,通過打擊讓樁沉入地基結(jié)構(gòu)中,其對地基土層產(chǎn)生較大的打擊力,可能會引發(fā)水壓升高,因此靜壓樁基礎(chǔ)施工時,必須動態(tài)監(jiān)測土層壓力情況,且確保機械施工連續(xù)作業(yè),施工與土層保護同時進行[8]。
其主要借助電動機等機械設(shè)備?;谠O(shè)備產(chǎn)生的振動,實現(xiàn)樁基到土層的沉入。對比靜壓樁基礎(chǔ)施工技術(shù),其對土層壓力較小,且振動狀況下土層穩(wěn)定性較高。該施工技術(shù)成本較低,對人員要求較低,能有效節(jié)省施工成本。需要注意的是,采用振動打樁施工技術(shù),應(yīng)在木樁打入土層前,確保振動裝置對準設(shè)計點,以此確保土樁的振入深度與方向正確,應(yīng)嚴格規(guī)避細小偏差,切實保證施工質(zhì)量。
該技術(shù)采取鉆挖機與人工共同作業(yè)的形式進行樁孔開挖,使用鉆挖機等機械,借助機械外力讓樁基開挖更高效,而配合人工控制,完成深度與強度的合理把控,確保樁基開挖質(zhì)量。人工挖樁基施工技術(shù)不需要反復(fù)使用泥漿方式進行樁孔的打擊,也避免了其對周圍地質(zhì)環(huán)境的損害,能有效地滿足現(xiàn)代建筑地基施工的綠色環(huán)保要求。選擇鉆挖機等相關(guān)設(shè)備,通過借助壓力分層錨有效彌補傳統(tǒng)螺栓承載性低的缺陷,使得螺栓受力均勻,實現(xiàn)施工壓力的平均分散,減少其對孔壁的負面影響,降低施工成本的同時,還可以提高施工質(zhì)量[9]。
在樁基礎(chǔ)施工前進行現(xiàn)場的詳細勘查,全面了解施工現(xiàn)場的施工環(huán)境情況,特別是土層土質(zhì)結(jié)構(gòu),制訂具體的施工方案。對地質(zhì)條件的勘察能為成樁方式選擇提供指導,而勘察也能了解施工現(xiàn)場周圍地下管線分布情況,防止樁基礎(chǔ)施工時對地下管線及周邊環(huán)境產(chǎn)生不利影響。在樁基礎(chǔ)施工前要重視準備工作,清理現(xiàn)場障礙物,特別是廢舊的電桿、舊建筑基地。對于高層建筑來說,樁基有較高的密集度要求,要需要確保施工面平整,以保證樁基垂直度。預(yù)制樁的過程中必然會對地基造成影響,可于場地表面鋪設(shè)碎石,建議控制在20cm左右,以提高地基表面承載能力,減少樁基沉降的風險。只有現(xiàn)場勘查到位,并配合做好樁基礎(chǔ)的施工準備,才能確保建筑工程施工中樁基礎(chǔ)施工價值的發(fā)揮[10]。
作為一種現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計輔助技術(shù),其本質(zhì)上是建筑信息模型,BIM是集合了物理和功能性的數(shù)字表達,也倡導知識資源的共享,基于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不同階段,可以實現(xiàn)BIM技術(shù)指導下多元化信息的提取更新與修改,BIM技術(shù)具有可視化優(yōu)勢,其直觀顯示建筑工程師的設(shè)計理念,并直觀呈現(xiàn)建筑模型三維結(jié)構(gòu),為建筑模型分析調(diào)整提供技術(shù)支持。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計離不開充分的建筑結(jié)構(gòu)分析,在BIM技術(shù)支持下,直接對建筑模型三維結(jié)構(gòu)在線調(diào)整,多維度觀察分析,提升設(shè)計修改效率,節(jié)約成本。設(shè)計師通過分析BIM建筑結(jié)構(gòu)模型,對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷做到一目了然,心中有數(shù),對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計模型調(diào)整優(yōu)化,推出總體優(yōu)化的方案。BIM技術(shù)也在樁基礎(chǔ)施工中得到了有效應(yīng)用。設(shè)計人員憑借著豐富的設(shè)計經(jīng)驗,結(jié)合BIM技術(shù)建構(gòu)模型并優(yōu)化設(shè)計方案,科學精準地對樁基礎(chǔ)位置進行計算,并進行細節(jié)的調(diào)整,同時借助建構(gòu)技術(shù)合理把控施工成本。在樁基礎(chǔ)施工中,也應(yīng)借助建構(gòu)技術(shù)重點做好核載量的計算。對勘測信息及設(shè)計方案等現(xiàn)場施工時的相關(guān)數(shù)據(jù)精準計算,明確地基情況及其承載力、抗剪強度等,預(yù)估建筑物的整體使用壽命,基于建筑物的預(yù)估使用壽命指導地基樁基礎(chǔ)施工,使樁基礎(chǔ)施工達到檢驗標準。在使用BIM技術(shù)進行強化施工時,也應(yīng)加強對施工人員的技術(shù)指導和培訓,確保其掌握樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要點,熟悉相關(guān)流程,熟練使用BIM技術(shù)指導施工,切實保證施工質(zhì)量[11-12]。
市場經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動現(xiàn)代建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展,建筑工程數(shù)量激增,工程規(guī)模擴大,建筑工程質(zhì)量備受關(guān)注。施工中樁基施工是最基礎(chǔ)的施工項目,其主要應(yīng)用到樁基礎(chǔ)施工技術(shù),以該技術(shù)的合理有效運用,提高建筑物整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,而這也對施工人員提出了更高要求,其必須全面掌握樁基礎(chǔ)技術(shù)的施工要點,規(guī)范施工、靈活作業(yè),切實發(fā)揮樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的功能,做好建筑施工的基礎(chǔ)性工作。