建筑工程地基基础及桩基础施工技术思考

王健健 白东丽

济宁职业技术学院建筑工程系 山东 济宁 272037

对于建筑工程来说其地基基础及桩基础在实际中会承载上方建筑所产生的载荷，因此必须保证其施工质量可以达到标准要求才能使建筑整体的质量得到提高，使建筑在应用中的稳定性及安全性得到良好的保障。为此在实际中需要针对现今建筑工程对地基基础及桩基础土建施工的要求来选用相关的施工技术，通过施工技术的应用来提高整体的施工水平，使建筑工程地基基础及桩基础施工的效果可以达到预期的要求。

1.1 地基基础与桩基础施工技术的作用

基础作为建筑工程中的直接受力结构，其施工技术的应用会对建筑工程的使用性能及使用质量产生直接的影响。建筑基础存有问题会导致地基出现不均匀沉降等问题，其会改变建筑原本稳定的受力状态，使其受力中心出现偏移，造成建筑物的变形、开裂等问题。因此要求在建筑工程中能够对基础施工技术进行科学选用，并针对工程实况来进行施工设计及基础处理，本身在建筑基础工程施工中其所涉及的环节就较多，因此需要保证各项工序及技术都按照设计方案的内容来进行施工作业，以此来防止在建筑基础施工中出现技术失误问题，使相关施工技术在应用的过程中能够有效的提高基础工程的施工质量及施工效率。

1.2 地基基础与桩基础的特点

地基基础与桩基础是建筑工程中的重要项目，地基基础处理是对岩土结构进行加固来使其承载力得到提升，其常用的技术有换土垫层法、排水固结法等，一般情况下遇到特殊地质条件则需要应用地基基础技术，如湿陷、膨胀土等。而桩基础则是一种深基础形式，其可以将上方建筑物的荷载传递到地层深处，目前在建筑桩基工程施工中可以应用的技术有钻孔灌注桩、混凝土预制桩等，桩基础主要应用于软弱地质条件下来改善地基的强度，将受力点转移到桩基上来提升基础的承载力。不同的施工技术在应用中的适用条件也有一定的差异性，因此在建筑基础施工中需要对相关技术进行科学的选用。

2.1 地基基础施工技术

2.1.1 换土垫层技术

在建筑地基基础施工中换土垫层技术的应用主要是为了对软弱地基进行处理，以此来提高地基基础整体的强度及稳固度。在换土垫层施工中首先需要根据勘察报告来确定换土的深度及范围，根据其施工方案来将规定范围内的软土层进行挖除，之后回填强度较高的土料，并采用夯实的方式来土层进行挤密，从而使地基基础整体的密度及强度可以达到规定的要求，进而可以承载上方建筑物对地基基础所施加的载荷，避免沉降问题的发生。在换土垫层施工技术的应用中需要考虑实际的地质条件，若是施工区域属于软弱地基则可以采用此种技术方法来对地基进行处理，从而达到提高建筑地基强度目的[1]。

2.1.2 碾压夯实技术

对建筑地基基础进行碾压施工主要是通过机械来对土壤进行压实，使土层的密度可以达到建筑施工的要求，碾压施工因其所采用的机械设备限制，在实际中主要应用于对地质条件较为良好的土层的处理，在实际中可以良好的提高土层整体的密实程度。而夯实技术是一种依靠夯锤落下所产生的重力势能进行土壤挤压的技术方法，从而使土层间的缝隙得到进一步地压缩，通过挤密的方式来提升土层强度。但对地质条件较差的区域由于岩土结构不够稳定，使这两种技术的应用效果无法良好地达到预定目标，因此要做好现场考察来确认技术是否适用。

2.1.3 排水固结法

土壤排水固结法就是利用地基排水固结规律，采用各种排水技术措施处理饱和软弱土的一种方法。在排水固结法的应用中需要采用排水及加压系统来进行处理，使水分能够充分地被挤出土壤外。根据此地基基础处理方法的应用要求，在工程项目中应根据需要进行加固的区域来设置砂井，并准备机械设备来进行预压荷载，为了保证排水固结的效果需预先确认施工区域地基的土层结构及土壤类型是否适合进行预压处理，并根据施工条件来确认适合的预压时间，从而确保在在实际中能够有效地提升地基基础的强度。从排水固结法的应用效果来看，其在应用中技术较为简便，且具有良好的施工效益。

2.1.4 化学加固法

化学加固法在应用中是根据地基的土壤类型来选择化学材料进行处理，有些土壤可以在化学材料的使用下产生胶凝作用，而有些化学材料则可以使土颗粒表面活化，在接触处胶结固化，以增强土颗粒间的连结，提高土体的力学强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项加固基础的方法。化学加固法在应用中实现了将化学材料与工程使进行有效结合的效果，从而体现出了化学科学在工程项目中对地基基础进行处理的价值，其在实际中能够满足多种条件下的地基处理需求，从而提升基础工程的整体质量。常用的加固方法有硅化加固法、碱液加固法、电化学加固法和高分子化学加固法。根据化学加固法的应用特点来看，其在实际中具有较强的防水防渗效果，因此在结构保护上有较好的应用效果，此种技术方法适用于砂土、粘性土及人工填土等地基基础的处理中[2]。

2.2 桩基础施工技术

2.2.1 混凝土灌注桩

混凝土灌注桩施工技术在实际的应用中能够有效的对不良地基进行处理，在实际中地形、地质等因素对混凝土灌注桩施工技术的应用限制较小，因此可以适用于多种施工条件。混凝土灌注桩需进行钻孔施工，根据地质勘察报告的内容来确认具体的钻孔位置，并对钻孔的深度、垂直度等进行控制，避免钻孔出现倾斜的情况，在完成钻孔作业后需要对孔底进行清理，对成孔进行检查确认其是否达到规定的质量要求，孔底不得有过量沉渣和积水，若是受施工条件限制无法将钻孔内的积水全部排出，则后续可以采用水下灌注的方式来进行作业。

在混凝土灌注中，通常在完成泥浆护壁、下沉钢筋笼后进行混凝土的灌注，对于灌注用导管应根据规定要求来进行安装，将导管与孔底的距离控制在20—30厘米左右，导管安装完成后在上端口把漏斗接好，之后向漏斗中装入混凝土之后将隔水栓打开[3]，在灌注过程中应保证其匀速缓慢的进行，防止因灌注操作不当而导致混凝土出现离析的情况。

2.2.2 混凝土预制桩

混凝土预制桩施工其操作相对简便，且成本较低，在建筑桩基工程施工中所采用的预制桩多数是由厂家进行统一的制作，因此可以避免施工现场环境对管桩质量产生影响，这也有效的减少了在桩基工程施工中的环节，进而达到提高桩基工程施工效率的目的。首先，加强对混凝土预制桩的质量检查工作，通常在混凝土预制桩施工技术的应用中会根据施工现场条件及建设要求来确定管桩的具体规格，因此在预制桩入场施工之前需要进行质量检查工作，并通过试验来确定预制桩密度，记录预制桩的各项性能参数，确认达到规定的质量标准后方可将其应用于桩基工程中。

其次，进行混凝土预制桩的打桩施工，在打桩中需要注意对桩锤落距进行控制，在桩尖固定并打入土中一定深度后进行重击。在桩基工程中也可以运用压桩技术来进行混凝土预制装施工，如静力压桩就是目前在桩基础施工中较为常用的一种技术，其在实际中采用液压操作的方式极大程度上提升了建筑基础施工的自动化水平，且其在施工中的桩位定点相较于传统的打桩技术更为精准，且静力压桩技术具有影响小、无振动的施工特点，使其在工程中具有较好的应用效益。

3.1 工程概况

为了对建筑工程基础施工技术有进一步了解，本文选择钻孔灌注桩施工技术来探讨其在建筑项目中的应用效果。某高层建筑地上共21层、地下2层，根据地质勘察结果来看，其软弱土层较厚，主要为膨胀土，且地层间夹有卵石，为了提升基础的强度及承载力，选择混凝土灌注桩作为桩基础来进行施工处理。

3.2 施工准备

根据钻孔灌注桩技术的应用要求，对施工场地进行了清理，并在现场进行了测量放线，对桩基位置进行了标准，并且为了保证施工现场的排水效果，在基础施工位置附近设置了一条排水渠。现场施工材料及机械设备均已进行了事前检查，确认没有质量问题。

3.3 桩位确定

根据工程设计要求来确认施工现场灌注桩的具体桩位，在本工程中采用全站仪来进行测量，而这也是目前在建筑基础施工中最常用的仪器及方法。在测量中对桩位进行了多次的校准，以此来对其误差进行控制[4]。之后在施工现场中，利用水准仪进行了桩位下方的水位进行测量，按照测量结果来对桩位进行明确的标记。

3.4 埋设护筒

护筒在实际中是为了对钻孔进行保护，以此来防止在钻进过程中出现孔壁坍塌等事故问题。在埋设护筒的过程中需要注意对其周围的土壤进行夯实，确保护筒保持稳定的状态。在本工程中埋设护筒时采用了挖坑埋设法，埋设时利用十字交叉方式把桩基钻孔放置外围并做好标记，在埋设护筒时注意将护筒的中心与钻孔保持重合。

3.5 钻孔施工

按照钻孔施工要求，在埋设的护筒中注入泥浆，之后按照所设置的桩基点位进行钻进，钻机的钻头需要与地面保持垂直，其运作状态为垂直上下，防止在钻进过程中出现角度倾斜的问题，否则容易导致相邻钻孔间孔壁过薄而出现坍塌的问题，且切斜的钻孔无法进行后续的关注施工。当护筒中形成泥浆状态就启动泥浆泵，直到钻孔边的护筒内部土壤的浓度达到与泥浆池中的泥浆浓度一致时，可以操作钻机循环钻进。正循环工作进展顺利的话，等到正循环钻进泵吸的时候，可以停止正循环工作开启反循环钻进，反循环钻进需要值得注意的地方是要在操作进程中随工作进度和钻进进尺的快慢及时投入主钢丝绳，需要观察此时护筒内的泥浆，确保其能够保持孔壁稳定，并且在反循环工作中孔内的水位一定要高于地下水位。

3.6 清孔

清孔主要是依据钻孔类型及技术要求来选择适用的技术，在清孔中需要彻底对孔底的沉渣进行清理，防止其影响灌注桩的成桩效果。而在在本工程中，选择了反循环旋转机真空吸泥机来进行清理，其在实际中能够对孔底的沉渣泥浆进行彻底的清除，同时采用了二次清孔的方式来提升施工效果。

3.7 混凝土灌注

在混凝土灌注之前需要对钻孔进行检查，确认其是否符合施工标准，将钢筋笼放入钻孔内，之后进行混凝土的灌注。在实际中需要注意混凝土灌注桩的应按照土层结构、桩基长度、力学状态来进行混凝土的配制，保证桩基的性能。在本工程中完成钢筋笼放置后将混凝土灌注导管放入孔内，在距离孔底2m距离时开始进行灌注，在灌注过程中导管与混凝土表面距离一直保持在1m以下，在灌注中控制注浆设备保持匀速状态进行运作，防止因灌注操作不当而影响桩基效果，灌注过程保持连续，在完成混凝土灌注后将导管匀速缓慢地提出浆液外。

4.1 做好施工技术选择

在建筑基础的施工中，需要根据建筑工程的类型及其对基础的要求来选择技术类型，如在高层建筑施工中多数都需要采用桩基础来进行基础加固。因此需要做好施工现场的地质勘察工作，确认地质条件、岩土结构、力学性质等，根据地质勘察报告来分析施工条件，结合建筑类型计算基础的实际受力状态，确保所选基础施工技术能够有效地提升承载力，保证上方建筑物的稳定、安全[5]。

4.2 设计施工技术方案

在确认地基基础及桩基础施工技术类型后需要按照工程建设要求来进行技术方案的设计，对施工技术的应用要点、工序、工艺等进行明确，以此来为施工技术的应用提供指导，严格遵循技术方案的要求来对施工操作进行规范，使地基基础及桩基础施工中的关键技术能够在工程中得到有效落实。并且需要注意做好对施工技术方案的审核，结合工程实况来确保技术的适用性，避免因技术缺陷而带来严重的质量隐患。

4.3 加强施工技术管理

在施工过程中，对于地基基础及桩基础技术的应用需要以质量控制为基础来加强管理，对各个技术环节的落实情况进行检验，加强施工现场的监督，对做好施工现场的管控，对施工资源进行科学调配来提升施工效率，其有利于施工技术的顺利进行。并且应注意对于施工材料、施工设备等进行重点管理及检查，避免其出现质量问题影响地基基础及桩基础的效果。

在建筑工程的施工中其会面对多种地理地质条件，因此在基础施工中应根据实际的施工条件来对地基基础及桩基础土建施工技术进行合理的选用，以此来确保相关技术的应用可以有效的提高建筑地基基础整体的质量，保证施工技术的适用性。并且在建筑工程施工中桩基能够有效的稳固土层，提高建筑基础整体的强度，使基础整体的承载能力得到提高。在工程建设中还需以施工地质条件及建筑设计要求来制定完善的基础施工技术方案，明确在地基基础及桩基础中的各项技术要点，保证施工技术得到科学化、规范化的运用，使基础工程的整体性能达到预期的建设标准。