建筑工程地基基础及桩基础施工技术探究

李庆远

(广西百矿铝业有限公司，广西 百色 533600)

0 前 言

在建筑工程中，地基的施工稳定和安全是整体建筑质量的重要保证，但是由于受到多个方面因素的影响，比如地质和土壤情况等，在施工中容易出现不同的问题，继而影响结构的稳定性。而现在的建筑工程大多以高层或者超高层为主，须做好基础建设，才能保证其质量，继而保障结构的稳固。在实际的工程建造过程中，主要是对地基进行加固处理，使其具备高强度，然后依据地下结构中的实际情况，选择合适的技术，从而达到加固目的。

1 地基基础的具体概述

主要是用来支撑和负载建筑物的土体或者岩石，并且分布在最底层，可以分为两种地基：自然和人工。自然地基相较于人工而言，其具备更高的强度、稳定性较好，而人工地基处理，主要是利用二次加工形成地基，主要用于地质中不良结构和土壤层中。地基是整体建筑的稳固层，长期在各方面压力的作用下，会导致其建筑结构产生变形问题，其基础建设是为了将其压力传递给地基，从而确保建筑的稳定和安全。现阶段施工中，主要采用浅层处理的方法，不但可以有效地减少工程量，而且可以规避沉降问题。所以在开展相关的工程建设时，对地基层进行科学的检测，确定各个地质和土壤详细状况，然后采用合适的技术进行加固处理[1]。

2 地基基础施工技术

1)土方开挖。在实际的基础施工过程中，主要有两种方法：土方开挖和支护技术。

(1)土方开挖措施。在开挖前，将施工区域杂物清理干净，并且结合地下结构的探测和地质检测情况，确定各个不同管线的分布位置，并且采取对应的措施进行保护。按照设计图纸位置进行测量放线施工，综合现场施工状况，确定中轴线，并且根据标高设置，作为开挖控制基础。在几何轴线的大小和放线施工中，确定好地基开挖的尺寸，使其深度和宽度都能够满足施工要求。运用经纬仪进行精确校正，设置好坡度。当地下结构中没有水时，可以不需要采取排水处理，但是有较多的水时，要进行管道排出或者开槽引流，以保证地基稳定性，然后选择人工和机械合作的方法进行开挖，当挖至一定深度时，由人工进行，并且清理坑内的渣土，清理后选用一些保护材料铺设基坑，然后再进行混凝土的浇筑。最后将槽内清理干净，然后利用中轴线引桩，再检查其尺寸，该工序完成后，不得上人[2]。

(2)基坑支护。要对周围地理和地质环境进行科学的监测，还有其具体的深度，在进行设计时，必须要考虑到结构所受到的负荷力和坡度问题，并且要掌握地下各个管道的分布。具体要了解地下土壤性质以及水文情况，确定水资源的性质。再根据设计图纸中的基坑大小，选择合适的支护结构，遵循基坑开挖的原则：先开槽建立支撑机构，再进行开挖，且要依据分层的方法开展。图1为基坑支护施工现场。

图1 基坑支护施工

2)挡土墙。当地下结构中为软土层时，先用砌石块作为基础，在基底内部进行木桩的建立和加固，主要适用于施工范围较小，有一定的坡度基础时。

3)排桩墙。主要是依据桩体的排列方组成的支护结构，在进行开挖后，要立即建立支护结构，在其顶层使用钢梁连接并且宽度不得小于桩直径，高度要大于40 cm，同时相关的材料强度要符合施工要求。开挖后，要采用钢丝混凝土网进行施工保护，可以利用隔桩的方法，在混凝土灌浆后24 h后，再进行相连桩体成孔作业。主要用于土质不好、开挖较深的工程中。

4)水泥土砖墙。利用水泥土桩搭接成对应的形状，使得其成为重力性结构，即水泥土搅拌桩所组成的围护，各个桩体之间的搭接长度，要依据挡土和拦截水的标准来确定，其宽度不得低于150 mm，而有关加筋材料的使用要根据具体的设计，主要用在施工环境较为开敞的深坑施工中。

5)锚杆支护。主要是将其放置于钻孔中，将其一端固定在基坑层里，另一边与工程结构相连接形成的拉力杠杆，由挡土墙、托架和锚杆几个部分构成。使用该方法可以有效地防止土质变形等问题，但是要注意的是采用分段开挖和支护的方式进行，确定锚杆的位置和钻孔深度，每段施工完成要及时检查有无移位现象。

6)土钉墙。由相关的加固土壤，还有土钉以及混凝土板层构成，从而形成一种特殊的重力挡土墙，具体的是依据从上往下的顺序，结合分层方法来进行。其中的土钉墙有两种施工方法：①钻孔注浆，利用注浆和钻孔设置而成的；②打入钉，直接将其打入对应的钢筋材料中，如图2所示。

图2 土钉墙施工

7)真空预压技术。主要是针对地下中的软土层，先在其表面铺设砂层和薄膜，与空气隔开，形成一个密封空间，然后利用抽气设施进行施工，从而使得膜内处于真空状态，从而形成内外气压差异，来分散地基结构中的压力，提高其强度，但是该技术对于土质的要求较高，尤其是对于含水较多的土层有着很好的压缩性能，如果土质不满足该施工条件，就极易引发沉降问题[3]。

8)静压力桩体技术。运用相关的静压设备和辅助装置，来加强本身的反作用效果，将静压力桩体打进地基内部，具有独特的优点，在原有的振动基础上进行改造，因而噪音污染较小，其操作较为简单，可以有效地提高整体地基的稳定和强度。

9)注浆技术。将配比好的水泥砂浆材料，先将地基内的水排出，然后严格控制好注浆速度，将其灌入到坑内，填充严实，厚度要均匀，要在注浆好后检查有无缝隙或者其他问题出现。当材料凝固后，就会和地基内部的结构形成一个整体，从而达到增加强度的目的。

3 桩基施工技术

1)桩基础。在建筑工程中用于基础施工的常用技术和方法，主要适用于地质中有较多的软土层时，以增加和扩大其基础，从而能够满足各方面的负载压力，形成较为稳定的桩基础结构。在地基施工中，加入一定量的桩体，使得上方各个压力从上而下地传递深层结构中，提高其整体强度，常见的桩基础有钻孔灌注、预制以及木质桩等[4]。

2)桩基施工技术。

(1)预制桩施工技术。先进行测量放线，来确定桩体的具体位置，可以结合坐标和高程以及建筑中轴线的控制，打入钢筋，并在其周围撒上白灰，保证每个桩体间距设置在合理范围内，且与中心线保持较小的误差，然后将相关的打桩机械一道对应位置，进行调试，确定中心。再进行吊装和打桩施工，将桩体送至到对应的位置，将相关设备取出，进行孔洞的回填密封处理[5]。

(2)普通混凝土预制技术。主要是在工厂进行高温蒸汽处理，使结构具备更高的强度，当达到一定数值时，要放置一段后产生碳化反应，才可以使用。

(3)预应力混凝土。对桩体自身施加预应力，可以提高强度，使其具备良好的抗变能力。主要有两种方法：离心和捣注，运用离心是将其制成环形断面，而捣注方法是实心方桩。为了有效控制在进行沉桩时产生的土方量，提高其沉桩效果，通常会将空心的预应力桩体端口设置为敞开式样。

(4)锥形桩。主要是利用其特殊形体，在开展沉桩时，增加摩擦阻力，从而实现提高负载能力，在相同大小的桩体结构中，负重力要比截面高许多。

(5)螺旋钢筋型。将有关的旋转设备放入土层中，在施工的过程中，可以有效地避免噪音和环境污染，当主要的负重土层较软时，可以在桩体端口设置螺旋叶片，用部件将其与混凝土结构相连接。

3)灌注技术。

(1)钻孔灌注。在内部放入对应的钢筋笼，然后将混凝土灌入从而形成桩体结构，与普通的打入桩体不同，钻孔技术利用先开孔再灌注成型的方式进行，利用土体向桩结构靠拢产生的压力，所以要保证合适的桩间距，以避免坍塌或者收缩，而且要先将孔内的土清理干净，当其孔径为600 mm左右时，可以选择回转设备进行开孔处理，保证桩体结构长度在合理的范围内，使得其单个桩体结构的负载能够满足施工要求。工艺流程：先将钻机安装好，在进行钻孔时添加一定的液体，结合设备的重力，并且将钻头装满土、砂，进行灌水，再旋转设备，关闭钻头，将其转回固定好，灌入一定的稳定液体，可以依据实际的土壤状况，配比合理的材料，开始钻孔。当完成后要将孔内清理干净，检查其钻深，插入钢筋笼和导管[6]。

(2)沉管灌注施工。主要是运用锤击或者振动冲压的方式进行开孔，可以将桩体结构打入到较硬的砂层中，而该技术形成的桩体直径为300～500 mm，且长度不高于20 m。运用该方法，可以快速成桩，但是可能会导致桩体断裂，以及混凝土强度不够的问题。

(3)挖孔。主要是利用人工或者机械的方式，当孔挖至1 m左右时，就可以喷射混凝土保护层，然后将上下圈用插筋方式连接，当达到一定的深度时，要进行扩张孔洞施工，安装钢筋笼后，进行浇筑操作，要保证桩体直径大于1 m。

(4)螺旋灌注。主要由两部分组成，其上方是圆柱，与普通的灌注技术大致相同，而其下方是螺旋结构，具体的是采用特定的技术处理，使得其挤压成圆柱形状，并且要与设计的高度相一致，结合钻杆技术往下施工，将其旋转一圈，同时将其下调，使得其挤压土体结构从而形成桩体。此外，还有在泵送混凝土时，将钻孔顺着螺旋痕迹，用反方向提钻杆的方式。如图3所示。

图3 螺旋杆作业现场

4)振动沉桩。采用特殊的电动或者液压式样的锤子进行沉桩施工，利用电力驱动、液压的移动使得其在相同的速度下旋转，将水平方向的离心力互相抵消，而垂直方向上的力度扩大从而上下震动，引起桩体结构的振动，继而将土体和桩分开，在众多的压力下，让桩体沉入土层中，其具有沉桩效果好、操作简单等优点，但是电动设备所消耗的电能较高，并且液压锤价格较贵。

5)夯实扩张技术。在锤击机械灌注施工基础上，在内部增加一个夯管，结合钢筋混凝土预制施工技术，运用不同的扩张方法处理，进行现场浇筑，使得桩体结构在混凝土挤压下，形成对应的桩体。其特点是单个桩体的负荷力高，质量好，造价低等，但是当地下结构中有承压的水层时，就很难成桩。

4 结束语

在建筑工程中的地基和桩基础施工，都是为了保证基层施工的质量，使得其具有很好的强度，从而将建筑结构中和上方的压力传递地下，继而达到保障建筑稳定和安全的目的，通过分析各个基层施工的含义和相关技术的运用，确定在基层施工中可能出现的问题，并且及时做好预防和控制，可以结合实际的地下情况，选择合适的技术处理，从而减少沉降和变形等现象的产生。

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