试论沉桩工艺和技术在建筑施工中的应用

刘长奎

【摘 要】沉桩工艺是预制桩施工的一项重要施工技术，其主要是以锤击、振动以及静压等方式将预制桩沉入到技术设计要求的深度。由于沉桩所需的桩体为预制桩，可以大规模的批量生产，因而相较于灌注桩来讲，施工更为简便，工期较短，工程成本也相对较低，因而是一种应用较为广泛的桩基施工工艺。本文主要是以锤击法的沉桩施工工艺为例，通过对其施工的准备工作、施工技术应用、施工质量控制以及施工记录等几方面来详细探讨了沉桩工艺在建筑施工中的具体应用。

【关键词】沉桩工艺；施工技术；锤击法；打桩

目前在我国的很多建筑工程施工中，都需要对基础工程进行桩基施工处理，以增大地基的承载能力、抗震性能以及稳固性。而在桩基的施工中，预制桩是一种较为常见的桩体，在很多建筑的基础施工中都具有广泛的应用。这是因为预制桩具有很大的优越性，机械化程度较高，且桩体的强度与承载力都较大，施工简便易行。但需要注意的是，预制桩在一些土质层施工中是不能使用的，一般在粘土土质中常使用沉桩技术。本文中主要是对沉桩的施工工艺和技术进行研究，为了能够更具体的介绍沉桩工艺，笔者就以锤击法的沉桩工艺为例进行探讨。锤击法是指在沉桩的过程中，利用锤击的力量将预制桩打入土层的施工方法。

1.沉桩工艺的施工准备工作

在开始沉桩工程的具体施工前，需要做好相应的准备工作，这是因为在沉桩的施工过程中不能出现中断施工的现象，这样易造成断桩或斜桩的产生，影响到桩基的施工质量。为此，必须要做好必要的准备工作，大致有以下几方面：

1.1定桩位和确定打桩顺序

打桩前应根据设计图纸确定桩基轴线，将桩的位置准确测设到地面上。桩基轴线定位一般用事先设置的龙门板确定，施工中可利用龙门板对桩位进行复核。打桩顺序决定着挤土的方向，桩体打设的前进方向是挤土被推挤的方向。打桩顺序直接影响打桩速度和打桩质量。根据桩群布置的密集程度，可选用如下的打桩顺序：由一侧向单一方向进行；自中间向两个方向对称进行；自中间向四周进行。第一种是逐排打设，桩架依序行进，移动方便，打桩效率高，还能避免土朝一个方向挤压而导致土壤挤压不均匀。对于大面积布置密集的桩群，采用间隔跳打的方式，若桩的中心距小于4倍的桩径，宜采用后两种打桩顺序，以免土壤严重挤压而使桩难以打入，或使先打入的桩受挤压而倾斜。如果桩距大于等于4倍桩径，可根据施工方便选择打桩顺序。

1.2设置水准点

打桩现场附近需设置不少于2个水准点。在施工过程中可据此检查桩位的偏差一级桩的入土深度。

1.3垫木、桩帽和送桩

桩锤与桩帽间应设置垫木用以减轻对桩帽的直接冲击。若桩顶要求打到桩架导杆底端一下或要求打入土中时，则需要利用“送桩”，送桩是一种可重复使用的工具，一般用钢材制作，其长度和截面尺寸视需要而定。

1.4设置标尺

标尺用以控制桩的入土深度。桩在打入前应在桩的侧面上画标尺或在桩架上设置标尺，用以观察桩的入土深度。

2.沉桩工艺和技术方法

2.1打桩

打桩机组装就位后，将桩锤和桩帽吊起，使锤底高于桩顶，并固定再桩架上。然后利用用桩架上的钢丝绳和卷扬机将桩吊起成垂直状态并送入桩架上的龙门导杆内。是桩靴对准桩位，缓缓松下插入土中，垂直偏差不得超过0.5%，然后固定桩帽和桩锤。使桩、桩帽、桩锤在同一垂直线上，以确保桩身垂直下沉。在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫（垫木），桩帽和桩顶四周应有5～10mm的间隙，以防损伤桩顶。

开始打桩时，锤的落距应较小，一般为0.5～0.8m，待桩入土一定深度（1～2m），使桩靴稳定，不易放生偏斜后，再适当增大落距逐渐天沟到规定的落距，继续锤击。打混凝土管桩，最大逻辑不易大于1.5m；用落锤或单动汽锤打桩时，最大落距不易大于1m；用柴油锤时应使锤体的跳动正常。

多节桩的接桩，可用焊接法、法兰连接法或浆锚法（硫磺胶泥）。前两种接桩方法适用于各类土层，后者只适用于软弱土层。目前焊接连接桩应用最多。接桩时，上下节桩的中心线偏差不得大于0mm，节点弯曲矢高不得大于1‰桩长、单桩施打过程不宜中断，否则会由于土的固结作用使桩难以继续打入，因此应保证施打连续进行。

此外，还应注意桩身受锤击拉应力而导致的水平裂缝。开裂的地方往往出现吊点和蜂窝处，这些地方容易形成应力集中。采用重锤低速击桩和较软的桩垫可减少锤击拉应力。打桩过程中，遇有贯入度剧变，桩身突然倾斜、移位或者严重回弹，桩垫或桩身出现严重裂缝或破碎等异常情况时，应停止锤击，分析原因后及时采取处理措施。

2.2打桩的质量控制

在有关技术规范的要求中可以了解到打桩的质量控制主要可以从两方面来实现，其一是确保打桩的贯入度和桩基的标高都要符合技术要求，且桩体整体是完好无损的，不存在断桩或截桩的现象。其二是要求桩体所打入土层中的位置与设计中要求的位置之间的偏差要在你技术允许的误差范围内。

打桩的控制原则是，对于桩靴位于坚硬、硬塑的黏性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，一贯入度控制为主，也可以桩靴进入持力层深度或桩靴标高作为参考。如贯入度已达到而桩靴标高未达到时，应继续锤击3阵，每阵10击的评卷贯入度不应大于规定的数值。桩靴位于其他软土层时，应以桩靴设计标高控制为主，贯入度可作为参考。

2.3打桩记录

由于一般的建筑桩基工程施工都是需要对多个预制桩进行沉桩施工，以满足地基的处理需求。而这些预制桩又不能一天全部完成，需要分批进行施工，因而必须要做好一定的打桩记录工作，也就是施工现场的技术交底工作。只有每天都做好技术交底工作，才能让下次施工的人员全面了解工程进度与当前的工况，以做出正确的施工措施。同时，做好打桩记录工作也有利于现场施工管理人员对施工现场进行全面协调工作，以保证沉桩施工能够有条不紊的进行，保证工程的施工质量。另外，打桩记录也是在工程后期进行质量验收的主要资料依据，因此必须要做好沉桩施工中的打桩记录工作。

3.结语

综上所述，沉桩工艺是一种具有多种优点的桩基处理方式，在现代建筑工程的基础施工中具有广泛的应用。在沉桩技术的施工中，首先要做好相应的准备工作，以确保沉桩施工能够连续顺利的完成。另外，打桩时必须要严格按照施工设计方案以及施工技术要求进行施工作业，避免出现断桩、斜桩等质量问题，确保桩体能够打入足够的土体深度，从而提高桩基的稳定性。

【参考文献】

[1]张彬.浅议预应力混凝土管桩锤击法施工技术[J].山西建筑，2011，（01）.

[2]李志恒.锤击法施工预应力管桩及常见质量问题预防[J].山西建筑，2010，（12）.