浅谈桩基施工技术设计与施工控制

陆志顺

【摘要】桩基是建筑的基础部分，承载着建筑的全部重量，打好基础是保证建筑安全的基本要素，所以桩基在建筑施工中具有重要的地位。根据调查发现，打好桩基的建筑在地震中受到的危害远远小于不打桩基的建筑，说明桩基能提高建筑的抗震性，所以掌握先进的桩基施工技术是十分必要的。本文将探讨桩基的施工技术设计中容易出现的问题，提出相应的解决策略，并讨论如何对桩基的施工进行质量控制。

【关键词】桩基；施工设计；施工控制

一、桩基施工的设计

1、在桩基的选取上影响因素

通常在施工时要根据施工地的地质条件进行桩基的选择，根据土层的特点来进行桩型的选取，当场地存在硬土层时，为了保证可以穿过该土层，应该优先考虑钻孔桩，如果场地是淤泥质土层时，可以考虑预制桩，由于这类预制型桩的当下应用的广泛性以及效果和施工技艺的成熟，所以很常用，如果在强度比较高的硬粘性土或者是砂层不太厚，地下水位还比较低的情况下，可以采用人工形式的挖空桩，另外除了土质影响桩基的选择之外，持力层岩性的风化的程度也是一个重要的影响因素。

2、在进行桩基的选择上也要考虑到上部结构的负荷力度

在施工前，施工设计人员要根据建筑物的负载情况计算出单桩承受的最大压力，选择合适的桩基。如果不进行计算而随便使用桩基，桩基的承载力过大会导致桩长和桩径过长，造成资源的浪费，成本增加；如果桩基的承载力过小会造成桩基的数量增多，而且无法发挥其作用，还会引起桩基的压屈失稳，造成投资的增加。

3、要合理的安排施工的顺序

合理的安排施工顺序能让施工的难度大大降低，同时还能提升施工质量。在施工中，要根据实际情况合理安排工序，进行桩孔的施工时，要先浅后深，因为较浅的孔施工难度较小，施工完毕后也会对上面的桩孔进行固定，有助于对深孔的施工。在含水的土层或者有流水压力的土层施工时，要先外而内，先对外围的桩孔进行施工，其它的桩孔作为排水井，然后处理剩余桩孔，最后在桩身进行混凝土的浇筑。

二、桩基础设计施工出现的问题与解决策略

1、桩基达到其极限承载力而无法压至设计标高

目前的桩基础设计过程，往往受到时间的约束。首先根据地质报告提供的参数确定单桩承载力设计值，根据这个估算直接进行桩基础设计并施工，等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。这个过程相当的不科学，如果结果符合估算要求，则皆大欢喜，否则因工程已施工完毕补桩也会很困难，且有时因地质报告有出入会给施工中带来相当的不便。因此我们必须先做试桩以确定其合理的桩长及承载力，从施工措施上去解决。首先是必须制定合理的施工顺序，譬如说跳打，使先期施工的桩产生的水压力消散后再施工下一根桩；其次对静力压桩来说必须选择有足够压桩力的施工机械，要避免抬机等现象出现；另外可以采取引孔，设置排水孔等措施尽量减少空隙水压力。当然压桩时必须注意压桩力应控制在桩身极限强度范围以内，且应注意压桩挤土作用对周边建筑物的影响。

2、沉降计算

建筑物对沉降差和沉降反应比较敏感，因此规范GB5007-2002第3.0.2条、第5.3.10条、第8.5.10条对沉降计算进行了严格的界定，但由于沉降计算方法和土工参数的准确测定目前还不完善，因此设计中不可避免地存在不少问题如：摩擦型桩未进行沉降计算违反了GB50007-2002第8.5.10条；高层基础与裙楼基础未设置沉降缝，未采取有效措施减少差异沉降及影响，违反了JGJ3-2002第12.1.8条规定；在同一整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑，未按GB50007-2002第5.3.10条规定进行变形计算；同一结构单元采用了不同的基础形式，未进行沉降计算，违反GB50011-2001第3.3.4條；同一结构单元部分用天然地基部分用桩基，不符合GB50011-2001第3.3.4条，未进行沉降差计算，不满足GB50007-2002第5.3.4条。

3、桩的长细比

在桩基设计时，合理的选择桩型和桩长能降低施工成本，提高桩基施工质量。在一些工程中，设计者仍然用长细比来控制桩长，造成了材料的浪费。长细比是在施工条件的限制下，保证桩身不会因为压力过大而失去稳定性。因为端承桩有一层质地较为坚硬，而且不易变形的持力层，在桩顶竖向荷载的作用下，如果桩身过于细长，那么就会像压杆一样失去稳定性，产生断裂。对于摩擦型桩，桩身会随着作用力的加大而产生沉降，不会发生弯曲或者失稳的现象，所以不需要受到长细比的限制。在实际应用中，应根据具体情况，结合当地地震的发生状况，确定是否在施工中考虑桩的长细比。

4、桩间距

为了避免挤土效应对成桩质量的影响，设计中应控制桩间距在允许范围之内。设计中存在的问题如：某工程项目大部分预应力管桩桩距不满足DB32/112-95第9.6.8条，尤其02栋B-D/2-5轴间桩距过小，考虑到施工的实际情况，采用跳打方式不是解决问题的最佳途径，首先应考虑调整布桩。某工程有部分桩间距不能满足JGJ94-94第3.2.3.1条；某工程01栋与05栋间二排桩之间桩间距不足；某项目采用的"A"型压桩，根据97G3611图集说明，应用"B"型，相邻挖孔桩扩大头净距小于1m，违反GB50007-2002第8.5.2.1条等。

5、关于桩基竖向偏差的控制和处理

根据JGJ94-94第7.4.12条我们控制桩顶标高的允许偏差为-50～+100mm，但实际施工中偏差这么大将引起繁重的施工任务及损失。当桩顶标高高于设计标高，则需要劈桩，特别针对于预应力管桩等空心桩来说，桩顶有桩帽劈桩既困难又不经济；而当桩顶标高低于设计标高时，又需要补桩头，这既影响工期又浪费金钱。这就要求施工单位在施工过程中必须严格控制桩顶标高，尽可能地使工程桩标高同设计一致，特别是施工过程中必须考虑到桩在卸载后的回降量，否则不加考虑则每根桩都将高于设计标高。而我们设计人员在设计过程中对施工误差亦应有所考虑，笔者建议针对目前的施工质量，设计中可以考虑2mm左右的偏差容许，这样就可以免除大量小偏差桩的劈桩，这在实践工程中具有相当的可操作性，避免了大量不必要的工作。

三、桩基施工控制的相关内容

施工人员是桩基施工的最重要因素，因此加强对施工人员的控制，为工程质量能提供可靠的保证。在施工前要对施工人员进行相关素质和技能的培训，提高他们对工程的责任感和技术的熟练度。然后要仔细检查施工的机械是否符合工程标准，对其要进行定期的保养和修理。进入施工地点时，要有专门的监察人员对施工人员进行考核，对不符合要求的员工进行更换。技术小组要检查施工机械的状况，确保其在施工期间能正常工作。

其次，要对桩基成孔和清孔以及钢筋笼的制作和安装灌注等施工环节要严格的把关，在桩基的定位方面，承包者在查看完施工图之后，进行定位放线之后，要报告给负责测量监理的工程师进行检查，在确定测量结果同工图相吻合后开机钻孔，在钻孔的检查方面，钻孔的过程要保证检泥浆的浓度，避免塌孔，同时要检查桩孔的垂直度，桩孔的偏差，还需要保证对地质的情况的了解，注意其和地质勘探结果的吻合程度，做到具体情况具体分析，发现问题解决问题。钻孔机器在进入到设计标高或者遇到突变的地质需要终孔时，设计方的代表同桥梁监理工程师以及承包方的技术相关负责人应该赶到现场进行地质情况的确认，确保进尺的深度是否能够满足设计的需求，再达成是否应该终孔的协议。与此同时，还要检查桩孔的孔径和中心的位置以及相应的桩身倾斜度。

最后，要用科学的方法对桩基的质量进行检测，只有检测合格的桩基，才能起到保持建筑物稳定的功效。最常用的检测方法是：反射波法、超声波透射法和抽芯法。其中，反射波法和超声波透射法能在不破坏桩基的情况下，对其进行检测，是广受好评的检测方法。完成相应的工程进度后，要经常对相应的工序进行检测，以便进行及时的修整。

四、小结

本文讨论了在桩基施工中如何对施工人员、施工技术进行有效的控制，以保证工程的质量。桩基施工是建筑施工的基础，桩基在建筑中起着承上启下的作用，它承载着整个建筑的重量，维持整个建筑的稳定性，在承载过大时把压力传给土地，以免造成压屈失稳。所以设计人员在施工前要综合考虑各方面的因素，完善桩基的施工设计。施工中选择合适的桩基对减少施工成本，降低施工难度，提高施工质量有着巨大的作用。

参考文献：

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