桩基基础中的预制桩施工原则与技术

陈克哥

桩基基础中的预制桩施工原则与技术

陈克哥

桩基基础是建筑的根本，桩基质量好坏在很大程度上决定着建筑结构稳定性。在桩基施工过程中，预制桩是必不可少的一部分，各单位均应当给予高度重视。本文将对预制桩施工原则进行分析，并在此基础上就施工技术方法，谈一下笔者的观点和认识，仅供参考。

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目前国内高层建筑工程施工建设过程中，桩基础是根本，对建筑物起到承载作用。预制桩是常见的一种桩基础，应用优势非常显著，在国内建筑行业应用广泛。

1 预制桩工程施工建设原则

桩基基础中的预制桩施工，即从预制桩制作起吊、运输堆放，到打桩、沉桩。整个过程。在具体施工过程中，所坚持的基本原则包括以下几个方面：

1.1 制作原则

制作预制桩时，应遵循以下原则：①短桩在预制厂制作，长桩在露天预制。在方桩现场预制过程中，通常采用叠浇法进行制作。重叠层数决定于地面荷载、施工条件，一般不超过四层。②制作预制桩时，场地应当平整、坚实，而且沉降要均匀。③桩间布设隔离层，确保邻桩间、底模与桩间接触面不粘结。在上层桩、邻桩浇筑过程中，应当确保下层桩、邻桩混凝土强度设计至少30%，此时方可浇筑。④因钢筋骨架以及桩身尺寸存在着一定的偏差，超过偏差范围就会导致预制桩打偏，所以桩预制时应当与打桩顺序保持对应，实现养护时间缩短之目的。在混凝土浇筑过程中，应当严格按照自桩顶位置向桩尖方向连续施工作业，另一端应当避免积聚砂浆过多问题发生。

1.2 起吊原则

在起吊预制桩时，应当在确保混凝土强度等级超过70%时，方可施工作业。运输预制桩，打桩过程中，应当在强度达标以后方可进行。实践中，若需提前吊运，则应当及时采取有效的措施予以应对，并对其进行严格验算。合格后方可进行吊运作业。起吊时，合理选择吊点，以免起吊时因过弯而导致预制桩受损。如果吊点不超过三个，则吊点位置应当严格按照正负弯矩相等原则计算和确定；如果吊点数量超过三个，则吊点位置应当严格按照反力相等原则计算和确定。一般而言，桩基基础预制桩的长度在20～30m时，建议选用三个吊点。

1.3 堆放运输原则

在打桩作业前，应当从制作场地讲预制桩运输到作业现场，严格按照要求的顺序随时打桩、运输。如果距离较短，则可利用起重机吊运桩；如果距离较长，则可利用轻轨的小平台车运输。需要强调的是，在场地推拉桩体现象，一律禁止。当预应力管桩长度超过20m时，可采用四吊点法；当节长不超过20m时，可采用两点捆绑法。预应力管桩运输过程中，应当确保两点起吊法的应用位置合理，为避免滚动可加垫楔形掩木，而且垫木间不出现错位。堆放桩地面必须平整、坚实，垫木间距与吊点位置保持一致，不同层垫木应当在同一垂直线上，堆放层数不超过四层。对于预应力管桩而言，应当满足设计强度要求，达到两周龄期方可沉桩。

1.4 打桩沉桩基本原则

打桩时预制桩影响土体挤密度，后入桩会影响先入桩，并对其产生水平挤推力，以致于桩位发生偏移，或者形成垂直挤拔力，最终出现浮桩问题。在该种情况下，后入桩无法满足标高以及入土深度要求，土体隆起或者挤压。实践中，为了能够有效保证桩基施工质量，避免对周围环节以及建筑物造成影响，在群桩打桩施工前，应当严格按照图纸要求确定桩基轴线，将桩位测设于地。同时，还要综合考虑桩的规格、长短、密集度、基础标高以及地形条件和施工土质情况，根据这些因素对打桩顺序进行确定。

常见的打桩顺序主要是：自一侧单一向施工作业、自中间向两侧对称施工作业以及自中间向四周施工作业。如果基坑不大，则课选用后两种方式打桩施工作业。如果基坑较大，则应当讲基坑分段，在各段分别打桩。如果选用第一种方式打桩，推进方向均逐排改变，以免造成某方向土壤挤压不匀等问题。在大面积桩群处理过程中，建议选用后两种作业顺序，以免土壤因挤压而导致桩无法打入。若桩基础标高存在差异，打桩时应当先深后浅。如果桩规格存在区别，打桩过程中应当按照先大后小、先长后短的顺序施工作业，以此来避免桩偏斜或者出现位移现象。实践中，为了能够有效降低挤土产生的影响，应当严格按照以下基本原则进行沉桩作业：自中向周围进行逐渐沉设，从近到远逐渐沉设，先沉设深入土桩位，从大到小依次沉设。

2 桩基基础预制桩技术

对于预制桩而言，其施工技术和方法主要表现在以下两个方面，即预制桩打桩技术以及预制沉桩施工技术。

2.1 打桩技术

预制桩打桩过程中，可采用轻锤高击以及重锤低击方式进行施工作业。做工情况相同的情况下，上述两种方式下的施工作业效果存在差异。对于轻锤高击施工方法而已，需要较小的动量，但因桩锤对桩头的较大冲击力影响，所以会产生较大的回弹，可能会将很多一部分能量消耗在桩锤回弹上，导致锤头受损，桩很难打入土层之中。重锤低击则与之相反，所需要的动量比较大；桩锤对桩头的冲击力非常的小，回弹也相对较小，不易讲桩头打碎，多数能量用于克服桩身与土壤的摩阻力、桩尖阻力。对于重锤低击而言，其落距非常的小，可提高锤击频率，打桩效率比较高。在粘土、砂土密实土层总，可轻松穿过。总体而言，打桩过程中采用重锤低击技术和方法比较合适。

2.2 沉桩技术

对于预制桩沉桩而言，其可采用的技术和方法主要有锤击法、静力压桩法以及振动法等。采用锤击法进行施工时，主要是采用桩锤冲击的方式克服土对桩的阻力，确保桩可以沉至预定持力层，这是一种比较常见的沉桩方式。

桩锤作为锤击法应用过程中的基本设备之一，主要有落锤、汽锤以及柴油锤等几种类型。落锤由生铁铸成，经卷扬机提升，并利用脱钩设备、松开卷扬机刹车方式，让锤头自由坠落至桩头，将桩逐渐打入土中。落锤构造非常的简单，而且具有重量轻、利用方便以及故障少等特点，打桩速度慢；对于柴油锤而言，其燃料是柴油，点燃爆炸时产生较大的压力，以此来将锤头抬起，在自由下落以后冲击桩顶。汽缸内温度的不断上升以及空气压缩，汽缸中柴油因燃烧而爆发，将汽缸快速上抛，落下时击桩，然后击桩循环。循环往复，将桩打入土层之中；对于汽锤而言，其动力是蒸气，主要包括单动、双动两种汽锤，二者冲击分别是汽缸、活塞。其中，前者将活塞固定在桩顶之上，后者则将气缸固定在桩顶处。对于单动汽锤而言，讲锤固定于桩顶位置，通过锅炉阀门、软管连接在一起，将蒸气引至汽缸活塞空间，蒸气压力使汽缸上升。气缸到顶端位置，停止供汽并排出汽体，让汽锤自由下落击桩，然后循环往复将桩打入土层之中。对于双动汽锤而言，应当通过调解阀让蒸气进入活塞下部位置，并且利用蒸汽将活塞推动上升；当活塞达到顶端位置时，在压差影响下调节阀自动改变其位置，而下部位置的气体排出以后，循环打入桩中。

3 结束语

综上所述，桩基基础中的预制桩是常见的一种桩基础类型，在现代建筑工程施工建设过程中应用非常的广泛。尤其在高层建筑工程施工建设过程中，为确保建筑结构安全稳定性，应当确保地基强度达标，合理应用和控制施工技术，遵循预制桩制作、运输以及起吊和打入原则，而且施工人员应当准确把握预制桩的应用特性，确定桩间距、保证预制桩的密实度，以此来提高建筑施工质量。

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2016-8-19