探析建筑工程中桩基的施工技术及应用

邢光鹏

摘要：随着现代科学技术的发展，桩的种类和桩基形式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法，都有了很大的演进。它的技术水平影响着整体的施工质量和施工效率和施工成本。所以，需要不遗余力的为整个工程的质量提供坚实的基础。本文主要以实例分析了桩基施工技术的应用及桩基施工中的处理方法。

关键词：建筑工程；桩基施工技術；放线定位；应用

一、桩基的实用和选择

对下列建筑工程要求情况，可以考虑选用桩基础方案：

1.不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要建筑物；重型工业厂房和荷载过大的建筑物，如仓库、粮仓等；对烟囱、输电塔等高耸高结构建筑物，宜采用桩基以承受较大的抗拔力和水平力，或用以防止结构物的倾斜；对精密或大型的设备基础，需要减小基础振动、减弱基础振动对结构的响，或应控制基础沉降和沉降速率；软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物，或以桩基作为地震区结构抗震措施。

2.当地基上部软弱而下部太深处埋藏有坚实地层时，最宜采用桩基。如果软弱土层很厚，桩端达不到良好地层，则应考虑桩基的沉降等问题；通过较好土层而将荷载传到下卧软弱层，则反而使桩基沉降增加。

3.桩基设计应该注意满足地基承载力和变形这两项基本要求。在工程实践中，由于设计或施工方面的原因，致使桩基不合要求，甚至酿成重大事故者已非罕见。因此，做好地基勘察，慎重选择方案，精心设计、精心施工，也是桩基工程施工必须遵循的准则。

二、实例分析

1.工程概述。

某地区的一项高层工程项目有四个区域组成，第一区和第三区建筑13层的抗震墙框架结构建筑物，高度为48.7m和64.3m，第二区建筑高14.7m的3层裙楼，第四区建筑高7.6m的2层商用建筑，工程地面设计标高是10.8m，地下室深4.8m。对该工程的施工现场进行实地勘察后发现，其施工场地大多是陡坡、软土、池塘，综合分析建筑荷载和施工条件后决定采取桩基施工技术进行施工，其中要将桩基础的长度控制在23-25m范围内，施工前要分析工程区域的地下水质，避免对桩基的腐蚀破坏。

2.桩基技术施工准备。

首先，要考察施工现场的水文状况和环境情况。对环境的考察主要是分析工程所在地的地形地质、土层硬度和性质、气候状况等，考察水文状况主要是测量地下最低水位，并对考察结果进行综合分析，预测该区域发生自然灾害的可能性和频率。除此之外，还要考察周边建筑物的采光情况、高度和地下管道，避免对地下管桩的破坏。其次，要做好施工设备的准备工作。制定详细的施工方案，包括设备使用方案及其配套设备。要充分发挥机械设备的功能，重视设备的特点和使用范围，运用得当适时，发挥效率最大化。再次，要做好施工技术的准备工作。制定完整的施工计划，对地下管道做好防护措施，确定施工中的具体参数。

3.放线定位和施工现场清理。

放线定位就是固定所有管桩，使其不偏离轨道。该工程使用了网格复位法，将线摆成方正的网格调整管桩位置。由于管桩高度并不完全一致，所以要设置水准点，从而确定管桩的范围和位置。对施工现场进行清理，需要在规定管桩前对现场进行大扫除，保持施工场地用品摆放整齐，清理不相关物品。该工程采用灌装桩施工方式，其清理重点是桩孔，桩孔内部和周围都要清理干净。

4.桩基施工

（1）预制桩。预制桩指的是在施工现场制作不同形式、不同材料的管桩，利用沉桩深部，将桩体压入、振入或打入土层中。预制桩通常为钢桩和混凝土桩两种。混凝土桩能够承受较大建筑荷载，具有施工快速、坚固耐久的特点，应用较为广泛，但是会对周边环境产生较大影响。制作预制桩时，要按照打桩顺序，明确桩尖朝向，而在浇筑时的顺序是从桩顶到桩尖。常用的预制桩施工方式可以采用锤击沉桩、静力压桩、振动沉桩和射水沉桩。其中射水沉桩方式在砂土层使用较多。在进行沉桩施工时，可能会产生挤土现象，破坏土层，所以要在施工范围内对桩基础的间距和数量进行科学规划。同时注意操作的连续性，保证管桩结实。

（2）灌注桩。在进行灌注桩施工时，要根据桩基技术规范的成孔方法选择施工方式，主要包括干作业成孔、冲击成孔、沉管成孔和泥浆护壁成孔。其中冲击成孔在软土层应用较多，泥浆护壁成孔方式在淤泥质土层应用较多。在制作灌注桩时，要考虑桩体的强度，这影响了桩体使用寿命。同时，重视混凝土的质量，避免桩管被掩埋或堵塞。此外，还要注意桩体沉入土层的深度，以免影响桩体承载能力。

5.桩基施工的质量管理。

质量管理是任何工程中不可缺少的一环，桩基施工技术亦不例外。桩基的质量直接影响到整个工程的质量和建筑物的安全性。鉴于桩基施工技术工艺要求高、施工程序繁复的特点。质量管理方法如下：第一针对预制桩入土不深的情况采用补沉法；第二采用补桩法，利用地下室结构或者承台来承受静压桩的施工反作用力。此法易于操作，设备简单；第三对于桩身未断裂但有倾斜出现，且桩身较短的情况，可以采用纠偏法局部开挖，然后利用千斤顶纠正错位的桩身。总之，每一种方法的选用都要坚持因地、因时、因况制宜，只有灵活运用质量管理方法，才能更好的保障人员安全和质量。

三、桩基施工中的处理方法

打桩过程中，发现质量问题，施工单位切忌自行处理，必须报监理、业主然后会同设计、勘察等相关部门分析、研究，作出正确处理方案。由设计部门出具修改设计通知。一般处理方法有：补沉法、补桩法、送补结合法、纠偏法、扩大承台法、复合地基法等，下面分别简要介绍：

1.修改桩型或沉桩参数，第一改变桩型。如预制方桩改为预应力管桩等。第二改变桩人土深度。例如预制桩过程中遇到较厚的密实粉砂或粉土层，出现桩下沉困难，甚至发生断桩事故，此时可采用缩短桩长，增加桩数量，取密实的粉砂层作为持力层。第三改变桩位。如沉桩中遇到坚硬的、不大的地下障碍物，使桩产生倾斜，甚至断裂时，可采用改变桩位重新沉桩。第四改变沉桩设备。当桩沉人深度达不到设计要求时，可采用大吨位桩架，采用重锤低击法沉桩。

水钻孔才需要清渣2.桩底沉渣量过多，清孔是桩基施工方法中的重要环节。第一当使用的泥浆比重过小或泥浆注入量不足时，桩底的沉渣浮起困难，沉渣将堆积在桩底，影响桩与地基的结合。工程中需采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和黏度，不能用清水进行置换。第二清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30-40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土而以下不少于1.0m，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的口的。

3.其他方法，第一底板架空。底层地面改为架空楼板，以减填土自重，降低承台荷载。第二上部结构卸荷。有些重大桩基事故处理困难，耗资巨大，耗时过多，只有采取削减上部建筑物数的方法，减小桩基荷载。也有采用轻质高强的隔墙或其他材料代替原设计的厚重结构而减轻上部建筑的自重。第三结构验算。但出现桩身混凝土强度不足、单桩承载力偏低等事故，可通过结构验算等方法，制定处理方案。如验算结果仍符合规范的要求时，可与设计单位协商，不作专门处理。但此方法必须征得设计部门的同意，万不得已时用之，且应慎之又慎。第四综合处理法。选用前述各种方法的几种综合应用，往往可取得比较理想的效果。第五采用外围补桩，增加周边嵌固。防止或减少桩位侧移等。

桩基属隐蔽工程范围，故桩基工程的设计、施工、质量检测等方面都比上部建筑结构更为复杂，桩基工程的质量将直接危及主体结构的正常使用与安全。因其事故后的处理较困难，会给国家和企业造成巨大损失。所以遇到各种意外情况，应及时通过业主、监理门联系，按设计部门的设计修改通知再进行施工。

参考文献：

[1]徐小甘，韩亚良，徐亮.预应力管桩施工及质量缺陷处理[J].水利科技与经济，2011，13（10）：761.

[2]何青.旋挖钻机在浅埋地下水厚砂层地层中成孔新施工工艺试验：[J].城市建设理论研究：电子版，2013（2）：28-30