浅析现代化房屋建筑桩基础工艺的应用经验

李德军

新疆昆仑工程监理有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830017

在现阶段的房屋建筑中，施工企业为了保证房屋建筑质量，提高企业经济效益和社会效益，普遍使用桩基础工艺。实际上，随着我国科学技术的不断发展，桩基础工程的施工理论和施工技术确实有了显著的进步，足以支撑房屋建筑企业的发展。但部分小型建筑企业对桩基础工程还没有清晰的认识，以下就桩基础的分类和具体技术进行简要阐述。

1 现代房屋建筑中常见的桩基础种类

1.1 端承型桩

端承型桩是房屋建筑中最常见的桩基础种类，房屋建筑通过软土层和桩柱本身把外力传递到桩底端部，最终由基础岩石承受。因此，桩端基础岩石是影响端承型桩承受外力能力的决定性因素，桩基侧部的摩擦阻力一般不考虑。但对于摩擦型桩而言，其外力主要由端桩承受，例如贯穿了土层并嵌入基岩的桩，其细长比例较大，所以在外力作用下，桩基侧面的摩擦阻力也有很大作用，只是其阻力小于桩端阻力。

1.2 摩擦型桩

摩擦型桩所承受的外力通过土层与桩身侧面和表面的摩擦力传递给周围土层，由周围土层主要承受，桩本身承受的外力较小，大概只占总外力的10%，其中，端承摩擦型桩在承受外力的过程中，桩端阻力和桩身侧面摩擦力共同发挥作用。

1.3 钢桩和砼桩

钢桩和砼桩是根据桩身所使用的不同材料进行划分的。钢桩一般采用型钢和钢管作为桩身材料，主要用于临时性的支档结构和长久性的大型工程；砼桩以混凝土作为桩身材料，分为灌注砼桩与与之砼桩。

（1）灌注砼桩的制造一般在施工现场。施工技术人员使用桩基设备就地钻孔，然后进行灌注。灌注桩基的深度及直径由设计单位根据地质勘察报告和施工实际情况确定。

（2）预制砼桩的制造一般由生产商集中预制或在施工现场附近预制，其规格一般有严格要求，其中单节长度应该控制在10m左右，桩端面积一般为400mm×400mm。在房屋建筑中，应用最广泛的砼桩为砼薄壁管桩。

2 现代房屋建筑中预制桩的施工技术

2.1 预制桩施工注意事项

（1）预制桩沉桩阻力。分析沉桩阻力，首先应该考虑沉桩深度、接头形式及施工现场的地质条件，然后综合实际情况，选择最合适的施工设备。其中，影响沉桩阻力的主要因素有桩的数量、施工顺序、土质结构及桩的埋入深度等。在通常情况下，沉桩的阻力由桩端阻力和桩侧面阻力共同构成，但桩端阻力和桩侧面阻力的比例并不固定，所以，在沉桩阻力分析过程中不能墨守成规，应该根据情况具体分析。

（2）预制桩桩顶垫材。桩顶垫材是影响沉桩精度和打压效率的重要因素。合适的垫材能有效保护桩帽，在进行压桩时，还能缓和和均匀桩端所承受的压力，并将压力传递给桩帽。在通常的沉桩施工中，主要采用橡木、桦木等硬质木材作为桩顶垫材，但这也并非固定的桩顶垫材，其具体选用还需要视具体情况而定。

（3）预制桩的运输、起吊和放置。预制桩的运输是房屋建筑桩基础施工过程中的一大难题，因为其细长的桩身和较大的重量，如果运输过程中发生碰撞或翻滚，则可能使预制成果毁于一旦。所以，在进行预制桩运输之前，先要检查管桩的强度，只有管桩强度达到砼强度的80%才能进行倒运，强度达到100%时才能正式运输出厂，并且需要专门的运输车辆进行运输。对于预制桩的起吊，主要要避免在起吊过程中发生碰撞，并要轻起轻放。在起吊之前，相关人员应该精确计算起重设备与预制桩的挂点，并保证预制桩与起吊绳索的夹角大于45°。再放置预制桩时，其场地必须是平整且被压实的，以防因场地不平或地基塌陷导致预制桩断裂。同时，放置场地还需要有良好的排水措施，以免预制管被雨水或施工用水浸泡。此外，在堆放预制桩时，应该充分考虑地面承载能力、垫木稳定性及管桩本身强度，以决定堆放层数。

2.2 预制桩具体施工技术

通俗的讲，预制桩施工技术就是使用一定的外力将预制桩打入合适的位点。根据这种外力的不同，可将预制桩施工技术分为振动沉桩技术和静力压桩技术。其中，明确下桩位点是预制桩施工技术的重点，而要精准定位下桩位点，就必须使用专业仪器进行测量。在打桩过程中，要保持桩的重心稳定，并将桩端垂直插入土中，先以较小的外力把桩体打出土中，以稳定桩身，然后采用相关施工技术加大对桩体的外力作用，使其深入土中。下面具体分析下振动沉桩技术和静力压桩技术。

（1）振动沉桩技术。桩基础施工中使用最普遍的就是振动沉桩技术。振动沉桩技术在施工过程中需要依靠振动器的振动给桩施加冲击力，其振幅由振动器的发动机控制。在振动过程中，为了保证桩身受力均衡，垂直进入土层，需要先以小振幅振动，在桩身一半进入土层后，开始加大振幅，但无论振幅大小，都必须保证桩身垂直。振动沉桩的优点在于可以保障土层的密度和桩身稳定性，进而保障房屋建筑的安全性。

（2）静力压桩技术。静力压桩是指利用压桩机的压力和桩体本身的重力将桩身压入预制位置。这种施工技术操作简单，成本较低，但缺乏一定的可控性，容易对施工现场的土质造成破坏，并且这种技术的使用对土质要求较高，土层密度过大会导致静力压桩的速度过慢，影响施工效率，只有密度较小的黏土层或有较轻砂性的软黏土层才适合这种施工方式。由于静力压桩的这些特点，在实际施工过程中通常采用分段施工，依据不同的土层深度和土质，施工人员及时调整施工技术和方案，以保证施工效果。

3 现代房屋建筑中灌注桩的施工技术

3.1 钻孔灌注桩施工技术

在房屋建设中使用钻孔灌注施工技术，首先要将桩孔中的土排出地面，并彻底清除桩孔底部残渣，再放置钢筋笼，然后灌注混凝土，形成钻孔灌注桩。如果桩孔直径为600mm或650mm，就可以使用回转机进行钻孔。现阶段，我国房屋建筑中常用的桩孔直径为800mm和1000mm，承载力在3～9nm之间。我国建筑企业钻孔灌注桩的实际施工过程中，一般不采用钢筒保护孔壁，而是使用黏着力较强的泥浆保护孔壁。

3.2 挖孔灌注桩施工技术

挖孔灌注桩一般采用机械挖孔和人工挖孔两种施工方式。其中使用人工挖孔时，在孔深达到1m后，就应该浇注混凝土进行护壁，并以插筋方式连接上下圈，在达到施工所要的深度时再进行扩孔，以保证施工人员的安全性和所挖孔的质量。在扩孔施工结束后，把钢筋笼安装在混凝土护壁的内部，并灌注混凝土。通常情况下，挖孔灌注桩的直径都大于1m，当孔深大于15m时，桩身长度不能超过30m，并且桩的直径应该大于1.2m，以保证的桩的稳定性和牢固性。

3.3 沉管灌注桩施工技术

沉管灌注桩施工需要以锤击振动和振动冲击的方式进行沉管开孔。以锤击振动开孔的沉管灌注桩，其桩的直径应该控制在300～500mm内，长度不能超过20m，孔深一般可达粗砂层和中砂层。如果沉管灌注桩的直径为340mm，则锤的质量应该为1t，单桩承载力应该达到300kN；如果沉管灌注桩的直径为480mm，则锤的质量应该在2～3.5t之间,单桩承载力应该到600kN。在进行沉管灌注桩施工时，其设备操作简单，施工成本低，施工进度快，有助于提高施工企业的施工效率和经济利润。但沉管灌注桩施工设备也有一定缺点，例如，在日常施工中常出现桩身加长、桩身截面缩小、桩身容易断裂、混凝土离析等质量问题。其中，桩身截面缩小的问题主要发生在软硬质土层交界处，所以，在施工过程中，技术人员应该尽量放慢拔管速度，并保证管内混凝土充足。可见，这些质量问题的出现，其影响因素众多，不仅是设备问题，施工人员要清楚的认识到这一点，在实际施工中加强技术监管。

在房屋建筑施工过程中，当浅土层质量不能承载房屋建筑时，需要运用土层下面的岩石层作为房屋的基础支撑，而这种连接岩石层的常见方式有桩基础和地下连续墙。其中，桩基础发展历史悠久，在现代房屋建筑中普遍使用，而预制桩施工技术和灌注桩施工技术是桩基础工艺中的主要内容，两者各有特色，在实际施工需要依据具体情况合理运用。

4 结语

房屋建筑与国家经济发展和人们生活水平息息相关，其基础工程容不得半点马虎。随着信息化时代的到来，计算机技术在工程学方面已经广泛应用。因此，建筑企业管理人员和技术人员也要不断提高施工团队的专业技能，利用先进的科学技术精准量化桩基础施工标准，不断完善施工理论和技术，促进桩基础施工技术在未来房屋建筑施工中更广泛的应用。