建筑工程土建施工中桩基础技术的应用探究

2022-02-11李雷

散装水泥 2022年6期

李雷

（山东天华建筑安装有限公司，山东东营 257091）

1 引言

随着我国人民生活水平的不断提高，对基础建设项目的施工质量也提出了更高要求。良好的施工基础可以提高工程项目的整体施工质量，同时降低重大危险事件发生的概率。但在施工过程中，桩基础的施工质量往往与工程有着密切关系，一旦出现地陷或者坍塌，就会产生一系列的后果，造成无法估量的经济损失，严重的甚至会危及人民的生命安全。

2 建筑工程土建施工桩基础技术概况与特征

2.1 建筑工程土建施工桩基础技术概述

工程地基是核心基础，其质量直接影响工程施工的质量和稳定性，因此，工程地基的施工质量必须达到高标准、严要求。施工单位在进行地基施工时，通常会将桩基设定在岩土层中，利用桩体完整性与管桩之间的联系，可以有效地改善建筑的整体性能。此外，桩承台施工技术不仅能改善一定的土质，增加土体密实度，而且能提高构件的承重和抗压性能，保证施工安全，有利于后续施工。

2.2 建筑工程土建施工中桩基础的特点

（1）在基岩、致密的卵砾岩或硬质黏土、中密砂岩等持力层上，基底的支撑位置为基岩。普通桩基础的竖向单桩或群桩承载力较高，能够承受整个高层建筑物的垂直荷载。

（2）桩基在竖向单桩组刚度较大。在结构自身或邻近荷载作用下，不产生明显的不均匀沉降，确保大楼的倾角不超过规定的角度。

（3）依靠大直径桩基或群桩基础的横向刚度和整体抗倾覆性能，能够抵御地震、台风等因素的影响，保证了高层建筑物的稳定，降低了建筑物发生倾斜的可能性。

（4）桩基的桩体可以穿透较软的土壤，从而使桩基的支承点置于稳固的坚硬土壤中，或嵌入基岩等持力层中。在发生地震、其他自然灾害和地面地基沉降的情况下，桩基础可以依靠桩底来稳定地基，确保了桩基础的抗压、抗拔承载力和结构的稳定，保证建筑物不发生严重倾斜和坍塌。

2.3 桩基础技术对建筑工程的意义

桩承台是现代建筑工程中建筑构件的重要基础，凡是柱子、建筑物、墙壁等构件的基石都是桩承台。而钢筋混凝土基础则是将根桩的上部连接起来的承台基石，承载着根桩上下受力荷载，从而传送到更密实、更坚硬的地面。桩承台技术在现代建筑及土建工程中的使用也非常普遍，如在地面浅层工程质量较差的施工现场，由于施工对地面硬度要求较高等原因，必须采用桩承台技术加强桩的承受力，以保证桩的承受力稳定性，增强地面的下沉能力，保证施工质量，维护建筑的稳定性和安全性。桩承台技术对坚硬的土壤或岩石层等持力层具有良好的群桩分散承载力，可以分担建筑整体下压产生的重量，同时增加土壤或岩石层的疏松程度，以达到地面对承载建筑整体压迫重量的最大硬度，从而避免建筑坍塌或倾斜。但如果桩承台技术达不到承载建筑物的总重量，就会完成群桩的整体承载能力限制，超过其承受力，再加上水灾、地震等自然因素的影响，直接导致建筑物倾斜或坍塌，甚至造成严重事故。

3 桩基施工过程中存在的问题

桩基材料的选择要结合基础建设施工的现场地质情况和设计条件，一般钢筋混凝土基的强度由桩基施工质量决定，但在桩基施工过程中将会出现下列问题：

3.1 桩位偏移过大

由于施工放线错误、打桩工艺不当等原因造成桩点位移过大，直接导致桩承台偏离；由于原有承载能力偏小或直接受力的影响，导致桩基不可靠、桩承台不平衡，失去承上启下的能力，甚至造成各桩间距离误差，承接建筑总体重量降低，如果不采取相应措施，严重时会导致建筑物地面的承受力不均匀，造成墙体开裂。

3.2 单桩承受力差

由于建筑桩基本身不能满足设计要求，承重压、高强度、耐热、抗腐蚀能力不足以及易变形性等因素导致单建筑桩的基础承载能力不足，并直接影响桩的不平衡，容易扭曲、折断，基础不坚固，更无法承载中高层建筑，甚至在立柱混凝土施工至完全凝固后，桩基支撑不住支柱的重量，从而导致支柱坍塌。

3.3 颈缩

由于施工人员的疏忽以及地质因素的影响，导致套管成孔灌注桩和双导管水下灌注混凝土施工桩基在某点的桩径突然缩短或变小，从而影响桩基承载力不均，基础不稳定。

3.4 吊脚桩

由于预先准备的桩尖质量不合格，沉管截面时容易受到损伤，或混合泥沙挤入桩管中将损坏的桩尖挤入了桩管，拔管时，水泥不是直接落入桩基内，而是落在了一定标高上。另外，混凝土浇筑时间不连续，间隔时间过长，超出了初凝时间，后浇注的混凝土与先前浇筑的混凝土没有很好地混合相凝等因素，产生了水泥镂空，或陷入由沙泥构成的疏松层，桩基容易在镂空或疏松区域发生破坏，影响后期施工。

3.5 塌孔

由于桩基钻孔的水压不高、水泥配制比例不合理等因素，造成桩基孔塌孔，直接导致钢筋混凝土的基本承载能力硬度降低，而其他工作因塌孔等问题而无法完成，如不加强管理，将造成桩承面腐蚀，影响原有施工质量，从而产生隐患，使桩基面变形，坚固度变差，无法受力。

4 建筑工程桩基础技术的主要类型

4.1 人工挖孔桩施工

人工挖孔桩施工技术的特点是能够比较精确地将灌注桩导入特定的施工地点。人工挖孔桩施工技术一般适用于所有土质，而且对周围环境的破坏也不大，应用范围较广。人力凿孔桩施工要求施工人员必须具有一定的专业知识，对放线的桩体部位进行挖掘，然后采用人力灌注完成施工。自动化作业虽然能节省一定的机械时间和投资，但由于施工时间较长，浪费更多的人力资源，且经济效益也不高。

4.2 振动沉桩施工

振动沉桩施工技术要求工程技术人员在施工过程中在桩顶的适当位置设置电力振动器，使桩身自压力与振动紧密结合，对工程地面施以适当的水压，达到稳定沉桩的目的，从而增加工程地基土壤的密实度。在设计时一定要针对设计特点，通过科学合理的方法调节振动器的振动频率，严格控制参数的精度，掌握误差的范围度，确定震动的方位和深入的准确性，使岩土层产生一定幅度的收缩，以稳固建筑物，确保建筑物内部不会下陷，保证施工质量。

4.3 静力压桩施工

静力压桩施工技术的重点在于通过科学地结合静力桩的框架和静力桩本身的重量，利用土壤静力性能的反作用力，将预先准备桩深埋在土壤中。静力压桩技术的噪音很低，而且施工方法也比较简易方便，因此，施工单位根据周围环境特点，找出合适的施工方法，可使工程提前完工，大大缩短工期。在一些城市里就应该选择这种对周围环境影响不大且不会破坏环境的技术。在施工准备阶段，必须对各种预制桩进行合理预估，在不超出荷载量的情况下，尽量增加建筑的寿命，以保证工程的可靠性。

5 提高桩基础技术应用效果的策略

5.1 桩基础施工前的准备工作

在施工过程中，环境、材料、设备等因素都会影响施工进度和施工质量。在建设项目开工前，设计人员首先要进行实地勘测，与当地有关部门的工程设计人员进行沟通交流，利用科学的机械设备和技术手段对工地附近的环境、地貌、水文情况等进行调研，并结合工地的实际条件制定更加完善的方案，为建筑桩基础施工提供科学、正确的数据参考，提高方案的可靠性和可行性。针对有特殊要求的工程建设场所，要全面了解周围的自然条件，掌握和勘测地质情况，分析工程建设中可能遇到的问题，及时采取应急措施，确保工程建设顺利进行。

5.2 有效控制桩基高度

桩承台的高度直接影响施工的顺利进行，因此，在施工过程中必须严格控制桩承台的标高，根据施工放线的定位要求，施工人员要根据具体情况确定各施工放线都在同一水平上，并按照整体设计方案，根据桩承台施工质量确定桩基的标高，保证施工整体稳定性。同样，在进行混凝土浇筑时，也要严格按照浇筑规范进行浇筑，并严格检查隐蔽施工，确保桩基质量，提高施工质量。

5.3 施工质量控制

在建筑工程土建施工中，桩基础技术反映了工程的总体施工效率，施工人员必须严格按照施工规范和规定进行施工，合理调整施工进度，保证施工效率。另外，采用科学的技术手段编制具体的建筑施工过程和数据，保证施工效率和整体施工效果。

5.4 提高工作人员的专业技能和安全责任感

桩基施工技术水平与产品质量密切相关，能进一步提高施工效率。在管理工作中，不但要定期培训工作人员，提高他们的专业技能，还要经常向工作人员普及安全常识，增强工作人员的安全责任意识，科学合理地配备工作人员，以保证施工质量，提高工程项目的整体水平。

6 土建施工中桩基础建设现场分析

6.1 桩基础施工现场放线定位控制

（1）确认桩点。在确认桩位的过程中，首先必须根据施工方格网的实际情况确认控制电路，然后按原设计桩位图内容逐一编码桩基，同时合理设定样桩，确保桩基正确定位。

（2）确认水平点。在控制桩基施工标准的过程中，必须严格遵守工程设计的有关规定，每根桩的桩顶和桩端都要做好水平标准记录。另外，工地范围周边还应设置不受沉桩影响的水平控制点，最好设置为2个，并对其做好全面防护，防止遭到破坏。同时，桩基施工中的水平点位可以使用国家高程控制网水平基点进行替代，也可以独立设置。

6.2 桩基础施工现场筹备

桩施工过程中，引孔施工机具的自重都相对较大，而且为了保证现场平整，必须平铺一定厚度的碎石，以提高引孔施工机具直接碰撞地基表面的强度。同时，也能有效地避免桩基在打桩作业过程中发生不平衡沉降等问题。履带式打桩法必须保证基础强度在100～130kPa之间。灌注桩必须根据不同的成孔方式进行施工现场的平整工作。合理应用钻孔灌注桩等硬地施工技术，可以提高施工质量。