建筑工程土建施工中桩基础技术的应用分析

李庆林

0 引言

自改革开放以来我国建筑工程的投资规模迅速扩大，在此背景下，应加强对于土建施工中桩基基础的关注。桩基基础在整个土建施工过程中发挥着重要作用，其能够决定整个建筑物的受力和受力传递，意义重大。

1 桩基础选型及其经济效益分析

1.1 桩基础概述

桩基础是建筑工程中受到广泛应用的一种基础形式，经过了漫长的发展过程。能够充分压缩土体，当土体受到荷载作用之后其整体体积会因为受到压缩力而发生沉降，在这个过程中土体孔隙内的水也会随着压力增大而从孔隙中排出，最后使得整个土体完成固结。对于现代建筑工程而言，建筑物的上部载荷也在逐渐增大，这样一来建筑物对整个地基承载力的要求也会随着提升。天然的地基显然已经不能满足现阶段建筑工程需求了，当浅地基土无法满足施工的要求时，施工人员不能直接开展地基处理作业，会利用各种桩基础技术来促进土层与深层持力层充分接触，从而起到减小沉降的效果。

1.2 桩基础选型以及经济效益分析

对桩基类型的选择是桩基基础施工的重点，对桩基类型的选型是否合理会影响整个施工项目的开展与运营，其会对整个建筑工程的质量、施工成本以及施工安全性产生较大影响。施工人员在选择桩基础类型的时候需要结合施工场地的实际情况，包括人工、机械设备、材料特点以及采购金额。桩基技术的优劣会影响整个建筑工程的质量，要求其本身的承载力要远远高于普通的基础承载力，因此对桩基基础技术的应用水平会影响整个建筑工程的安全性。

2 桩基础类型选择以及技术特点分析

2.1 预应力混凝土管桩

2.1.1 预应力混凝土管桩成桩工艺

预应力混凝土管桩技术近年来在我国的建筑施工领域中运用较为广泛，根据其生产工艺类型可将其分为后张法和先张法桩。先张法是通过利用先张法张拉预应力钢筋配合混凝土离心最终生产出预制桩，构件主要有钢筋箍、钢板端头以及中空圆环形桩身。而后张法是先由施工人员提前做好预留孔洞，然后再使用相关的模具将混凝土进行凝固最后再结合预留的孔洞来对其施加对应的预应力，目前建筑施工市场中应用的最为广泛的是先张预应力混凝土管桩。

2.1.2 预应力管桩特点

从目前预应力混凝土管桩的成桩工艺来看，其主要具有以下几个特点。

（1）单桩承载力较高

预应力管桩相较于传统相等尺寸的灌注桩而言，其单桩的承载能力会提高30%～50%左右。

（2）施工流程简单

一般来说施工人员需要先确定好管桩的尺寸再将设计要求发给厂家，厂家按照施工要求生产管桩，施工单位收到管桩材料再将材料送往施工现场进行施工，相较于传统的混凝土管桩施工而言，预应力管桩施工更加便捷，且不需要进行后期养护，因此可节约施工成本。

（3）成桩灵活

施工人员在进行预应力管桩施工的时候可以结合施工现场的实际情况来开展接桩作业和截桩作业，然后根据施工需求来控制管桩尺寸，从而提高整体施工的灵活性。

（4）检测随机性强

在施工过程中，每一根管桩在施工过程中都需要利用压桩机来检测管桩的实际深度以及承载能力，完成成桩作业后可以对单个桩进行载荷检测，并根据检测结果调整施工方案，从而提升整个建筑施工的水平以及质量。

（5）单桩承载力成本较低

按照当前建筑材料的成本价格来看，混凝土注浆桩以及泥浆护壁桩每立方米的制作成本价格在1 000 元左右，而预应力混凝土单个管桩每立方米的成本造价则在600 元左右。

（6）施工速度更快

在没有特殊情况的前提下，管桩每一秒的下降速度为0.8m/s，而预应力管桩的接桩工艺只需要采用机械进行连接，整个过程仅需要耗费15min。

（7）环保性强

在预应力管桩的施工过程中其产生的施工噪音极低，不会对整个施工场地造成较大的震动，也不会产生较大的扬尘，其施工特点符合现代绿色环保施工理念。

2.1.3 常见问题分析

虽然预应力混凝土管桩具有十分明显的施工优势，但其也同样存在相应的缺点，其缺点与施工工艺密切相关，其作为预制桩，如果在施工时采用锤击式的方式来进行沉桩，那么很可能给整个建筑工程埋下安全隐患。预应力混凝土管桩一般来说是无法在城市的中心区域进行施工的，如果想通过采取静压式沉桩法来进行沉桩作业，虽然可以避免发生一次性公害，但由于该沉桩法需要使用到的设备更多，因此进出场都非常繁琐。

2.2 人工挖孔桩

2.2.1 施工特点

所谓人工挖孔桩，其主要是依靠人力来开展挖孔作业的，最后在通过灌注的方式来成桩。该孔桩的工艺与其他孔桩的区别在于所有的成孔都是由人工挖掘生成的，由于施工工艺较为特殊，因此由施工人员在孔内进行孔桩挖掘，因此整个孔的直径要求比较大，至少要超过800mm，因此这类技术比较适合应用在荷载比较大的建筑工程之中。人工挖孔桩的施工特点主要有如下几点。

（1）不存在隐蔽施工

由于该工艺技术主要是依靠人力完成挖孔的，因此不会出现隐蔽施工的情况，施工人员可以根据施工环境的地质情况来调整，所有施工指标均属于可控指标，因此可有效确保整个施工的质量。

（2）节能环保

在人工挖孔桩过程中，主要依赖的是人力，因此不会使用到各种大型的机械设备，能够起到节能、节水、无污染的施工效果，且不会对施工环境造成二次伤害，适合被运用在一些施工环境较为复杂的场地。

（3）可控性强

由于是人工挖掘，因此施工人员可以随时开展清土处理，可有效控制桩底。

（4）灵活度高

可以根据施工现场的地质条件以及土层承载力的变化来及时调整孔桩的深度和直径。

（5）灌注质量较高

在进行桩身砼浇筑作业的时候可以进行人工辅助，由施工人员来完成对混凝土的振捣作业，因此在开展该项作业的时候不容易发生空孔、断桩等不良现象，整体的灌注施工质量较高。

2.2.2 施工方法

人工挖孔的工艺流程：孔口防护→土方开挖→护壁施工→土方二段开挖→桩孔支护→循环开挖。

直至施工达到设计深度后再放置钢筋笼→灌注桩芯→养护桩头。

在这个施工过程中主要的施工要点有7点，具体如表1所示。

表1 人工挖孔施工要点

2.2.3 常见问题

虽然人工挖孔桩的质量比较稳固，但成孔过程容易受到人为因素影响，因此需要特别对人力进行管理。工程监管人员在监督管理的时候尤其需要注意对成孔的直径、扩底尺寸进行监管，确保所有尺寸都是符合施工要求的。

3 结语

本文主要针对人工挖孔桩和预应力混凝土管桩的两种桩基础类型的技术特点以及应用情况进行了梳理和分析。希望可以为建筑施工在后续选择管桩基础施工工艺和类型提供依据，从而提高整个工程的经济效益。