建筑工程中桩基工程施工技术要点分析

2022-08-11安徽元和建设管理有限公司

门窗 2022年5期

吴浩安徽元和建设管理有限公司

1 我国建筑工程桩基础建设的现状

我国幅员辽阔，地质条件复杂，土壤类型以黑土、沙土、黏性土和淤泥为主。由于我国多个城市处于地震活动区，因此对建筑工程地基的安全要求也越来越高。在建设项目中，地基的不规则沉降，不但会给施工单位带来巨大的经济损失，也会危及施工人员的生命和财产。

同时，当地基出现施工失误现象，将会降低基础的可靠度，从而降低结构的使用寿命。地基的主要功能是承受上部结构的自重负荷，就算地基上有一点小问题，也会迅速蔓延，带来严重的后果。由于地基埋设在地下空间，因此，对地基的病害一直是个未知数，给建筑物的结构带来了极大的损害。后一步的地基基础施工将上一道工序全部包覆，这在某种程度上也给工程质量的验收带来了困难。

2 桩基础的含义

2.1 桩基总论

在建筑物中，桩基是建筑物的地基，其主体由桩群和桩端支座组成。桩基在施工时会被埋于地下，使地基与承台之间的承载能力更强。在现代建筑工程中，桩基的施工已得到了广泛的应用，无论是在软土地基上还是在高层建筑中，都可以采用。桩基不仅可以缩短施工时间，还可以减少施工对环境的影响，节省工程费用。

2.2 桩基特征分析

桩基的主要功能是承载上部结构的承重，具有较好的整体承载能力，能有效地提高施工的安全与质量。另外，桩基的整体性能也是其最大的特征，它的特点使其在环境载荷和自身重量的情况下不会产生大的下陷，从而提高结构的稳定性和安全性。因而，在某些大型建筑物中，桩基施工技术已被普遍采用。

3 桩基础施工方法

在建筑行业的地基工程施工中，存在着大量的施工安全隐患，而桩基础施工技术是目前比较成熟的一项技术。因此，加强对桩基工程设计与施工的研究，是今后工程建设中必须不断提高技术水平、改善施工工艺、提高建筑市场竞争力、节约投资、促进建筑业健康发展的关键。本文主要介绍了刚、柔性桩复合桩基技术、钻孔压浆技术、预制小方桩复合桩基技术。

3.1 刚、柔性桩复合桩的施工工艺

采用刚性桩和柔性桩作为混合桩，可有效地承担结构上部的荷载。与柔性桩相比，刚性桩具有较长的桩体和较高的承载能力，其主要功能是传递上部结构荷载，尤其是在深层土壤中，柔性桩的刚度要比刚性桩低，桩体短，因此通常更适合于浅层使用。将刚性桩与柔性桩结合起来，可以有效地改善桩基础的承载力，两者互补，可有效改善桩基础的稳定性与质量，确保桩的承载力。

桩基与地基的相互作用将会产生两个方向的相互作用力。首先，刚性桩本身的高强度和深厚的土壤厚度，使其具有更好的稳定性。因此，在高层和超高层建筑中，刚性桩在桩基础施工中得到了广泛的应用。但在软土地区，刚性桩的稳定性会受到很大影响，这是刚性桩最大的缺陷。虽然柔性桩只适合于浅表土壤，但在松软土壤中的承载力比较稳定，具有很好的稳定性。从这一点可以看出，刚性桩和柔性桩都有各自的优点和缺点。而刚柔性桩复合桩技术，将两者优点结合起来，使桩基础结构的整体安全得到提高。

3.2 钻孔压浆法

在钻孔作业中，可以使用机械长臂式螺旋钻机进行钻孔作业。在钻深达到规范要求后，对水泥进行高压注浆，随后将钻头抬起，防止泥浆外溢，发生踏空现象，并终止钻孔压浆作业。应注意，开始钻速要均匀，要慢，以防止打孔时发生崩塌等质量问题。在钻孔完毕后，将事先准备好的钢筋笼置于孔底，并进行灌浆。该技术具有噪声低、振动小、致密程度高、周边土壤渗透率高等优点，钻孔压浆法在提高桩基础承载能力方面起到了很好的辅助作用，而且不需要大量的投资，是目前比较普遍的一种方法。

钻孔压浆桩是桩基础施工中比较常用的一种技术，也是一项重要的工程技术。首先，要严格按预定的钻孔深度进行钻孔。在实际钻孔深度满足要求时，将预调好的泥浆注入井眼内，使其充分固化，从而形成稳定的桩基。一般采用自上而下的喷射方式进行混凝土搅拌桩。在喷注时，由于受到的冲击太大，很容易发生崩塌。

在钻孔压浆完成后，将钢筋笼放入孔内，通过加强钢筋笼的支承，提高了钻孔的承载力。将钢筋笼放入后，进行二次喷砂作业，钻孔压浆桩法具有较强的承载能力和较低的噪声污染。采用压浆喷射技术，可以减轻深层土壤对桩基的压力，提高桩基的稳定性。此外，钻孔压浆桩法所需的水泥原料费用也相对低廉，可以获得最大的经济效益。

3.3 组合桩基施工工艺

方桩复合桩基技术是一种利用小方桩和承台桩基础进行承载的桩基技术。通常，小方桩的横断面长度为200mm～500mm。桩身间距是桩身的5～6 倍，可以最大限度地显示出桩身的摩擦力。目前，这种方法主要应用于多层的小高层建筑中。预制小方桩组合桩沉桩工艺中，采用的是静压、锤两种方法，这种方法在施工中应用较为灵活，但在实际应用中要注意选择锤，不能采用重锤。这种桩基施工技术在二三线城市建设中已广泛应用。

首先，在基础和承台之间产生一个双向受力，对承台的承载力有一定的加强，从而保证了桩的安全。

其次，桩与桩之间有一段间距，起到缓冲作用。采用预制小方桩组合桩技术，能有效地提高桩身的摩擦力，保证桩基在外力作用下的稳定。由于其适应性和灵活性，现已在高层和超高层建筑桩基施工中得到了广泛应用

4 桩基础的施工工艺分析

4.1 钢筋笼的制造与安装

按设计要求选用钢筋，对钢筋进行校正，清除钢筋表面的腐蚀。在施工过程中，应严格按照桩基础设计图纸，采用地面分段制造的方法制造全孔网箱。加强对钢筋的焊接，要保证焊接质量，做好焊接后的检验。焊接完毕后，可采取焊接吊索形式进行分段吊装。为保证钢筋笼定位精确，可采用混凝土块护层等方法将主筋牢固地固定，并防止破坏主筋。在设置钢筋笼时，应使用水平仪标高，并在孔口、吊环内加设方形木框，以调节标高，待标高确定后，再调整固定钢筋笼，这一步要严格确保钢筋笼的定位精度。

4.2 钻孔施工

前期挖掘工作中，用铁锹把泥土装入橡胶桶中，橡胶桶容积0.1m3～0.2m3，用手动绞车进行挖掘。在土方开挖完毕后，要仔细检查桩孔的直径，确保其达到设计要求。护墙钢筋混凝土浇筑应在桩孔开挖（含模板）的基础上进行，每日一节，不允许发生间断。孔底及周边土壤在浸没后易发生崩塌现象，应及时将已开挖的土壤运至指定的位置，不得在孔内堆积。扩底段施工时，先进行桩身圆筒开挖，再根据扩底的尺寸由上而下进行削土，钻孔深度可用线规、吊绳等方法进行。

4.3 浇筑混凝土

在桩孔开挖完毕后，必须及时进行护墙混凝土的施工，并进行浇筑。在开挖完毕后，当天必须进行混凝土浇筑，可采用商业混凝土混合料。钢筋笼的安装完成后，再进行桩体内的混凝土浇筑。为便于施工，可在孔模板上安装半圆钢平台。保证在混凝土浇筑之前没有任何水分，并且在有水分的情况下使用早强剂（见图1）。

图1 混凝土灌注桩

4.4 强化监测

有效监督桩基础施工是确保工程质量的关键。要想改善桩基施工监测的效果，就必须选择合适的监测手段，并运用现代信息技术监测数据。利用模型找出施工过程中出现的问题，并提前制定相应的防范和应急预案。

5 桩基础施工中的管理问题

5.1 桩基础施工中的管理问题

在当代建设项目中，桩基工程施工管理存在着以下问题：（1）施工技术人员的技术水平不高、综合素质较低；（2）桩基工程施工人员责任意识与质量意识淡薄，专业水平薄弱；（3）施工管理制度不健全；（4）工程地质勘察报告无法如实反馈现场地质环境概况；（5）桩基工程施工设备检修不及时、不到位，拖延进度，延误工期，影响了施工质量。

5.2 桩基础工程的技术管理

在现代建设项目中，桩基工程需要有完整、可靠的工程地质调查报告。在桩基础工程施工中，如果发现工程地质勘察报告与工程地质情况不符，应立即与设计、施工、监理单位取得联系，以便对工程进行科学、合理的处理。针对目前我国桩基工程施工人员综合素质较低的现状，提出了两点对策：一是选用运营资质完备、专业水平高、人员配备完善的施工队伍；二是定期开展技术培训和职业教育，实行末位淘汰制，加强施工队伍建设。

另外，建设单位应遵循系统化、标准化、规范化的操作规程，确保桩基工程的施工质量；建立健全内部管理制度，进一步明确各部门、各岗位以及各职员的职责权限，明确内部管理流程与技术控制要点；在实际施工过程中，密切关注各类设备的运行状况，定期检查机械设备的运行状况。同时，施工单位还要安排人员到工地进行旁站监督和实时指导，及时处理施工环节的突发状况，以此推动工程现场施工的有序开展。

6 桩基础工程在现代化建设中的技术控制

6.1 提高地质调查的质量

在桩基础工程建设中，地质调查是一个非常重要的工作。通过对桩基础工程的调查，可以为桩基础工程的建设提供一定的参考，从而提高勘察质量，是保证桩基础工程质量的重要措施。在桩基础施工之前，有关专家要对施工场地进行岩土测量，全面了解施工场地的地质、环境状况，从而编制出具有完整性、合理性和可行性的施工方案。在工程地质勘察中，有关专家要全面、仔细的检验每一道工序，以减少施工差错的可能性。如果在勘察过程中有一个疏忽，将会对工程的后续工作产生很大的影响。必须由勘探者委派责任意识强、专业水平高、实际工作经验丰富的专业人士从事岩土勘探工作。因此，只有搞好地质调查，才能为以后的工程建设创造良好的环境。

6.2 桩基础的优化设计

合理设计桩基结构，增强桩基安全是建设项目顺利进行的必要条件。桩基施工技术在我国的应用，将直接影响到桩基础施工的质量和安全。在此基础上，加强对桩基工程的技术监督，提高桩基工程的技术水平。由于桩基种类繁多，因此，设计者要根据实际情况，选用相应的桩基基础，合理设计桩基结构，以促进桩基的顺利进行。而在高层、超高层建筑中，桩基础承受的荷载也比较大，因此对其稳定性的要求也比较高。

6.3 桩基础施工中的质量管理

在桩基础施工中，对桩基础施工的质量进行了严格的控制。通过多年的实际工作，可以看出，桩基础的厚度是影响桩基础施工难度的重要因素。一般来讲，桩基础施工一般是从浅到深顺序进行，可以提高地基的稳定性，改善桩基础的施工质量，从而为以后的施工创造良好的环境。施工单位应严格按照工程设计、施工工艺、施工计划等落实各项工作。在连续强降水的条件下，施工方要把桩孔用作排水井，将深层基础中的积水及时排出，避免因雨水长期滞留而导致塌孔，同时，加强桩基施工的质量检查，及时排除安全隐患，确保工程的施工质量。

6.4 如何改善桩基和桩基的施工质量

桩基的施工质量对混凝土桩和钢桩的质量起着关键作用。在混凝土桩基和钢制桩工程中，经常会出现各种问题。一旦桩基础的焊接部分不能得到正确地处理，施工方应立即对其进行连接，避免影响其正常的施工和使用。打桩作业应持续进行，以免因作业中断而造成冲击平衡，造成桩身受损。在桩基工程中，断桩是比较普遍的问题。在打桩之前，要对现场进行岩土环境调查，掌握现场的岩土构造和岩体的分布趋势，并依据现场的岩土环境调查结果，确定打桩位置、冲桩力度和防护措施。