建筑工程土建施工中桩基础技术的运用

刘滨

（北京东运建筑工程有限公司，北京 100000）

土建施工中，桩基础的施工是整个建筑物的基础部分，是极其重要的环节。它承载着整个建筑物的重力，防止地基变形，确保着建筑物的稳定性以及抗震性能，合理的运用桩基础的施工技术，可以提高工程的安全性以及稳固性，提高建筑工程的施工质量。因此在施工过程中，应当仔细的勘察施工的环境以及条件，选择合理的桩基础技术，为工程的顺利施工奠定良好的基础。

1 桩基础技术概述

桩基础是基础施工的一种形式。是一种深基础技术。其基桩以及桩顶的承台相结合，承载着整个建筑物的重力，将建筑物的垂直荷载转移到地下以及地面的周围，增强了建筑物的抵抗能力以及稳定性，避免建筑物发生坍塌以及倾斜现象。桩基础根据支撑的情况不同分为高承台桩基以及地承台桩机两种。我国桩基础的施工可以分为灌注桩以及预制桩两种形式，一般采用水冲沉入，振动，锤基以及静压的方式进行施工。近些年，随着建筑行业的发展，桩基础技术得以广泛的应用，并不断的完善。桩基础的承载能力不断的提升，其长度和直径也发生了很大的变化，高层建筑的钢管桩直径已经达到了2500mm以上，长度甚至超过了100m。

建筑工程土建施工中，主要采用预制桩以及灌注桩两种方式进行施工。预制桩一般在工厂或施工现场制作，主要有混凝土方桩，预应力混凝土管桩以及钢管桩和H型钢桩，异形钢桩。主要利用静压，振动以及锤击沉桩技术。锤击法就是利用桩锤进行击打，克服土的阻力，使桩沉入到预定的位置。一般在可塑性黏状土，砂性土，粉土以及松散的碎卵石类土的土质中适用于锤击桩技术。振动沉桩法就是利用振动器使桩产生高频的振动，通过激振力，依靠桩体的自重以及施加较小的压力使桩到达合适的位置。适用于可缩性的粘性土以及砂土土质。静力压桩法就是通过静力压桩机，利用压装机自身的重量及配重对桩施加压力，将预制桩压入到土中。这三种压桩技术，锤机压桩技术由于噪音大，施工时油污四溅，周围的居民以及环境造成极大的影响，因此其逐渐被新的技术所取代。振动沉桩技术其具备了利用的装置结构较为简单，使用便捷，设备体积及质量较小，打桩的效率以及效果较好，但在实际操作中，仍然会产生噪音，技术成本较高。静力打桩技术在施工过程中，既无振动也无噪音，工序简单，成本较低，而且方便于检测，因此，在可塑性粘土层施工中被广泛的应用。另外还有水冲法沉桩但都是于锤击或振动法同时使用，在使用时要注意土质的情况。并保证在最后沉入阶段与设计标高相距1～1.5m时停止水的注入，以使桩的承载力得到保证。

灌注桩的施工首先要成孔，在成孔之后进行钢筋笼的布置，然后进行混凝土的浇筑，从而形成灌注桩。灌注桩成孔技术主要有沉管成孔，干作业成孔以及泥浆护壁成孔。泥浆护壁成孔又分为循环泥浆，护壁成孔以及冲击成孔两种方式。在一般性粘土，粉土，砂性土质，淤泥或者淤泥土质中可以应用循环泥浆护壁成孔技术。冲击成孔则适用于粘性土质，碎石土质为宜。在施工过程中，要注意护壁的倒塌问题。沉管成孔技术则是要利用锤击，振动或者振动冲击技术而成孔，在施工中，不足之处是有噪音以及振动等现象产生，另外还有挤土等现象，因此，施工时要注意对周围环境的保护以及对周围如基础的保护。干作业成孔技术则是利用钻机状况和人工压孔两种方式。在沙土，粘性土及粉土中可以采用钻孔法。人工挖孔则适用于粘性土，在沙石和碎石土中这禁止采用。另外，在施工过程中，应当做好相应的排水措施以及止水措施。在城市的高层建筑桩基中，由于泥浆护壁成孔及干作业成孔技术在施工过程中产生的噪音较小，而且无有特殊的振动，且不会产生挤土现象，因此，经常被采用。

2 桩基础技术的重要性及施工原则

合理的运用桩基础技术，可以有效的提高桩基础的承载能力以及抗震能力，使建筑物的稳定性得到提高。对于不良的地质状况，摩擦桩可以很好的解决这一问题。而地质条件良好的岩石或者密实的土层，竖向的单桩或者是群桩完全可以承担所受的高负荷，而复合如果发生偏移，桩基础可以有效的减少沉降，从而使建筑物的倾斜度在可控的范围内。桩基础的抗震能力，可以有效的承载风或者地震的荷载，使建筑物的稳定性得到提高。合理的桩基础技术的运用，可以有效的利用地理条件，对资源进行节约，确保建筑工程的顺利施工。

再利用桩基础技术进行施工时，要遵循以下的原则：首先是因地制宜的原则。因地制宜的选择桩基础技术是整个施工中的关键，地质条件会很大程度的影响建筑工程的建设，其中包括了土壤的成分，土壤的结构，地下水位，周围的环境以及情况。在施工时，首先要充分的勘察，具体问题具体分析从而确定采用何种桩基础技术才符合实际的情况。荷载量控制原则，在施工准备之前，就应当对建筑物的荷载量进行科学的计算，荷载量是桩基础施工的重要指标，只有通过荷载量的确定，才能够有针对性的选择桩基础技术，使之达到和满足建筑物的荷载量要求，为工程的开展打下良好的基础。工程进度适用原则：工程的施工会被分成若干个环节，而每个环节之间关联十分紧密，只有上一个环节完成之后，才能够继续的进行。而桩基础是整个工程的基础，是工程的首要环节，对于工程的总进度影响较大，因此，要选用合适的桩基础技术才能够保证工程的进度以及质量。例如地质条件较好，工期较短的情况下，可以选择静压桩技术。而工程进度不紧张，对于环境没有什么要求时，可以采用挖孔桩技术，以适用范围广，而且速度较快。

3 桩基础技术的实践运用

3.1 施工前的准备

在施工之前，要全面的，细致的勘察施工的现场，根据勘察的结果，并结合周围的环境，制定出合理的施工方案，做好临近建筑物以及地下管线等相关的保护工作，确定施工的进度，并根据施工的总进度进行详细的分解，包括程庄的方法，施工的顺序，选用何种机械成桩。同时，要进行打试桩工作，以此来判断施工工艺的合理性，并对相关的工艺参数进行确定。另外，要确定好相关施工人员，做好施工人员及员工的编制，对于施工过程中需要的仪器名称和数量以及相应的参数要一一列举出来。同时还要精确的定位桩机，确保施工坐标的准确以及有效。

在施工之前要做好现场的准备工作，清除影响到施工的障碍物，包括了地下以及高空的障碍物，例如，电杆，电线以及旧的建筑物。高层的建筑物的桩基础一般都会采用群桩，而无论是采用预制桩还是灌注桩，都会对场地住业区的平整度有一定得要求，因此要平整土地，以便于桩机的行走和桩基的垂直度得到保证。同时，由于桩基础所应用的机械其本身自重较大，因此，在平整土地的同时，还要注意作业区地表的承载能力，采用铺设塘渣增强厚度或者是走道板的方法，来保证桩基不会因为不均匀的沉降而影响到垂直度。另外，灌注成桩技术应用时，在作业长度的平整时，应当注意运土的道路，而采用钻孔灌注桩基础时，要注意泥浆池和排水沟的施工。在许多大城市，应用钻孔灌注桩是采用的硬地施工方法，不但做到了泥浆的有序排放，同时，还使工程的效率得到了有效的提高，这种方法值得推广和应用。

3.2 施工现场的定位

桩基础的施工现场要确认轴线并进行复核，确保轴线的控制点不会受到施工的影响，从而保证在作业过程中对桩位进行复核。按照编制好的施工图确定出控制线，并根据桩位图给每个桩进行编号，确定桩号所在的轴线位置以及尺寸，不知出样装给装机提供定位，定位之后要进行复核确保定位的准确性。根据设计的要求，这桩的顶部以及终端部位做好标高标注，水准点的设置一般不少于两个，春儿在进行沉桩时不会受到影响。水准点的记录仪设置后要进行重点的保护，实施不能够受到损坏而影响到施工。相机的水准点，既可以依据建筑高程控制网的水准基点进行对应的设置，也可采取其他方式进行选取。

3.3 桩基础技术的选择与施工要点

桩基础的选择，运用何种桩基础要遵循上文介绍的原则，科学合理的进行选择。既要根据土质的情况，又要结合工程的实际情况以及周围的环境来科学而又合理的选择。而随着桩基础技术的不断完善，许多传统的桩基础施工，例如锤击沉桩，振动沉桩以及水沉桩由于对于环境影响较大，社会效益较低而逐渐的被取代或很少使用。本文着重介绍适用范围广且优势较为明显的旋挖桩基础技术，静力压桩技术以及4DX多节挤扩灌注桩技术。

旋挖桩基础技术，在一些大型的建筑装备广泛的应用，其具有精度高，施工效果好，施工方便便于管理的特点，同时在施工中，切不会产生大的噪音。旋挖桩基础施工要注重以下几点：首先要埋设护筒，从而使桩位能够很好的校定和定位。并对水位高差进行维持。护筒设置时，要保证其深度。一般情况下，应当深入到粘土层0.5m，其顶端与地面的距离要大于0.3m，同时还要用粘土进行填护，提高护筒的稳定性。同时，还应当设置好标识牌进行警示。其次，再利用专业的旋挖钻孔机进行钻孔时，要准确的掌握土层的实际情况，并对泥浆的粘度与比重进行合理的调节，避免施工过程中出现塌孔的现象。在钻孔施工中，泥浆的比例以及比重是施工的主要因素，决定着施工的效果。最后，当钻进的深度符合相应的标准及设定后停止状况，并进行第一次清孔，测试你将的相关指标，防止出现超标问题。彻底清理沉淀物并测量深度。在二次清孔过程中，测量出沉污值，适当的采取清孔的方式，例如加气或者水泵，确保孔底的沉渣保证在C5 cm以内

然后是钢筋笼的吊放施工。首先要对钢筋笼进行检查。其中要注意钢筋笼的长度，钢筋笼的直径，焊接的焊点以及是否存在变形等现象。然后进行吊装。吊装的机械可以选用汽车吊来完成。采用双钩试点进行缓慢的起吊，在起吊的过程中防止钢筋笼变形。在下笼时采取逐步到点的方式进行下放。并分为两节，在钢筋笼分解时，切割后的钢筋笼要对切口进行修整，从而保证挤压套筒能够套入到钢筋笼中。在切口的两端，用红漆做出标记。在下容时应当注意对准孔位缓慢下放，不得摇晃创奇恐秘和强行下放。在分解吊装过程中，分解处应当预留出1.5m左右并临时固定在孔口处，然后进行钢筋笼主筋的对正连接，保证主机连接合格后方可继续进行下沉直至到位。方钢筋笼吊装时，两侧要设置桁架筋，保证在吊装过程中不会扭曲或弯折，要注意钢筋笼内侧和外侧的分别，不得调转方向及放反，保证受力要求符合设计的需求。

之后进行混凝土的灌注，灌注混凝土的导管要采用钢导管，导管之间要拧紧，防止漏气。混凝土导管的底部距离孔底大约30～50cm。在混凝土导管设置完成之后，要进行拔管的检查，注意起拔是否顺畅，钢筋笼是否跟随导管运动或转动。起拔量控制在20cm以内。灌注之前要对上料斗以及储料斗进行水撒，保证其湿润。现场制作混凝土试块并做好混凝土塌落实验工作。如发现混凝土存在问题以及他塌落度不足，严禁直接将水注入到混凝土罐车中。当一切符合要求时，才可以进行上料灌注，混凝土浇捣到一定高度之后，进行套筒和混凝土导管的分段拆除。拆除课程可以将咬合桩套管，拆除及混凝土导管同步进行。拆除时应注意进行现场的实验操作，防止外套管埋深过大，为套管起拔增加困难。

DX多节挤扩灌注桩技术。在许多高层建筑，工业以及民用建筑的桩基中广泛的应用。DX桩是新型的便捷面桩型，在原有的横截面桩的基础上采用了高桩。通过液压的膨胀装置而产生对土壤挤压。它利用专用的挤扩设备，使桩底和桩身形成盘状多枝节形态，然后进行混凝土的浇灌。这种桩型是使承载面积增大，同时，对周围的土壤进行了挤密，使单桩的承载力得到了较大的提升，有效的降低了沉降。DX桩在粘性土，粉土或者沙土交互分层中最适宜应用。强风化岩，卵砾石层也可以运用，并且效果较为良好。Dx装装身直径一般在400～2000mm，桩长在60m以内。在运用该技术时应当注意：桩位的准确定位，在施工中运用经纬仪进行定向测量并配合钢尺量距的极坐标法。施工过程中，根据手势挤压的压力值，掌握土层的原因变化而对调整牌的位置及时的进行调整。而使施工的质量得到保证。钻机的底座一定要保证稳固，使天车，游动滑车，转盘中心三点处在同一个垂直线上。

静力压桩技术。在预制桩基础的施工中，静力压桩技术具有无噪声，无震动以及无污染的特点，从而使工程的施工更加绿色和文明。静力压桩施工技术主要是通过压入结构，将钢筋混凝土桩压入到地基土层的指定位置。装机利用液压装置驱动，其产生的压力高，并且具有较高的自动化，无论是竖向还是水平其运动较为灵活。因此，能够准确的进行桩身的定位，是桩基的施工质量得以有效的提高。在原土填土及一般粘性的土层中，可以采用静力压桩技术，在实践中，居民较为稠密以及对周围环境保护要求较高的地方，非常适合应用静力压桩施工。极大的解决了闹市中心区，医院，学校，文物保护区等地区的桩基础施工，只要土质情况适合，是其他施工技术无法取代的。而在实际的施工过程中，要注重以下几个要点：1）要对运行的速率进行有效的控制，确保下压的速度稳定既不过快也不过慢。过快则容易对桩基的结构稳定性造成影响，过慢则会导致施工材料的浪费现象，增加施工的成本；2）注意控制好放线定位工作，确保桩基轴线偏差在20mm以内。并时刻检查是否出现位移的情况；3）在土桩的起吊，运输和堆放过程中，要严格的按照操作规程来进行施工，确保吊点与垫木在相同的横断面，且垫木要整齐布置，避免起吊运输和堆放过程中，导致桩身断裂。第四由于在下压过程中挤压力会对涂层造成破坏，从而会形成较大的水压，因此，在施工过程中，要保证静力压桩机连续的工作，不能中途停止，要一次成型。相邻的两个桩要保证在0.5h之内。

4 结语

建筑工程土建施工中桩基础的施工为整个工程打下良好的基础，直接决定着工程的质量以及工程的进度。因此，在施工过程中，应当不断地完善桩基础技术，详细的勘察施工现场的实际情况，科学合理的确定施工的方案及施工计划，在施工过程加强施工要点的控制，加强施工过程中的管理以及监督，规范的进行施工，从而保证工程的质量，提高施工的水平，确保建筑物的稳固性及安全性，保证建筑工程的顺利实施，促进建筑行业的发展。