周东梅
北京万兴建筑集团有限公司 北京 102600
摘要：随着国家经济的快速发展，建设项目快速增加。建筑施工过程中的地质和地形条件复杂，作为建筑的重要组成部分土建施工的过程中，桩基施工直接影响着建筑工程的整体质量。因此建筑企业和施工单位应该对桩基础施工技术予以充分的认识，积极巩固其在建筑施工工程中的地位，起到提升建筑工程施工质量，控制施工成本的目的。为此，本文将以此作为探讨和分析的切入点，分析建筑工程施工中桩基施工技术，最后结合实际案例，明确桩基施工技术的基本内容和应用方式。
关键词：建筑施工；桩基础；施工技术
中图分类号：TU753 文献标识码：A
1 引言
在建筑工程中，桩基础是重要的组成部分，它是建筑工程稳定性的基本保障，也是提高工程质量的有力手段。因此，人们要充分掌握这项重要的技术，了解其实施过程中可能会面临的问题以及需要注意的事项，使得这一技术能够更加顺利和高效的实施。在施工前期阶段，就要做好相关的勘察等准备期间的工作，同时制定完善性的施工方案，并依据实际性的桩基位置与放线的定位等内容来实施合理化的安排，有效的降低建筑物发生沉陷及坍塌等状况的概率，从而将施工质量整体性提升。
2 土建施工中桩基础相关概述
2.1 桩基础技术应用条件
从工程量、建筑类型、相关标准和资金投入角度结合分析，桩基础技术在建筑施工应用时须符合以下条件:1.建筑工程施工过程中，对地基施工质量要求较高，或有特殊质量标准的项目。2.在工程中要求有较高承重能力的建筑设施，例如厂房、材料仓库、特殊结构的公共建筑等。3.占地面积小、高度较高的工程，如电视塔、信号塔或水塔等建筑。4.对于要求降低地面晃动的建筑工程，为提高地基稳定性，则必须采用桩基础技术。5.处理特殊区域或地理环境的建筑，如在专门的土层要求范围内或处于地震区域内的工程建设，可以利用桩基础技术。
2.2 土建施工中桩基础应用分类
2.2.1 预制桩
预制桩主要指预先采用边长为150mm~300mm预制混凝土桩或钢管桩，在打桩机就位后，挂设吊装钢丝绳，起吊桩并对桩尖孔稳桩进行双向校正随后利用冷锤击打两次或三次，在复查桩垂直度后正式入桩并记录贯入度。预制桩主要适用于淤泥质土、黏性土、人工填土地质条件下高层建筑施工。
预制混凝土桩施工照片
2.2.2 灌注桩
灌注桩包括钻孔灌注桩、沉管灌注桩两种类型。前者主要是利用机械回转钻进成孔并向孔内灌注桩混凝土，或者利用长螺旋钻孔机一次钻孔至设计桩端深度并在提钻的同时向孔内注入水泥浆。注浆提钻后向孔内安放钢筋笼、碎石并经多次补浆面获得无砂混凝土桩体；后者主要是通过振动力，将暂时堵住下端开口桩管沉入地基预定深度并向桩内吊放钢筋笼，随后灌注混凝土并利用动力将桩管拔出促使混凝土、钢筋留在地下。
长螺旋钻孔灌注桩施工照片
2.2.3 振动沉桩
在建筑土建施工中，振动沉桩主要指的是在桩上连接具有一定质量的振动锤，施工中通过进行顶部振动使振动锤发生落体运动，从而借助自身重力起到沉桩的作用，相对于其他桩基础施工技术来说，振动沉桩的施工工艺较为简单。
2.3 桩基础施工技术的选择
为了保证建筑工程的安全性和稳定性，延长建筑物的使用寿命，应在建筑工程土建施工中有效降低建筑本身对地面及岩石施加的压力，因此在进行地基打造时，需要根据具体施工环境和施工种类（例如建筑物总重量，建筑地基沉降情况以及一些不确定荷载等）选择具有可行性的桩基础施工技术。对于桩基础技术来说，不同的桩基础技术具有不同的优缺点，对于沉桩技术来说振动沉桩与锤击沉桩具有较高的沉桩效率，但是在施工过程中会产生较大的噪声。对于灌注桩来说，其优点是沉桩过程中会产生较好的效率，但是沉桩效果相对较低。对于预制桩来说，其具有较高的施工效率但是施工过程中受外界环境因素的影响程度较大。
3 建筑土建桩基础施工技术的应用现状
纵观现代化建筑，很多项目土建工程中都有桩基础的身影，桩基础施工技术成为重要的施工技术，发挥积极的作用。现结合A项目进行分析，为高层建筑，设计为剪力墙结构。现场的空间环境较为复杂，建筑物±0.00相对标高和现存在的交通道路较高，同时现场存在很多建筑物。施工现场经过平整处理后，桩要穿越花岗岩残积土、全风化花岗岩层。按照桩基础施工要求，桩端要进入全风化花岗岩层。现场的地下水很大，稳定水位埋深范围在9~25m。桩孔直径大小为0.8~1.0m，桩有效长度大约为13~16m。现结合桩基础实践进行技术要点的分析。技术要点如下：①选择适宜的桩型。根据勘察资料，结合桩基础施工经验，设计为人孔挖孔桩。桩径的规格为800mm、900mm、1000mm的桩；扩大头桩径参数为1450mm、1550mm、1750mm。②技术方案。依据地质报告，结合超前钻情况，开展综合分析，提出技术方案。此桩基础施工作业中，多数人工挖孔桩处于淤泥、流砂层小于等于2000mm的施工段，按照常规护壁方案操作便能够成孔。对于处于复杂地质段的桩，受到地下水丰富的影响，无法采用常规护壁方案，要利用钢护筒或者外加钢板桩成孔。工程中对进入桩头扩大头部分，结合地下水情况和夏季降雨的考虑，采用外加钢板筒方案，保护扩大头。③桩基础施工作业。此桩基础施工作业，采用的是人工挖孔桩。若想保证技术价值的实现，要保证桩可以准确打入，同时做好操作的控制，避免给周围地质造成不良影响。整个作业的开展，要严格按照设计的桩基础施工方案和参数，严格把控各个环节，把控桩基础的制作质量，确保土建工程的质量。
4 桩基础施工技术的应用
4.1 准备工作
第一，在施工开展前期，必须做好充足准备，要对施工场地进行详细勘察，主要有水文环境、周边生态环境以及地质条件等。由于建筑项目的施工现场地质环境相对比较复杂，所以必须对施工现场进行地质条件的分析工作，并按照施工区域的自然生态环境及往年天气状况来对后期的天气展开预测。而且技术人员还要对施工场地的地下水位分布状况进行明确了解，这对于建设过程中地下敷设管线电缆是极为有利的参考前提，所以说要确保施工现场环境方面的勘察。做好全面的勘察后方能制定出相应的施工方案，从而也能对施工所用材料和设施有清晰了解和准备，保障施工顺利，也能相应减少施工变更状况的发生。第二，要完善施工方案。在一个建设项目中，施工方案的确定是施工的基础保障，通常在完成勘察工作后，相关的技术人员就要与设计人员展开交流和合作，在双方的沟通下完成施工方案的规划工作。在此可利用前期勘察所得的数据信息等作为方案的参考和基础条件。由于不同的建筑工程项目因情况不同而导致所需要的设计也不同，因此工程的负责人就要对规划设计提出明确性的要求，按照工程情况来制定出完善的设计方案。而设计人员则要将桩基础周边环境等问题进行充分考虑，确保不会对设计方案的制定造成影响，而且在制定施工规划设计中，还要保障好工程施工的质量与安全，具体应急措施。
4.2 钻孔灌注桩施工技术
钻孔桩施工主要是使用机械设备进行钻孔处理并将混凝土灌入孔内形成桩的一种桩基础施工技术。钻孔灌注桩主要由泥浆护壁钻孔桩和干作业钻孔桩组成，其中前者进行机械钻孔后将孔壁用泥浆加以保护，并在孔壁内通过导管灌注混凝土。泥浆护壁钻孔桩施工技术在沙土、粉土和碎石含量较高的地基中应用量较高，与其他桩基础施工效果相比，泥浆护壁钻孔桩施工入土较深且成桩截面较大，另外由于该施工操作工艺步骤复杂程度较高，因此需要施工人员具有一定的技术水平。后者钻孔灌注桩指的是在进行机械钻孔后使用护筒代替泥浆护壁的一种桩基础使用方法，干作业钻孔桩适合土质较好且直径较小的桩。由于两种钻孔桩技术的成孔原理不同，因此它们具有不同的施工工艺流程，在具体建筑施工过程中，施工人员需要根据工程实际情况挑选恰当的钻孔灌注施工方式。
4.3 振动沉桩施工技术的应用
振动沉桩技术主要是在桩基顶部位置进行振动器科学化安装调试，利用重力作用，通过适当程度的振动效果不断加重桩体，从而成功介入到地基结构之中。沉桩时，先将射水管装好使喷射管嘴离地面约0.5米，当桩插正立稳后，压上桩帽、桩锤，开启水泵阀门送水，射水管便冲开桩尖下的土体，慢慢沉入土中，射水管一面下沉，一面不断的上下抽动，以使土体松动，水流畅通，此时桩即依靠其自重及配合桩锤冲击沉入土中。最初可使用较小水压，以后逐步加大水压，不使下沉过猛，下沉渐趋度缓慢时，可开锤轻击，下沉转快时停止锤击。该类技术保留装置简易、占地空间不大和操作便利等功能特性。
4.4 预制桩的施工技术
预制桩投入实际工程中的使用有相关的具体要求，由于施工场地的一些特征会导致预制桩作为桩基础应用起来比较困难，为了使得预制桩在相关工程项目中能够得到实际的使用，不会出现与地形地质不相匹配的情况，施工单位必须组织专业的勘测人员在施工开始前对施工场地的情况进行实地勘察，从地形地貌、建筑面积的角度对预制桩的使用进行分析，若符合相关的使用要求，则需要通过施工计算技术对预制桩的嵌入地点进行确定，并借助嵌入点的分布情况将施工路线进行分析，选择合适的一条施工路线，最大程度提高桩基础施工的效率。在预制桩的工程实例中出现过桩体倾斜的情况，相关施工人员应该进行合理的技术分析，规避这样的问题，保障施工质量。
4.5 桩基础的检测
在桩基础施工完成后通常要进行基桩的检测，进行试桩的，要在试桩施工完成后，桩身强度达到设计要求28d混凝土强度时进行桩身完整性及承载力检测，对试桩的检测主要是复核桩基础设计参数，确保桩基础设计参数的安全经济有效、数据准确、评价正确。桩基检测方法应结合地基条件、桩型及施工质量可靠性、使用要求等因素进行选择，合理选择，以正确判断检测结果。对基础桩的承载力检测方法通常有单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平竟在试验，对基础桩桩身完整性的检测方法通常有低应变法、高应变法及声波透射法，另外可采用钻芯法检测桩身混凝土强度。
5 工程案例
5.1 工程概述
本工程为某市综合大厦工程，建筑总面积32680㎡，为框架剪力结构，设计层高21层，高度为78.6m。勘测场地表层分布素填土，浅层主要为粉质粘土，中部分布为粉砂夹粉土，桩设计深度在中部土层，本工程桩基础设计为钻孔混凝土灌注桩，桩径为Φ800mm、Φ850mm采用C25混凝土，设计有效桩长23m，桩底最大沉淀物厚度不大于5cm。工期预计50天完成，其中试、锚桩施工预计需7天完成，待28天后测试强度满足设计要求方可实施工程桩施工。
5.2 施工工艺及方法
依据工程施工图纸和地质勘察报告，结合以往施工经验，本工程主要采用钻孔灌注桩，依据现场原土层设计泥浆池、循环槽及沉淀池泥浆处理系统，并安排专人负责，为规避孔壁失稳严格控制泥浆性能并实施慢速钻进最大化规避冲刷孔壁频次，由于桩孔头部的淤泥质存在一定量铁锰质，为此严格禁止对开孔进行清水冲刷。根据桩基地质土层及施工特性，应用GPS-18型钻机采用反循环钻进成孔。依据桩号对钢筋笼分段制作进行安放，待进入持力层时，深度应大于2D，测量孔深并经由现场监理人员确认后再行钻进施工。在进行冲击破碎岩体时，要注意进行回钻泥浆将岩屑清除干净，成终孔后要严格复核钻孔岩屑是否清理干净，并经由监理人员测量孔深并确认。下导管前加垫密封圈，应规避混凝土灌注出现泥浆渗漏从而桩身质量。
5.3 安全合理与经济适用调控
实践中采取以下措施：①根据桩基础施工特点，分析安全风险，提出施工安全管理策略和方法，细化落实安全管理任务，提出严格把控桩施工的策略。②积极推广应用的信息化管理手段，搭建桩基础施工管理平台，为安全管理和质控提供依据，保障桩施工的效益目标实现。③按照桩基础安全文明施工标准和规范，认真落实桩施工安全防护部署，营造安全的桩施工环境，保障生产作业的质量，确保桩施工效益目标的实现。安全管理人员要做好桩基础施工现场的监督管理，围绕桩施工全过程，进行安全监督控制，排查生产风险和问题，把关桩基础施工的效益，确保桩基础施工目标的实现。
6 结束语
总而言之，在建筑工程施工中，桩基础的施工质量与工程整体质量有密不可分的关系，因此施工单位必须对桩基础施工予以足够的重视，在具体施工中根据环境以及条件的不同选择科学可行的施工方案，保证桩基础施工的质量，进而提升施工整体质量，从根本上促进我国建筑行业的稳定发展。
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