张新艳
山东正信招标有限责任公司， 山东 聊城 252000
摘 要：随着我国社会经济的发展和城镇化进程的加快，我国建筑工程快速发展，高层、超高层建筑越来越普遍，对建筑基础的要求也越来越高。桩基础施工技术是建筑工程的关键部分，桩基础施工能有效地提高建筑基础的承载力，解决地基承载力问题，控制地基变形，提高建筑抗震性能，提升建筑工程的稳定性和安全性。桩基础施工在建筑工程中具有重要的作用，桩基础形式受建筑结构、地质条件、施工技术等多方面的影响，在具体工程中应选择合适的桩基础形式，以确保建筑工程整体的质量和安全。
关键词：建筑工程；土建施工；桩基础；施工技术
1 建筑工程桩基础技术概述
1.1 桩基础概述
桩基础是一种深基础形式，是通过承台把桩连接成一个整体共同承受上部荷载的基础，通过桩基础可以将荷载传递到力学性能良好的地基持力层上，以满足承载力及沉降的要求。桩基础具有承载力高、适用范围广的特点，被广泛应用于工民建、公路桥梁、港口等工程中。桩基础可以是一柱一桩的形式，也可以是单排桩、多排桩，或由多根桩组成的群桩基础，基桩可以部分或全部埋入地基土中，群桩通过承台连接成一个整体，当桩承台底面位于地面以下时成为低承台桩，承台底面高于地面时成为高承台桩，建筑工程中多使用的是低承台桩。桩基础按承载性状可分为摩擦桩、端承摩擦桩、端承桩和摩擦端承桩；按成桩方法可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩；按桩径可分为小直径桩、中等直径桩和大直径桩；按施工方法可分为预制桩和灌注桩等类型。
1.2 桩基础选型和适用条件
桩基础的桩型和成桩工艺应根据建筑结构类型、荷载性质、桩的使用功能、穿越土层、桩端持力层、地下水位、施工设备、施工环境、施工经验、制桩材料供应条件等，按安全适用、经济合理的原则综合选择。例如，对于框架-核心筒等荷载分布很不均匀的桩筏基础，宜选择基桩尺寸和承载力可调性较大的桩型和工艺；挤土沉管灌注桩用于淤泥和淤泥质土层时，应局限于多层住宅桩基；在抗震设防烈度为8度及以上的地区，不宜采用预应力混凝土管桩和预应力混凝土空芯方桩等。
2 桩基础施工技术的应用
以下以某馆为例，地上4层，地下1层；基础采用桩基础，桩基类型设计为机械钻孔灌注桩，桩数为700根。
2.1 工程、水文地质条件
拟施工场地揭露地层主要为素填土、粉质黏土、粉砂、淤泥质粉质黏土、细砂、粗砂、圆砾、强风化粉砂质泥岩、中风化粉砂质泥岩。地下水类型主要为上层滞水、松散岩类孔隙水、基岩类裂隙水，勘察时揭露地下水为第四系松散岩类孔隙水，稳定水位埋深为6.50～10.60m，地下水与地表水联系密切，水位年变幅为2～5m。
2.2 桩基设计
技术人员经过综合分析勘察成果、考虑周边环境因素，最终提出桩基类型采用机械钻孔混凝土灌注桩。成桩工艺采用回旋钻机泵吸反循环钻进水下导管灌注砼，桩端持力层为中风化粉砂质泥岩。桩径设计为700mm、800mm两种，各桩型设计桩长如下：桩直径ZH1a（700mm）桩长约16～19m、ZH1（700mm）桩长约18m、ZH2（800mm）桩长约18m、ZH2a（800mm）桩长约12～15m、BZH2（800mm）桩长约12～15m。非抗拔桩桩身配筋如下：700mm桩主筋8C14，加劲筋C12@2000。桩主筋长度通长，加密长度为5D（D为桩径），锚固段长度为35d（d为桩主筋直径）。抗拔桩桩身配筋：800mm桩主筋22C25，加劲筋C12@2000，螺旋筋A8@100/250。桩主筋长度通长，加密长度为5D，锚固段长度为40d。
C12、C14、C16、C25钢筋级别为HRB400，A8钢筋级别为HPB300。砼强度等级C35，坍落度为180～220mm；桩顶混凝土超灌高度为800mm；满足桩端进入中风化粉砂质泥岩不小于2D持力层深度。
2.3 施工工艺流程
科技馆工程钻孔灌注桩主要施工工艺流程如下：测量定位→护筒埋设→设备安装定位→钻进成孔→第一次清孔→安装钢筋笼→下导管及第二次清孔→砼灌注→砼养护。测量定位根据控制点用GPS定位仪定位、水准仪测量测量桩位高程；护筒采用厚5mm钢板制作，其内径比桩身设计直径长100～200mm，护筒就位后，用黏土充填夯实；钻机安装偏差不得超过10mm，开钻前须检查机械性能，砂石泵等泥浆循环设备安装必须稳固；钻孔采用龙门式三翼合金钻头钻进，在确认持力层岩性符合设计要求时，继续钻进不小于2倍桩径的深度，孔深符合要求后，停止加压，采用慢转速、大泵量进行第一次清孔；钢筋笼制作按设计图纸进行，制作偏差应符合规程规范及设计要求，钢筋笼采用吊车吊放；安装灌注导管前，必须对每节导管进行详细检查，并做导管密封水压实验和抗拉实验，符合要求后才能下入；砼灌注前，利用灌注导管进行第二次清孔；砼灌注采用商品砼，设计要求砼强度为水下C35，坍落度为180～220mm，砼灌注过程中，常测砼上升高度，适时提升和拆卸导管，导管埋深控制在2～6m，严禁将导管底端提出砼面；浇筑完成后按要求进行养护。
2.4 工程质量问题及防治措施
钻孔灌注桩在施工过程中，容易出现的工程质量问题主要有塌孔、桩孔倾斜、缩孔、断桩等，这些问题容易造成桩身质量问题，导致桩的承载力达不到设计要求。
（1）在成孔过程中或成孔后，易出现孔壁坍塌，阻碍钢筋笼安装，影响成桩，造成塌孔的主要原因有泥浆相对密度不够，起不到可靠的护壁作用；孔内水头高度不够或孔内出现承压水；护筒埋置太浅，下端孔坍塌；在松散砂层中钻进时，进尺速度太快或停在一处空转时间太长，转速太快等。预防和解决措施为按不同土层及钻进工艺，选配泥浆；泥浆护壁施工应符合有关规范规定；如地下水位变化过大，应采取加高护筒，增大水头压力。
（2）在成孔后，桩孔出现较大垂直偏差，其主要原因有钻孔中遇到较大孤石或探头石；在有倾斜度的软硬地层交界处、岩石倾斜处，或在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头所受阻力不匀；扩孔较大，钻头偏离方向等；钻机底座未放置水平或产生不均匀下陷。预防和解决措施为安装钻机要放置水平，且经常检查校正；必须在钻架上增添导向架，控制钻杆上的提引水龙头，使其沿导向架向下钻进；在遇有倾斜面的软硬地层钻进时，应控制钻杆进尺，低速钻进，或回填片、卵石，冲平后再钻进。
（3）缩孔也是钻孔灌注桩施工常见的质量问题，其产生的主要原因有塑性土膨胀或砂层孔径松弛，造成缩孔；在流塑、软塑地层钻进过快，造成缩孔等。可通过上下反复扫孔，以扩大孔径；根据地层情况，钻进中适时调整泥浆质量等。
（4）断桩是成桩后，桩身中部没有混凝土，夹有泥土，造成混凝土拉裂的现象，其形成原因主要有混凝土坍落度太小，骨料太大或未及时提升导管及管位置倾斜等，使管堵塞，造成桩身混凝土中断；导管提出混凝土面；导管提升时挂住钢筋笼；混凝土灌注时间过长，超过混凝土的初凝时间等。解决和预防措施主要为混凝土坍落度应严格按设计或规范要求控制；边灌混凝土边拔导管，做到连续作业；浇筑时随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面；当混凝土灌注时间超过6h，宜加入缓凝剂等。
结束语
随着建筑工程行业的快速发展，桩基础的应用越来越广泛，其在解决地基承载力、控制地基沉降等方面具有显著的作用。桩基础在具体工程应用中，易出现工程质量问题，应根据场地实际情况，提前做好预防措施，以提高成桩质量，为建筑工程行业发展奠定基础。
参考文献：
[1]彭麟.建筑地基与桩基础在施工中存在的问题及优化策略[J].工程技术研究,2019,4(3):239-240.
[2]林柏腾.建筑工程土建施工中桩基础施工技术研究[J].工程技术研究,2020,5(9):49-50.
[3]聂洪海.建筑工程土建施工中的桩基础施工技术探讨[J].住宅与房地产,2019(30):164.