杨毛
云南滇中保障房建设有限公司 云南省昆明市 650000
摘要：桩基础在工程建设中有着广泛的运用，本文对桩基础优势、分类、常见形式、检测要求及常见问题进行分析
关键词：桩基础；检测；承载力
引言
基础是建筑物的重要组成部分，而桩基更是一种古老的基础型式。当下无论是桩基材料和桩的类型或者是桩基础施工机械和施工方法都有了巨大的发展，已经形成了现代化基础工程体系。
1、桩基础的主要优势
一般来说，当浅基础不能满足建筑承载力或遇到特殊地质等问题时我们就把基础向下延伸以获得更高的承载能力或解决具体的问题形成桩基础，桩通过承台与上部结构连接起来。桩基础比起浅基础而言有着自身的特点：①承载力较高，桩进入土层后与土层相互作用提供承载能力，实际工程中可以根据桩进入土层的长度所提供的桩周摩阻力与桩端端承力的总和来匹配建筑物的竖向荷载要求，一般可调整桩长来提高单桩承载能力。②桩基础具有一定的侧向刚度，能够进一步提升建筑的抗震能力，同时桩基础传力较深，对建筑沉降也更容易控制。其中以唐山大地震为例，凡采用桩基的建筑物一般震害较微，这说明桩基在地震力作用下的变形小，稳定性好，同样条件下比浅基础有更好的抗震性能。③根据受力原理，桩周摩阻力不仅能提供竖向承载力同时也能为建筑提供竖向抗拔力，能有效解决地下建筑的抗浮问题。
2、桩基础的分类
按照承载性状分类可分为摩擦桩和端承桩，但工程上很少有单纯的摩擦桩或端承桩，两种受力模式相互交织仅所承担比列不同；按照成桩方法分类可分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩。静压桩为典型的挤土桩，预钻孔打入式预制桩如钻孔孔径比桩身小则认为是部分挤土桩，人工挖孔桩则为典型的非挤土桩；按照桩径大小分类为小直径桩（d<250mm）、中等直径桩（250mm<d<800mm）和大直径桩(d>800mm)；按照成桩工艺分类分为施工现场浇筑灌注桩和工厂制作的预制桩；
3、常见桩基础
旋挖钻孔灌注桩是利用旋挖钻机成孔，通过底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土，并直接将其装入钻斗内，然后再由钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土，这样循环往复，直至钻至设计深度。是较为成熟的一种桩型，具有成桩速度快、场地适应性高等特点，现目前在工程建设中有大量的运用，大多为大直径桩非挤土灌注桩。
沉管灌注桩是采用与桩的设计尺寸相适应的钢管，在端部套上桩尖后沉入土中后，在套管内吊放钢筋骨架，然后边浇筑混凝土边振动或锤击拔管，利用拔管时的振动捣实混凝土而形成所需要的灌注桩。这种施工方法适用于在有地下水、流砂、淤泥的情况，此种桩型经济比较有优势，但也有自身的缺陷，桩身质量不容易保证，同时不能穿越砾石层或其它硬夹层，多为中等直径桩挤土灌注桩。
长螺旋钻孔灌注桩采用长螺旋成孔，可通过钻杆中心管将混凝土（或泥浆）进行泵送混凝土，最后放置钢筋笼。此种桩型经济上也比较有优势但长度一般不能超过28米，同时不能穿越砾石层或其它硬夹层，多为中等直径桩，属于非挤土钻孔灌注桩。
静压桩法施工是通过静力压桩机的压桩机构以压桩机自重和机架上的配重提供反力而将预制桩压入土中的沉桩工艺。静压桩优点完全避免了锤击打桩所产生的振动、噪音和污染，因此施工时具有对桩无破坏，桩身质量更容易保证、施工无噪音、无振动、无冲击力、无污染等优点。但在圆砾层、碎石土里适宜性较差，同时因内配置钢筋较小和接头等问题不能提供较好的抗拔力。属于挤土预制桩。
人工挖孔桩是传统型非挤土灌注桩，采用人力下挖的同时制作护壁，因人在孔内作业直观可见，能准确判断进入持力层深度和清底干净可实现扩底等特点。但施工也存在一定安全隐患，属于限制使用桩型，采用前需要进行专家论证。
4、桩基础检测
桩基础施工完毕后如何验证其是否能满足建筑物荷载要求，确保建筑使用安全，桩基础检测是直接有效的方法。规范中明确为设计提供依据的试验桩采用相应的静载荷试验方法确定单桩承载力。同时根据桩基础设计等级及地基复杂条件按一定比列进行桩身完整性检测。
桩身完整性检测一般采用一下几种方法：①低应变法采用低能量或稳态激振方式在桩顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析对桩身完整性进行判定的检测方法，遇到不联系截面如缩颈、扩径、蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷和桩地面是，将会发生折射和透射，用记录仪器记录下反射波在桩身中传播的波形，通过分析反射波的曲线特征可识别来之桩身不同部位的反射信息，据此计算桩身波速、是检测桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别的方法。②声波透射法在桩内预埋声测管，在一管内由超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，另一预埋管接受脉冲波，通过实测声波在混凝土介质中转播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，当混凝土类存在不连续或破损界面是，缺陷面形成波阻抗界面，波达到该界面是，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低：当混凝土内存在松散、蜂窝、孔洞等缺陷时，将产生波的散射和绕射，根据波的初始到大时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特征，可以获得测区范围内混凝土的密实度参数。是检测灌注桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别的方法。③钻心取样用钻机钻取芯样以检测桩长、桩身缺陷、桩底成渣以及桩身混凝土的强度、密实性和连续性，判定桩端沿途性状的方法。
承载力检测：分为单桩竖向抗压静载实验、单桩竖向抗拔静载实验和单桩水平静载实验。抗压静载试验分别是在桩顶逐级施加竖向压力观测桩顶部随时间产生的沉降，以确定相应的单桩竖向抗压承载力，通常在桩顶上设置千斤顶及架设钢架，钢架上分时间和批次逐级放置土袋来实现。
5、桩基施工常见问题
各种桩基础质量问题屡见不鲜，严重者危及到建筑物的安全，主要体现如下方面。①桩身质量缺陷：缩颈、断桩为现浇混凝土桩身质量出现的主要问题，主要形成的原因有混凝土导管提升过快，导管脱离混凝土面；混凝土灌注时间过长，超过混凝土的初凝时间，钢护壁提升较快，相应土层侧向压力较大导致桩截面变小；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。此类问题在采用桩身质量检测时可反应出来，桩身完整性判别分四类，I、II类桩可正常使用，Ⅲ、Ⅳ类桩对承载力有影响。②桩底成渣：此问题多存在于非挤土灌注桩中，由于机械成孔后清底不干净或清底后到浇筑混凝土期间发生了塌孔。这也是引起非挤土灌注桩承载力不足的常见问题。因此规范规定在钻孔打到设计深度灌注混凝土前孔底成渣厚度对于端承桩不应大于50mm，对于摩擦桩不应大于100mm，抗拔桩不应大于200mm。这就要求施工时必须选用适合的清底工艺进行清底，同时缩短清孔完毕后至浇筑混凝土的时间间隔。另外还可预埋注浆管进行孔底注浆用于解决少量超标成渣问题，注浆作业宜于成桩2天后开始，不迟于成桩30天。此类问题可采用钻心取样法加以检测。③承载力不足：桩身质量及桩底成渣均是造成桩基础承载力不足的主要原因。桩身质量问题将导致桩这个传力介质传力能力的下降，桩底成渣则会影响桩端承载能力的发挥。对于预制桩，桩端持力层的准确及桩周土摩阻力的变化也是影响承载力的重要因素。因此设计阶段桩基础施工前，需要对拟采用的桩基础形式进行试桩，试桩的目的不只是对承载力进行检验还要对施工工艺及过程进行可行性验证。
结语
桩基础作为建筑重要的基础形式，需要根据地质、荷载等情况选择适合的桩基础形式及成桩工艺。在基础施工中施工人员需要加强对桩基础施工质量的重视，施工完成后进行承载力及桩身质量检测，确保桩基础有效性及安全性。
参考文献
[1]蔡雄波.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用论述[J].居舍.2019(06)
[2]彭景林.试析桩基础技术在建筑工程土建施工中的应用[J].西部资源.2019(01)