张玉良
中煤长江基础建设有限公司，江苏 南京 210046
摘要：进入21世纪，中国在各个领域都取得了长足的进步,科学技术是我们时代的主题,只有不断发展，才能走在时代的前列。因此在改革开放后迅速发展，近几十年来桩基础的施工技术在国内发展迅速，基于老城区的改造、老基础托换加固、建筑纠偏的需要，基于高层、超高层建筑及大型桥梁主塔等承载的需要，对桩基础施工技术要求愈来愈高，必然涉及到先进技术的需求，就需要不断地求探索求新，从而带动行业向前发展。
关键词：桩基技术；土木工程；施工；应用
导言
现代社会经济水平的提高，刺激了中国建筑业的进一步发展。目前，随着各地建设项目数量增加，土木工程施工的种类也逐渐增多。桩基施工技术作为土木工程的基础，关系到整个工程的质量和安全。优质的桩基础可以提高整个土木工程的稳定性，是保证土木工程施工质量的关键因素。因此应重视桩基施工技术的作用和优势，全面了解当前常见的桩基施工技术，加强桩基技术在土木工程实践中的应用。
1土木工程桩基技术综述
1.1桩基础技术
当今，随着科学技术的发展，越来越多的桩基施工技术和建筑材料出现在土木工程行业。为了提高工程的整体安全性和可靠性，有必要加强地基处理和各种地基处理技术的应用。在实践中，为了提高建筑物的承载力，保证工程的整体安全稳定，通过采用桩基础施工技术可以达到这样目的，建筑物的荷载通过桩基础传递到土体中，达到提高建筑物整体稳定性的效果，从而保证建筑工程在面对紧急情况和其他情况变化时具有较好的承载能力和稳定性。同时，桩基础的应用也对延长建筑物的使用寿命起到了很好的作用。
1.2桩基技术的功能与优势
应用桩基施工技术可以显著提高建筑地基的承载力，提高整个建筑物的稳定性和安全性，避免事故，有助于确保工程安全，提高建筑产品的质量，促进建筑业的进一步完善和优化。
桩基施工技术在土木工程中的应用，不仅可以提高地基的承载力，而且可以提高建筑结构的稳定性，避免沉降、倾斜、倒塌，从而提高建筑工程抵御地震等自然灾害的能力。
1.3桩基础技术应用的需求
我国工程地质与水文地质条件复杂，地貌种类繁多，东部与中西部地区经济发展不平衡，不同地区的地质条件也有很大差异，建筑类型和要求也不尽相同，这就对土木工程的稳定性和地基承载力提出了不同的要求。随着现代建筑高度和体量的增加，对建筑地基的要求越来越高。传统的基础施工方法很难满足现代土木工程的要求，因此有必要采用具有良好承载力的基础施工技术，桩基础则能有效地满足现代建筑的要求。
2桩基础类型
2.1人工挖孔桩技术
在施工过程中，主要采用人工挖孔，施工效果明显，施工作业成本较低，对环境污染不明显。因此，该施工类型可作为一种经济环保的施工技术，在土木工程施工过程中可扩大桩基础的使用范围。通过详细验算来确定开挖孔的尺寸和大小，在桩孔的渗透地层中加强措施设置，同时按规定要求完成混凝土浇筑施工作业，实现工程桩基础建设。
2.2锤击打桩技术
锤击沉桩施工主要是利用一定吨位的锤头产生垂直于基础方向的冲击力，把预制桩体打入地下土层，随着冲击作业的不断完成，达到了施工预制桩基础同时提高压实度的目的。在粘土和软土地质中土木工程施工很常见。
2.3静压桩技术
静压桩施工需要利用桩架和自重对预制桩施加一定的反力，将预制桩打入土中。因此，在土木工程施工作业中，采用静压桩施工技术具有抗冲击、无振动、污染小、操作方便等优点，能有效保证施工人员快速掌握施工工艺。针对项目的不同地质情况，静压桩机的使用已被普遍采用。
2.4旋挖孔桩技术
目前，旋挖桩施工技术是一项先进的施工技术，具有高效、低噪声、低污染的特点，同时具有成孔质量高、成孔深度大的特点，是该技术在施工中广泛应用的主要原因。但旋挖施工时应保证选用合适的旋挖钻头，以及辅以有效的施工措施。
2.5冲击钻进技术
在公路桥梁及房屋建筑等工程土建施工中，冲击钻孔桩是一种常见的桩基施工技术，是利用上升到一定高度的冲击钻头安全下落而产生的冲击力破碎岩石，同时通过钻头的旋转连续钻孔形成断面，成孔、下笼、混凝土灌注成桩的施工工艺。
2.6长螺旋桩技术
在粘土、粉土和填土中，长螺旋桩施工技术较为常见，也可在软土层和流沙层等地质环境中实施。该施工工艺所采用的混凝土主要从钻杆中心向孔内压入，以增加混凝土的密实度。由于混凝土处于连续浇筑状态，桩孔周围土体的压实相对较大，增加了桩基的稳定性和承载力。
3桩基础技术在土建工程中的常见应用
3.1施工现场初步勘察
在对周边环境的调查中，需要把握几个要素，即气候温度的变化、地形特征、水位变化、土质密度等，结合自身的经验和理论，判断场地的实际情况，明确施工现场的地质特征，对地基的稳定性和现有不良地质条件进行统一记录，为项目施工提供相关的勘察数据。
3.2静压桩施工技术
所谓静压桩施工的主要工作原理是利用静压桩机提供的压力，将施工材料反压入基础地层，从而形成桩基础结构。静压桩施工技术是一种先进的环保建筑基础施工技术，具有无污染、无噪音、无振动、压桩速度快、桩身质量高、技术水平居世界领先水平的显著特点。静压桩是一种挤土桩，对土体产生水平和垂直的挤土效应，在一定程度上会破坏土层结构，从而产生一定的内压。因此，在施工技术应用过程中，施工连续性、施工顺序、压桩力与垂直度、接缝质量控制是关系到施工质量和安全的重点和难点，必须严格控制。
3.3灌注桩施工技术
灌注桩施工技术是桩基施工中最常用的施工技术。广泛应用于建筑桩基结构和围护结构中，主要包括正反循环回转泥浆护壁钻孔灌注桩、沉管灌注桩、咬合钻孔桩、旋挖钻孔灌注桩。随着环保意识和环保政策的加强，泥浆的处理已成为施工技术中不可回避的问题，目前，泥浆净化技术的应用和新型泥浆的应用正在推广，但净化系统的现场处理能力和新型泥浆的适用性还存在一定的局限性，不能满足市场需求。旋挖钻孔灌注桩应用广泛，施工过程中产生的泥浆很少，主要是在遇到特殊地层泥浆护壁时采用，条件较差的上部地层护壁通常采用下放长护筒。与其他施工方法相比，旋挖钻孔灌注桩施工需要工作面小、施工设备简单、技术成熟、对地层条件适应性强。
灌注桩后压浆技术是对灌注桩质量的一种加强，在灌注桩完成后，通过桩身预设的压浆管和桩端、桩侧的压浆阀，在压力下注入水泥浆的一种施工工艺。桩底沉渣（虚土）和桩身泥皮采用桩底和桩侧后注浆加固，桩底和桩侧土采用渗透（粗粒土）、劈裂（细粒土）和压实（非饱和松散土）加固，从而提高桩侧和端部的抗拔承载力，提高单桩承载力，减少桩基础沉降。在优化注浆工艺参数的前提下，单桩竖向承载力可提高显著，桩基础沉降量也能明显减少，为桩基结构优化和节约成本提供了技术支持。
3.4人工挖孔桩
人工挖孔桩是灌注桩的一种，顾名思义这种灌注桩成孔主要由人工完成，造价相对较低。虽然成本低，但它很直观，工程桩的质量能够进行较好地控制。它的生产工艺也很简单，施工过程中不会对周围环境产生噪声污染，影响生态环境等问题，是一项集健康环保和省钱于一体的综合性施工技术，因此这种施工工艺也被广泛应用于民用建筑工程中。
3.5异形桩施工技术
为了适应不同的地质条件，针对各种桩基的优缺点，出现了许多异形桩，如根桩、多节桩、三叉挤密桩、扩底桩、螺纹桩等。异形桩施工的出现，充分发挥了地质条件和各种桩型的特点。比如三叉挤密桩主要是三叉双向压缩桩，通过挤土设备在桩身中形成支板结构，从而形成土层的侧阻力和端阻力，有效地增大桩身的承载面积，从而提高桩基础的承载力。扩径过程中盘周土体被压实，扩径后盘环截面积约为桩身截面积的3～5倍，承载力可得到较大提高。通过扩径技术的应用，在一定荷载作用下，通过优化设计，减小桩径、桩长和桩数，节约钢材和混凝土材料，降低施工难度，缩短工期。
4桩基施工技术在土建基坑支护工程中应用
近年来，随着城市建筑物大型化和高层化，要求在项目工程地质条件下，能够进行较大深度地下室工程安全可靠施工。桩基础施工技术在基坑支护工程中已广泛使用。基坑支护形式有：排桩支护，桩撑、桩锚、排桩悬臂、地下连续墙支护、地连墙+支撑、重力式挡土墙、土钉墙、逆作拱墙，各种工法桩等等。
4.1排桩支护，桩撑、桩锚、排桩悬臂
排桩支护通常由支护桩、支撑及防渗帷幕等组成。排桩可根据施工情况为悬臂式支护结构、拉锚式支护结构、内撑式支护结构和锚杆式支护结构。
4.2地下连续墙支护，地连墙+支撑
地下连续墙支护是基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重、挡水结构。
4.3重力式挡土墙
重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。它是我国目前常用的一种挡土墙。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。
4.4全套管钻孔咬合灌注桩
全套管钻孔咬合灌注桩是一种建筑基坑的围护结构，在成桩过程中始终有钢套管护壁，对沉降及变位容易控制，能紧邻相近的建筑物和地下管线施工，能保证桩间紧密咬合成为连续的无缝的桩墙，从而形成整体连续结构，挡土截水或地下防渗。
4.5土钉墙
土钉墙是一种原位土体加筋技术。将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层砼面层和土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。其构造为设置在坡体中的加筋杆件，与其周围土体牢固粘结形成的复合体，以及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。
5桩基技术在土木工程施工应用中应注意的问题
5.1施工前准备
无论采用什么样的桩基类型，都要事先做好相应的施工准备工作，避免施工进度、施工安全和准备质量不足等问题。首先，土木工程桩基的施工设计方面的要求，必须做到全面细致的调查，对施工现场土质、周围地理环境、地下管线分布及周围既有建筑环境进行全面调查，全面掌握相应的地下水位位置、地层土质、气候条件和其他数据，并根据这些数据制定科学的方案。比如人工挖孔桩工艺对地下水比较敏感，如果地下水过多，就不容易采用这种技术进行作业；灌注桩对土层地质也有严格要求。如果土质条件不符合要求，需要在施工中采取针对性措施进行处理。二是组织规划工作。方案的编制必须根据掌握的资料进行，在制定方案时，应根据现场条件选择相应的施工工艺和机械设备。同时，应根据经验提前做好预案，制定合理的预防措施，预测施工中可能出现的问题。方案必须在保证安全质量的前提下，兼顾经济性和生态性。编制好的方案经过有关人员进行审核、审批，确保方案的科学性和可行性。最后，通过试验，确定桩施工过程中的各种技术参数，以便于指导后续施工。
5.2桩基技术施工进展与质量控制
工程项目桩基础的施工进度是工程的一项重要指标。在施工过程中，可以调整优化施工工艺方法，满足施工进度要求。其次，要做好桩基质量控制工作。针对桩基施工中存在的一些问题，如桩位偏差、桩承载力不能满足设计标准，可采用补桩、纠偏、扩桩承台等方法来进行变更补救处理，满足设计及规范要求。
5.3对人员进行培训
随着行业依靠科技的不断发展，更先进的技术应用于建筑领域，给我们的施工队伍带来了很大的挑战。通过内部培训等方式，可找到了解决问题的办法。科技的发展要靠人才。只有不断实施人才战略，才能在未来的发展中拥有主动权。
6桩基础技术在土建施工中的未来发展前景
为了在世界经济中更平稳、更快地发展，建筑企业实行了资源共享和技术合作的新局面，使建设项目的风险因素降低，同时也实现了对新技术、新设备研发成本的控制，保持建筑业的核心竞争力。通过合作，建筑工程企业共享新技术研发，降低自身新技术研发成本，组建技术研发机构。研发机构为更多的建筑企业提供支持获得经济收益，进而重新开发新技术，再为施工企业获得更好的经济效益，形成良性循环。加强在技术研发领域沟通，使工业与民用建筑技术得到极大的创新和发展。各种型式的桩基础在我国都有合适的地层土质、环境和需求，也有发展、完善和创新的条件，技术创新是中国桩基技术发展的唯一出路。
结语
任何一种桩基础施工技术都不是万能的，都有其使用范围，关键是要找到切入点，扬长避短。再好的桩基技术如果在施工中不注意质量或超过其适用范围，就会出现质量问题甚至造成重大事故及经济损失。总之，桩基础技术是土木工程施工中的一项关键技术，与上部建筑有着非常重要的关系。桩基技术在土木工程施工中的应用，可以明显促进中国土建工程的快速发展，在对桩基及其作用进行初步探讨的基础上，分析桩基技术在土建施工中的应用，提出桩基技术在土建施工中的应用策略，推动土木工程促进人们的日常工作和生活条件改善起着重要的作用。
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