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摘要:桩基础施工是建筑工程施工中的重要组成部分，其施工质量直接影响到建筑工程整体的施工质量及安全。因此，对其施工技术展开研究十分必要。本文结合工程案例，对建筑工程中的桩基础施工技术进行了详细的介绍，旨在为类似工程施工提供参考借鉴。
关键词:建筑工程；桩基础；施工技术
0 引言
随着我国建筑行业的迅速发展，高层建筑在城市建设中的应用也越来越广泛，这对高层建筑工程的基础施工也提出了更高的要求。在高层建筑施工中，桩基础施工是工程施工中的重要施工环节之一，由于其施工条件较为复杂，施工难度较高，对其施工技术水平也提出了更高的要求。因此，要对建筑工程桩基础施工技术展开探讨，提高其施工技术水平，为建筑工程的施工安全提供保障。
1 桩基础施工技术概述
1.1 桩基础概念
桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成，承担着上层建筑工程与地面的连接功用，将上层建筑结构的荷载向下传递至地面，从而提高建筑结构抵抗外部荷载的能力、提高整体结构的抗震能力等，同时，也有助于提高基岩承载力，有效防止建筑结构沉降。桩基础施工技术主要有单桩基础施工技术、低承台桩基础施工技术和高承台桩基础施工技术。单桩基础施工技术是基础通过桩与桩相连而形成建筑结构基础的施工技术，低承台桩基础施工技术指的是桩基础桩身全部在土中，承台的底面与土体进行连接而形成建筑结构基础的施工技术，高承台桩基础施工技术指的是桩露出地表，承台底面高于地表的一种施工技术。一般而言，建筑工程中的桩基础结构多采用低承台桩基础施工技术。
1.2 桩基础施工技术特点
桩基础施工技术作为建筑工程施工过程中常用的一种技术，主要特点有:在施工过程中，桩基必须具备很强的承载能力，不管在坚硬的基岩、硬质黏土还是中密砾石地层，必须具备承载上部结构的承载力；每一个单桩的竖向承载力必须足够大，不会出现太大的沉降或者倾斜，必须保证上部建筑结构的稳定，并且具有一定的抵抗地震、台风等情况引起的水平荷载；施工过程中，桩基础必须嵌固在坚硬度基岩上，具有不受浅土层下陷偏移影响的能力，保证建筑结构不发生倾斜。
1.3 建筑工程采用桩基础施工技术的原则
在建筑工程的设计、施工时，选择合适的桩基础施工技术是十分重要的，必须根据不同的地质情况、施工情况选择与工程相适应的桩基础类型，保证整个建筑工程施工方案最合理、造价最低。因此，在应用桩基础施工技术必须遵循以下原则:采用桩基础施工技术必须因地制宜，根据工程施工现场的地质情况、水文条件以及施工环境选择桩基础类型以及相适应的施工方法；必须满足建筑工程的建设要求，根据相应的建设要求确定桩的承载能力，保证建筑结构的安全稳定；必须满足整个建筑工程工期要求，选择的桩基础施工技术必须与工程进度相适应。比如在工期较紧时，采用灌注桩显然是不能满足要求的，灌注桩工期较长，而采用静压桩施工则可以满足工期要求。
2 工程案例
某小区住宅区建筑工程，采用桩基础施工技术，桩基安全等级为二级，工程地质情况从上向下依次为杂填土、黏土、淤泥、细砂层、卵石层等。根据工程地质情况以及桩基础施工技术要点进行施工，由于地质情况特殊，不同建筑物桩基础分别采用灌注桩基础和预制桩基础两种形式。灌注桩桩长为23.3～26m，桩直径为700、800mm。桩身结构采用C30混凝土，每根桩的极限承载力要求为1000kN。预制桩基础采用预应力混凝土预制桩(HPC－AB桩)，预制桩混凝土强度等级为C80，桩直径为500mm，壁厚度为125mm，设计单桩竖向承载力为1800kN，采用预制桩基础施工技术，锤击法进行施工，采用D62型柴油锤，B型桩靴，有效桩的长度为20～25m。桩型为端承桩，桩底端嵌固于风化板岩1m。在锤击过程中均满足于贯入度相关要求，并且控制总锤击数小于2500次。
3 桩基础施工技术应用条件及准备阶段
3.1 桩基础施工技术应用条件
桩基础施工技术在建筑工程的施工过程中起着十分重要的作用，但是由于桩基础施工技术与普通的地基施工技术相比成本较高、工程量较大，并且桩基础施工技术并不完全适应于所有的建筑工程，因此，在建筑工程施工过程中应用桩基础施工技术需要一定的条件。桩基础施工一般应用于地基质量要求比较严格或者建筑结构自重承载能力要求比较严格的建筑工程中。施工处地基土层比较特殊或者处于地震带的建筑结构工程也可以采用桩基础施工技术，建筑结构较高但占地面积较小的建筑结构也可以采用桩基础施工技术。如本案例中，由于工程地质情况依次为杂填土、黏土、淤泥、细砂层、卵石层等，考虑到不同建筑结构层数、承载力要求选用桩基础施工，从而保证整体建筑结构的安全。
3.2 桩基础施工技术的准备
建筑工程应用桩基础施工技术首先要勘察工程施工现场情况，主要是对建筑工程的施工现场环境、地质情况进行勘察，整理所得数据资料以便确定具体的施工方案；同时也为施工所采用的设备进行评估，保证现场施工的顺利进行；之后依据勘察所获得的相关资料确定合理的建筑工程桩基础施工方案，保证整体工程的施工质量，保证施工方案的科学性、有效性和合理性；最后调整、控制桩基的高度，主要通过施工人员一系列放线、定位作业确保各个水准点高程的准确性，最终确定建筑工程桩基的标高，从而满足建筑工程的整体施工要求，提高建筑结构的质量。本案例中，在进行桩基础施工前，进行场地布置准备工作，保证三通一平，做好施工前准备。根据施工总平面确定各个桩位位置，布设施工机械进行钻孔，并依据相应规范要求进行操作，控制泥浆密度在1.3～1.5g/cm3范围内，待孔施作完毕后进行清孔处理。依据本建筑工程对桩的要求选用混凝土进行灌注、养护，最终形成桩基础。
3.3 桩基础施工技术在建筑工程应用质量控制
桩基础工程是整个建筑工程中十分重要的部分，其质量的好坏直接决定整个建筑结构的稳定性和安全性。而桩基础的施工工艺、工序比较复杂，对于桩基础的施工要求也逐渐提高，在实际的桩基础施工过程中会出现一些质量问题，比如桩基础施工过程中倾斜角过大、桩位与预计位置偏差过大、桩基础的承载能力比设计值低等问题。为了提高桩基础施工质量、保证建筑结构质量，必须对桩基础施工技术进行质量控制。常见的建筑工程桩基础质量控制方法主要有纠偏法和扩大承台法。①纠偏法主要适用于桩基发生倾斜但没有出现断裂的情况，在出现这种情况时，可以采用局部开挖千斤顶纠偏复位的方法进行纠正桩倾斜的质量问题。采用这种方法必须注意对桩结构的保护，顶推力不能过大，避免破坏桩结构；②扩大承台法主要适用于建筑工程基础结构尺寸不够的情况，出现这种情况时必须扩大桩基础承台面积，从而提高结构的稳定性。当建筑设计的桩承载力达不到设计要求时，应该将桩基础与土体共同承担荷载，从而分担上部荷载，保证上部建筑结构的稳定性。
4 桩基础施工技术在建筑工程中的应用
4.1 灌注桩施工技术在建筑工程中的应用
灌注桩施工技术在建筑工程中的应用主要有沉管灌注桩施工技术、挖孔灌注桩施工技术以及钻孔灌注桩施工技术。其中沉管灌注桩施工技术是利用外力直接将桩基打入土体中，施工操作比较简单、工艺比较简单，但是由于沉管过程中外力对桩身的作用容易出现桩基损坏等情况，因此，必须控制好桩锤的力度。沉管灌注桩施工技术一般采用单打法、反插法、复打法等工艺，采用单打法拔管时每拔0.5～1.0m需振动5～10s，之后再拔0.5～1.0m，重复操作拔出管道；采用反插法时每拔管0.5m需下插0.3m，重复操作拔出管道；采用复打法时需要在同一桩孔位置连续单打，局部复打。挖孔灌注桩施工技术是在施工时使用人力进行挖孔，之后进行桩基浇筑、保养，由于这种方法桩的精度不能得到控制并且对建筑工程的质量有所影响，已经逐渐被淘汰。钻孔灌注桩施工技术(见图1)是使用机械钻孔之后进行桩基浇筑、保养的一种施工技术，为当前建筑工程中经常采用的灌注桩施工技术。其在施工时，必须保持护套中心与桩位中心偏差在50mm范围内，保证回填土严实紧密、避免漏浆，确保桩基的整体工程质量。注浆时一般采取分层注浆的方式，每层厚度为50～60cm。
采用灌注桩施工技术的工艺流程为:清理场地→放线确定桩位→放置桩机→钻孔→清孔→检查桩孔质量→放置钢筋笼→浇筑混凝土。根据桩位的平面布置图确定桩基的位置，并在施工前进行核查。之后埋设护套，其作用是固定桩孔的位置，避免地下水流入，防止塌孔。一般护筒采用4～8mm钢板制作，内径一般比钻头的直径大100～200mm，顶面比地面高0.4～0.6m。埋设护筒时，其深度在砂土中要超过1.5m，在黏土中要超过1m，泥浆面要比地下水位高1m以上。泥浆的制备一般需要根据土质情况来确定，在黏土或者粉质黏土时，控制泥浆密度为1.1～1.3g/cm3，在穿过卵石层时，密度要控制在1.3～1.5g/cm3，一般黏度控制在18～22，含砂率小于8%。待准备好后进行成孔作业，一般采用回转钻成孔的方法进行，当桩孔合格后进行清孔作业，必须保证孔底500mm内泥浆密度不超过1.25g/cm3，孔底部沉渣厚度符合相应规定。待清孔完毕后吊放钢筋笼，浇筑混凝土，混凝土保护层厚度应大于35mm。
4.2 预制桩施工技术在建筑工程中的应用
预制桩施工技术是在建筑工程基础建设前根据建筑工程对桩基的要求提前制作，之后将预制完成后的桩直接打入地层形成建筑结构基础的一种基础施工技术，采用预制桩施工技术主要有钢管预制桩和混凝土预制桩两种，其中钢管预制桩多以钢管桩和H型钢桩为主，一般用于特殊的建筑工程施工作业。混凝土预制桩采用混凝土预制，具有耐久、坚固、施工方便快捷的优点，在建筑工程施工中应用最广。预制桩基础施工必须根据打桩顺序、桩尖方向进行，预制桩灌注必须从桩顶开始灌注直至桩尖。预制桩沉桩方法一般有静力沉桩、锤击沉桩以及振动沉桩。由于沉桩过程中会出现挤压土层导致土层破坏的情况，因此，必须合理规划沉桩顺序，准确掌握建筑工程施工范围，合理确定桩基数量及间距，减少桩基挤压土层现象。在实际建筑工程中，必须结合实际情况，选择与工程相适应的沉桩技术，全面探查整个建筑工程施工区域情况，控制桩顶的高度和方向，避免出现偏差，如果发现偏差必须及时纠正，确保每一根预制桩的承载能力和稳定性，进而提高整个建筑结构的承载力。
预制桩施工技术一般流程为:清理场地→铺筑碎石并压实成工作面→放置桩机→打桩→质量检查→开挖桩帽形成土模→绑扎。清理场地完成后根据工程设计标明桩点位置，用全站仪进行放样并校核。在施工场地上铺设20cm碎石并压实，形成工作面，进行网格控制，防止桩的挤压土体效应。待场地准备完毕后，放置桩机，检查各机械是否正常运转，最后按照既定的打桩顺序，调整桩机位置对位。之后起吊预制桩，将索具捆绑在桩上端吊环的附近，一般不超过30cm，之后起吊预制桩，确保桩尖与桩位中心垂直对准，之后缓慢插入土中，先用较小落距的锤进行锤击1～2次，待桩进入土体一定深度后稳定桩身垂直度，确保垂直度偏差不超过0.5%。之后用最大落距小于1.0m的落锤进行打桩，循序渐进，最终将预制桩打入地下，形成桩基础。
5 结语
综上所述，桩基础施工技术水平的高低直接关系到桩基础的施工质量，并对建筑工程施工的安全性及质量具有一定的影响。因此，在建筑工程桩基础施工中，施工人员要结合工程的实际情况，合理应用桩基础施工技术，同时还要加强对各个施工环节的质量控制，从而确保桩基础施工的质量，提高建筑工程稳定性和安全性。
参考文献
[1]方海波.高层建筑工程施工中桩基础施工技术探讨[J].低碳世界.2016(11)
[2]姜泽先.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用分析[J].山东工业技术.2015(24)
论文作者:徐三桂
论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期
论文发表时间:2017/3/6
标签：施工技术论文; 桩基础论文; 建筑工程论文; 建筑结构论文; 桩基论文; 情况论文; 工程施工论文; 《基层建设》2016年第33期论文;