建筑工程中桩基础施工工艺要点分析

建筑工程中桩基础施工工艺要点分析

摘要：随着我国经济全球化趋势的加强，我国建筑行业也呈现出突飞猛进的发展势头。建筑工程的桩基础技术凭借着自身造价低、施工工艺简易、灵活性高等优势而得到了广泛应用。桩基础施工工艺的先进与否、施工质量的高低与否均对建筑工程整体质量起到直接性的影响。在本案，笔者就建筑工程中桩基础施工工艺要点展开讨论。

关键字：建筑工程桩基础施工工艺施工技术

就建筑工程而言，桩基础施工已经成为了必要的环节，且其施工质量对建筑工程整体质量起着直接性的影响。关于桩基础的选型，其应该以环境影响、应用场合、成本预算等方面为主要参考依据，并基于综合分析的基础上加以确定，以确保建筑工程中桩基础的应用效果。

一、建筑工程中桩基础技术的选择原则

（一）基础荷载量控制效果好

建筑工程桩基础施工之前，施工技术人员应该对建筑上层部分的荷载大小加以估算，并以该估算值为参考依据，准确设计出与之相对应的基础桩。这一原则的理论基础是单桩承载力的主要影响因素为建筑基础荷载量。

（二）土层条件最大程度满足工程桩基础施工技术的要求

研究结果表明，桩基础的实际功能受到建筑工程场地地质条件的制约，例如桩端持力层深度、地下水位情况、土壤成分等。所以，

在选择建筑工程桩基础类型时，应以各桩结构的参数及技术指标等为参考依据。

（三）桩基础施工技术与所需机械化设备间的良好协调度

工程施工技术人员应准确评估施工单位已确定的桩基础设备。若桩基础所需设备与实际拥有设备数量间存在偏差，则应该坚持“就近调用”的原则进行协调，且在必要的情况下，应考虑购置新机械设备。

（四）建筑工程周边环境与桩基础施工技术间的良好协调度

建筑工程周边环境是影响桩基础施工的重要因素，其主要包括钻孔桩施工受沙石或泥水等因素的影响程度，则在钻孔桩施工之前，应对沙石及泥水等环境加以有效处理。

二、建筑工程中桩基础施工工艺要点分析

（一）工程概况

某工程建设场地地处某冲积平原，其1号楼及4号楼的地下为2层、地上为22层；其自然地面标高在-1.3m左右；其土层分布（自下而上）依次为：粘土、粉土、粘土、粉砂、粉质粘土、粉土、粉质粘土、粉细砂、粉质粘土、粉土、粉质粘土、粉土、杂填土；其地下水类型属第四系空隙潜水，埋深约3m。

（二）桩基础设计技术

该工程原设计桩基是钻孔灌注桩，其桩长约22m、桩径约0.6m、砼强度等级是c25；其持力层是粉细砂；其单桩竖向抗压极限承载力是2100kn。1号及4号楼共设钻孔灌注桩约659根（1号286根、

4号373根）。

试验结果显示，相对于钻孔灌注桩，管桩水泥土复合基桩具备无泥浆污染、性价比高、承载性能好等优点。所以，该工程以管桩水泥复合基桩取代钻孔灌注桩（见下图）：

管桩水泥复合基桩的桩长约21m、桩径约1m；其单桩竖向抗压极限承载力为6000kn。桩基穿过持力层（粉细砂）10m左右、高强预应力管桩穿过持力层（粉细砂）3m左右。就建筑外围而言，其高喷由p·o42.5硅酸盐水泥拌制而成的水泥土桩固化剂，该固化剂的水灰比约1；其平均掺入量约500kg/m3；其在28天后的抗压强度均值≮6mpa。1号及4号楼共设管桩水泥土复合基桩240根（1号104根、4号136根）。

（三）施工技术分析

1.桩工机械

该工程桩基础施工中，管桩水泥土复合基桩采取一体式+组合式的施工机械方式；施工方式采取1套高强预应力管桩施工机械+2套高喷搅拌水泥土桩施工机械。此外，对高喷搅拌水泥土桩施工机械进行了适当改装，即其桩架改装为三支点式履带打桩机、桩杆为厚壁大直径钻杆（抗大扭矩性能强），并将大功率动力头设置于钻杆顶部，将特制钻头（发挥喷射搅拌功能）设置于钻杆底端。高强预应力管桩施工机械以普通静力压桩机为主。

2.施工工艺

管桩水泥土复合基桩施工工艺为同心植入高强预应力管桩+高喷

搅拌水泥土桩施工。高喷搅拌水泥土桩施工工艺为局部复喷复搅工艺+下沉-提升一个循环，即：

同心植入高喷搅拌水泥土桩的施工工艺相似于常规土桩施工工艺，即：

3.技术难点

喷浆工艺：本工程决定以小流量喷浆方式应对钻井下沉这一技术难度，从而降低返浆量、确保桩身喷搅均匀程度，并最大程度规避喷嘴堵塞现象，且实现了在钻杆提升及复搅复喷环节大流量喷浆控制成桩。

沉桩时间间隔：研究结果表明，待高喷搅拌水泥土桩施工完毕的1-2小时范围内，开始高强预应力管桩植入施工，其有助于最大程度规避高强预应力管桩施工对建筑外围沉桩移位或水泥土开裂等

的不良影响，从而确保了桩基础成桩质量。

桩位偏差：高喷搅拌桩与高强预应力管桩的施工桩位偏差与垂直度应该在同一时间得到控制。在实施控制过程中，应该坚持“高强预应力管桩桩位偏差控制为主”的原则，即事先确定高强预应力管桩的准确位置，再以此为参照物，对管桩水泥土复合基桩加以测量，以确保其有效桩径与工程设计要求间保持高度的一致性。

（四）效果分析

工程桩验试验为单桩竖向抗压静载试验，且 1号及4号楼均分别完成4组试验，而1-105号桩，4-137号桩主要用于沉桩阻力验证。下图为单桩竖向抗压静载试验曲线图，其中单桩竖向抗压极限承载

力均比设计要求高出6000kn。针对变形较大的4-11号桩及4-137号桩，其原因在于桩身局部水泥土受损及桩头平整度不达标。

下图为桩基础荷载分担比例图，其中，高强预应力管桩均承担着>70%的荷载比例，即高强预应力管桩在刚性基础条件下承担了荷载的绝大部分，由此可得，高强预应力管桩在控制桩基础桩位偏差方面发挥着重大作用。

此外，待桩基础基槽开挖完毕，其桩位偏差测量数据维持在

0-100mm范围内，这一数据与《建筑桩基技术规范》（jgj94—2008）内规定的数据完全相符。此外，在基准为管桩外沿的前提下，建筑外围高喷搅拌水泥土实测的有效宽度不宜≤250mm。由此可得，管桩水泥土复合基桩的有效桩径与相关设计要求完全相符。

结束语

不同类型的桩基础，其施工环境及施工要求均不尽相同，而正确选择桩基础技术将对工程施工质量起决定性的影响。在确定桩基础过程中，应该以建筑工程的现场环境及周边环境为主要参考依据。在确定桩基础的选择方案时，应该严格按照以下选择原则进行：基础荷载量的有效控制；土层条件最大程度满足工程桩基础施工技术的要求；桩基础施工技术与所需机械化设备间的良好协调度；建筑工程周边环境与桩基础施工技术间的良好协调度；造价控制与工程进度控制等，以确保建筑工程中桩基础施工技术符合工程实际要求。