浅谈建筑工程桩基础施工技术

浅谈建筑工程桩基础施工技术
摘要：桩基础是工业与民用建筑工程一种常用的基础形式，是深基础的一种。

按桩材料可分为钢筋混凝土桩、钢桩、木桩等，按受力分类为摩擦桩和端承桩，按桩的入土方法可分为打入桩、压入桩和灌注桩等。

建筑工程桩基础不论采用何种类型的桩，施工测量都是不可缺少的。

本文结合工程实例提出一些建议及控制措施。

关键词：桩；基础工程；施工；质量控制
1 工程概况
本工程桩基础采用预应力高强混凝土管桩（HPC-AB桩），桩径为φ500，壁厚为125mm，单桩竖向承载力特征值为1800KN，抗拔桩单桩竖向抗拔力特征值为300KN，采用锤击法进行施工，柴油锤型号为D62，桩靴采用B型，有效桩长为18-40m。

桩型为端承桩，桩端嵌入支承强风化岩，桩端入强风化岩内1米。

停打以桩端到达或进入持力层（对照地质资料）、最后3阵（10锤/阵）均满足最后贯入度要求和最后1m沉桩锤击数（不超过300）为收锤标准，最后贯入度20mm/10击，总锤击数不宜超过2500。

封底混凝土：桩端持力层为易受地下水浸湿软化层，在第一节桩施打（压）完毕后立即往管内孔底部填灌微膨胀砼，砼强度为C25,灌注高度不小于1.5m。

一般承台基础按单桩所布设，桩数在8根以内；地下室设备用房、电梯井、消防水池等部位基础较深，每个承台为群桩布设，桩数一般在10至13根，最深的桩顶在地面以下3.7m。

2．混凝土灌注桩基础质量控制措施
2.1混凝土灌注桩质量监控措施
比较准确判断桩身混凝土质量的是静载与抽芯，但是由于静载、轴芯为操作性检验，且费用高、时间长，所以常常采用动测法判定桩身混凝土的质量，而动测法具有一定的局限性，动测结果不能作为桩基工程竣工的验收依据，用于普查质量仅供验收参考。

对混凝土灌注桩质量监控要依施工单位素质，掌握施工过程实际情况与施工记录来判断混凝土质量还。

因此，管理工程师应该采取以下质量管理措施：（1）审查主要施工人员、施工单位所施工过的工程质量情况；
（2）审查施工工艺是否适合于施工的实际情况，采取了什么质量保证措施。

如：挖孔桩水位高、水量大、有没有采用水下混凝土配合比与水下导管法灌注，如没有，依出水量大及浇捣方法，就可推断混凝土严重离析等；钻孔桩钢筋
笼如没有设置混凝土保护层垫块，再检查一下灌完桩钢筋笼的位置情况，可推定保护层是否严重不足；
2.2钻孔灌注桩
钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式，广泛应用于房屋建筑、水工建筑和桥墩基础的施工，具有施工速度快、占地少、相邻干扰小、承载力大等优点。

但钻孔灌注桩的施工工程种类繁多，技术含量高，影响因素多。

在施工过程中，容易出现桩位偏差过大、孔底沉渣偏多、钢筋笼上浮、桩体混凝土离析、断桩、夹泥等质量问题，这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难，不能完全通过事后检查来判断存在的问题，必须加强施工准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下混凝土等施工全过程中各环节的质量监控，采取各种有效预防措施，才能保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。

(1)桩底地基承载力不足
原因：桩端没有支承在持力层上面。

质量管理措施：这种情况一般出现在复杂地层，一般最好取芯检验，如不能孔孔取芯，要参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况（一般钻进至微风化岩时，钻头不蹩钻，主动钻杆振动不很厉害，钻进声音感觉较好）、工程地质资料进行综合考虑。

(2)缩径（孔径小于设计孔径）
原因：塑性土膨胀。

质量管理措施：成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，在成孔一段时间，孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀；如出现缩径，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。

(3)桩底沉渣量过大
原因：检查不够认真，清孔不干净或没有进行二次清孔。

质量管理措施：
1)认真检查，采用正确的测绳与测锤；
2)一次清孔后，不符合要求，要采取措施：如改善泥浆性能，延长清孔时间等进行清孔。

在下完钢筋笼后，再检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔。

二次清孔可利用导管进行，准备一个清孔接头，一头可接导管，一头接胶管，在导管下完后，提离孔底0.4m，在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。

二次清孔优点：及时有效保证桩底干净。

(4)钢筋笼上浮
原因：
1）当混凝土灌注至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距钢筋笼仅1m左右距离时，由于浇注的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮；
2）由于混凝土灌注至钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定握裹力，如果此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上移。

质量管理措施：
1）灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2～3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上；
2）当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消除。

(5)断桩与夹泥层
原因：
1）泥浆过稠，增加了浇注混凝土的阻力，如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块，因此，在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象，有时甚至灌满导管还是不行，最后只好提取导管上下振击，由于导管内储存大量混凝土，一旦流出其势甚猛，在混凝土流出导管后，即冲破泥浆最薄弱处急速返上，并将泥浆夹裹于桩内，造成夹泥层；
2）灌注混凝土过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因。

导管提漏有两种原因：
a.当导管堵塞时，一般采用上下振击法，使混凝土强行流出，但如此时导管埋深很少，极易提漏。

b.因泥浆过稠，如果估算或测混凝土困难，在测量导管埋深时，对混凝土浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离混凝土面，也就产生提漏，引起断桩；
3）灌注时间过长，而上部混凝土已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝
土灌注极为困难，造成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故；
4）导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后混凝土不能及时冲填，造成泥浆填入。

防治方法：
1）认真做好清孔，防止孔壁坍塌；
2）尽可能提高混凝土浇注速度：a.开始浇混凝土时尽量积累大量混凝土，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。

b.快速连续浇注，使混凝土和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞；
3）提升导管要准确可靠，灌注混凝土过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程；
4）灌注水下混凝土前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。

3 施工中应注意的问题
1)钢筋笼在堆放、运输、起吊、入孔等过程中，严格按操作规定执行，严格执行加固的质量措施，防止钢筋笼变形。

钢筋笼吊装必须由持证人员指挥吊装。

2)浇筑混凝土时，钢筋笼顶部必须固定牢固，防止上浮，并严格按操作工艺边浇筑混凝土边振捣的规定执行，严禁把土和杂混入混凝土中进行浇筑。

3)施工过程应妥善保护好轴线桩、水准点，不得碾压破坏。

4)挖孔时在孔口设安全活动盖板，当土吊桶提升至离地1 8 m推动盖板关闭孔口再将手推车推至盖板上卸土，以防土块、操作人员落入孔内伤人。

挖孔完毕，及时盖好孔口，严禁用草袋、塑料布虚掩，并防止在盖板上过车和行走。

孔口和孔下作业人员必须系好安全带并戴好安全帽。

人员上下利用木辘轳、吊桶，但同时配备粗绳或绳梯以供应急使用。

5)在孑L下设100 W 防水带罩灯泡(36 V电压)照明。

并用鼓风机、输风管等供氧设备向孔内通风、供氧，以防有害气体中毒。

6)雨期施工：桩口上口外圈做好挡土台，防止灌水及掉土严格坚持随钻随浇筑混凝土的规定，以防遇雨成孔后灌水造成塌孔。

雨天不能进行钻孔施工。

4 结语
挖孔灌注桩的施工质量是一项复杂的系统工程，成桩的好坏直接关系到上层结构的安全和上层结构施工完成后建筑物的沉降。

由于桩基础的施工属特殊工序，稍有疏忽极易造成质量事故。

所以，施工中应坚持预防为主的原则，加强施工中的成孔、钢筋笼制作安装、混凝土灌注等过程中的各环节的管理，按照设计与施工技术规范的要求，及时解决施工过程中出现的各种问题。

当然，使用挖孔灌注桩具有机具设备简单，施工操作方便，占用场地小，无泥浆排出，对周围环境及建筑物影响小，施工质量可靠，可全面展开施工，缩短了工期，降低了造价等优点。