建筑工程桩基础施工技术研究

建筑工程桩基础施工技术研究

发表时间：2017-12-11T15:59:03.753Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第19期作者：申立平

[导读] 本文首先对桩基础进行了概述，包括桩基础的定义、作用以及分类，然后阐述了各类桩基的施工技术。

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摘要：针对桩基础施工的当前现状，本文首先对桩基础进行了概述，包括桩基础的定义、作用以及分类，然后阐述了各类桩基的施工技术，最后详细论述了桩基础施工过程中的常见问题以及相关处理措施，希望能给相关专业人员提供有限指导。

关键词：桩基础；施工；技术

桩基础可以采用很多施工工艺，例如钻孔灌注、打入法、静力压入等，桩基础能够穿越各类土质，作为几乎所有建筑物的基础。总体而言，桩基础的施工工艺比较繁琐，但是灵活性较大，因此在建筑基础中具有广阔的前景。当前国内建筑物每年大概使用桩基础一百万根，在需求量如此之大的背景下，如何保证桩基础的安全施工和施工质量，已经成为我国建筑行业亟待解决的重点问题。与此同时，随着施工技术的进步，无论是桩基础的种类、施工工艺还是施工机械均获得了较大的完善。桩基础的施工属于隐蔽工程，一旦施工完成后难以检验其质量是否符合规范要求，施工现场的土体结构以及其它客观因素十分复杂，导致桩基础的施工质量必然会存在一定的缺陷，对此必须加强现场管理，并严肃分析施工过程中出现的问题，并提出相应的对策。

1.桩基概述

1.1定义

建筑桩基主要由基桩与承担上部荷载的承台所构成。如果桩基的桩身全部都埋在土层里，承台的底部和土质接触，这样的桩基可以称之为低承台桩基；如果桩基的桩身位于地面之上并且承台的底部在地表之上，这样的桩基可以称之为高承台桩基。值得注意的是，通常情况下建筑中采用的桩基形式多数为低承台桩。

1.2分类

桩基础按照受力来分，可以分为摩擦型桩、端承型桩、摩擦端承桩和端承摩擦桩。摩擦型桩主要通过侧面土体的摩擦力来承担上部传至桩基的荷载，端承型桩主要通过桩端下部的土体来承担上部荷载，而摩擦端承桩则通过端下部的土体来承受大部分的荷载，另外少量荷载则由侧面土体的摩擦力来承担，端承摩擦桩则与摩擦端承桩正好相反，通过侧面摩擦力来承担绝大多数荷载，其它小部分荷载由端部土体来承担。

桩基础按照施工工艺来分，可以分为预制桩和灌注桩。预制桩是指在打桩前预先制作的桩基，然后通过各种手段将其打入地下。而灌注桩则先在地面钻孔，然后将混凝土灌入，最后经过养护形成桩基，因此具有较大的灵活性和整体性。

2.桩基础施工常见问题

2.1承载力不符合规范要求

桩基施工中，必须抽取一部分比例进行成桩检验，主要对桩基的承载能力进行测试。桩基承载能力不足的状况在实际工程中时有发生，究其原因主要由以下几方面造成：桩基端部并未进入承载能力较大的持力层，导致土层难以承载上部的荷载；桩基的倾斜度并未控制好，导致单桩的承载能力无法满足规定的数值；勘察报告中记录的数据与实际场地的土质状况存在较大偏差，造成桩基承载力不足；桩基材料或者施工工序并未按照施工方案规定正确选用和实行，导致桩身强度不足。由此可见，承载力不足问题不仅与技术层面有关，也与管理措施密切相关。

2.2桩倾斜度过大

桩基施工的另一个常见问题是桩身倾斜度超出规范范围（如表1所示），使得建筑物无法进行下一步的施工。引起此问题的原因主要包括：如果采用的是预制桩，预制桩自身质量可能较差，桩顶与桩底的直径大小相差过大，导致桩基整体倾斜；桩基在安装过程中并没有保证垂直，其一是桩架与地面并不垂直，其二是钻杆与地面可能并不垂直；针对钻孔灌注桩的施工，如果钻杆、钻头与桩身并不处于一条直线，则必然造成最终桩身的倾斜；在施工过程中，钻头触碰到石头或者其它一些坚硬物体，导致钻头偏离原来的轨迹，最终造成桩身倾斜；桩的距离并没有严格控制，或者桩基施工的走向图不科学，造成严重的挤土效应，导致桩身挤压倾斜；基坑开挖与桩基施工之间并未协调，基坑开挖造成的横向力传导至桩身，引起桩身失衡。

2.3断桩现象

桩基施工中还存在另外一个较常见的问题，即断桩现象。一旦发生断桩将导致巨大的成本浪费，因此必须严肃分析其引起原因。最常见的断桩原因归结如下：由于各种不规范操作导致桩身倾斜度过大，桩身在自身重力的作用下引起断桩；桩在放置、吊装的过程中起吊点并没有按照计算结果设置而引起断桩；桩基施工过程中，桩身的弯曲程度太大而导致桩身断裂。如桩在制作过程中已经处于弯曲状态，当桩身打入地表下较硬土层时，随着锤打次数增加，弯曲度也随之增加，最终引起桩身断裂；桩基锤击次数远远超过方案要求，施工方案规定了锤击的次数要求，然而现场人员并未严格按照方案实行，造成桩身断裂。

3.技术处理措施

3.1补送结合法

如果打入的桩应用分节的方式进行连结，一旦接桩的技术较差，必定引起连结的节点脱落，在此种情况下可采取送补结合法来操作。首先，针对有疑问的桩进行复打，将其沉入，将脱落或者松开的接头再次顶牢，使其重新获得一定大小的承载能力；其次，适当地将一些

完整的桩补上，一方面可以弥补整个桩基竖向承载能力的缺陷，另一方面也可以保证让补上的整桩具有承载地震荷载的能力。

3.2补桩法

补桩法较为常用的有两种。其一为桩基承台施工前进行补桩，如果桩基的距离不大，一般可以采取首先钻孔，然后植桩，最后沉桩的方式；其二为在承台和地下室施工完成后再进行补桩，这种补桩方法具有其特定的优势，即能够应用承台或者地下室承载静压桩在施工中产生的反向荷载，设施较为简便，操作也十分简单，而且不会对工期造成影响。

3.3纠偏法

如果在桩基完成后发现桩身存在一定程度的倾斜，但是并没有发生断裂，而且桩的长度较短，或者是由于基坑开挖而导致的桩基倾斜但并未断裂状况，均可采用纠偏法来进行后期处理。纠偏法首先要进行相应部位的局部开挖，然后再用千斤顶进行纠偏和复位，经长期实践，在桩基处理工作中取得了较好的成效。

3.4复合地基法

复合地基法同样是一种较为常用的桩基技术处理方式。复合地基法主要是结合桩基和土质相互配合的原理，针对地基进行一定的处理，以增加地基土的承载能力，以达到分担桩基荷载的目的。复合地基法通常可以采用如下方式：在桩基承台下部进行换土处理，以实现换土地基，首先挖出部分承台下的土，将其用啥时填层分层填实，然后继续完成承台的施工；在桩基之间施工水泥土桩，如果地基的承载能力无法满足上部结构的荷载，则可以在桩基之间设置相应数量的水泥搅拌桩，以增强地基的承载能力。

结论

高层建筑可以显著节约用地资源，因此当前的建筑建设越来越趋向高层化发展。与中低层建筑相比，高层建筑具有更大的自重，承受更大的水平荷载，因此对于基础的要求更高。桩基础可以有效抵抗高层建筑的竖向及水平荷载，因此在高层建筑施工中得到广泛应用。具体来说，桩基础可以较好地承担高层建筑竖向荷载，保证建筑的倾斜度，防治建筑水平荷载下的倾覆以并确保建筑的稳定性，因此随着我国经济的发展，其应用范围必定会得到进一步扩大。国内的建筑桩基施工工艺以及施工技术已经取得了高速的进步，但是与国外经济发达地区相比仍然存在着较大的差距，主要包括施工人员素质以及施工设备等方面的差距。为了缩小国内外桩基础施工方面的差距，必须一方面提高施工人员的素质，另一方面从施工机械设备以及施工技术切入。此外，在桩基施工之前必须做好必要的准备措施，在施工具体过程中必须对施工人员进行严格的管控，避免出现不必要的差错，导致一些施工偏差，才能较高效地保证桩基的施工水平以及整个建筑物的施工质量。显然，桩基础本身的质量直接影响到整个主体结构的质量和安全性，因此在桩基础的施工中，当遇到一些难以解决的问题时，必须联合施工方、业主方、监理方甚至设计方一同进行交流、讨论以及协商，将技术措施和管理措施相互配合，共同保障桩基础施工的顺利完成。

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