浅谈桩基础施工全过程

浅谈桩基础施工全过程

摘要：鉴于桩基础的应用优势，其在工程中得到广泛应用，本文通过结合笔者工程实践，以预制桩施工为例，提出桩基础施工全过程，包括桩基础施工前准备、打桩技术等，为同行提供参考。

关键词：建筑工程；桩基础；打桩施工；贯入度

Abstract: In consideration of the advantages of the application of pile foundation, get the extensive application in the engineering. This paper combined with the engineering practice, the construction of precast piles as an example, presents the whole process of pile foundation construction, including preparation before construction, pile foundation piling technology, provides the reference for the colleague.

Key words: Construction Engineering, pile foundation, pile construction, penetration

1．引言

一般工业与民用建筑多采用天然浅基础，它造价低、施工方便。当建筑物荷载比较大，地基的软弱土层比较厚，或是一些特殊建筑物对变形和稳定有严格要求，而浅基础不能满足地基承载力或变形要求时，采用桩基础。桩基础作为深基础的一种主要形式，其不但可选用深处承载力大的土层来承受上部荷载，还可利用桩周壁的摩阻力来共同承受上部荷载，因而其承载力高、变形小、稳定性好、有很好的抗拔力，在各类建筑中应用广泛。

2．桩基础施工准备技术

（1）在进行桩基础施工前首先必须对地基进行勘查，查明施工场地的地形地貌；掌握场地的地形、构造情况及不良土质情况；查明施工场地内的工程水文地质情况，即地下水的水位、水质及其变化情况；了解施工场地内人为或自然地质现象，如墓穴、防空洞、枯井、暗沟和溶洞、地穴等情况。同时地基勘查要求推确、细致，因此钻孔布置要合理，要尽可能全面、准确地反映施工场地的实际情况，以便为施工提供准确依据。

施工场地及周围状况的资料收集，如施工场地的状况的查明，施工场地表面状态及地上堆积物；地下建筑物、管道、树木及地上障碍物等；地基的稳定程度。另外还需对施工场地周围建筑物的情况查明，周围建筑物的结构、构造和层数；周围建筑物的基础形式、埋深及地基沉降状况，周围建筑物的施工状况，包括开挖深度、规模、基坑支护方法、基坑开挖时间和排水降水方法等；周围建筑物的用途及附属设备等。公共设施及周围道路状况查明，地下管线(如；自来水管、煤气管、暖气管等)的位置、埋深、管径、使用年限等；周围道路的级别、宽度、交通情况等。

（2）桩基础工程施工前，应根据工程的特点、规模、复杂程度、现场条件等，编制整个桩基础分部工程的施工作业计划。工程概况主要包括工程项目构成状况、规模、特点；建设项目的施工、承包单位，成本、工期、质量目标，施工场地的地质、地形、水文、气象条件；建设地区技术经济状况、环境条件等。对预制桩、需考虑桩的预制、运输方案、设备、堆放方法、沉桩方法、沉校顺序和接桩方法等；对灌注桩，而考虑成孔方法、泥浆制备、使用和排放、清孔、钢筋笼的安放、混凝土的灌注等。桩基础施工机械设备应根据工程地质条件、工程规模、桩型、工期要求、施工现场情况、施工方法等条件进行综合选择。绘制桩基础施工平面图，根据施工要求在图上标明校位、间距、编号、施工顺序；水电线路、道路等临时设施的位置；桩顶标高的要求‘沉桩控制标准；材料及预制桩的堆放位置；若桩施工采用泥浆护壁时，应标明制浆设备及其循环系统的位置。

（3）采取桩基础施工现场准备。桩基础施工前，应清除妨碍施工的地上设管道、树木等，以有效地确保施工的顺利进行。对于现场预制桩的场地的处理：对场地进行必要的夯实和平整处理，防止预制桩桩身发生弯曲变形，影响预制桩的质量。对于采取沉桩场地的平整处理：桩基础施工设备进场前应做好场地的平整工作，对软弱场地应进行必要酌处理(如夯实等)，使场地的承载力能满足设备正常的工作要求。施工前采取桩基础放线定位，桩基础轴线是桩基础施工和整个上环结构施工都应遵照执行的，必须予以高度重视。轴线的施放，应以国家级三角网控制点引入，并应多次测量复合。桩基础轴线的定位点，应设置在不受桩基础施工影响的位置。施工中为控制桩基础施工的标高，应在施工区附近设置水难基点一般要求不少于2个。为保证准确性，防止破坏，应设置在不受桩基础施工影响之处。

3．预制桩施工技术

预制桩有工厂预制和现场顶制两种。工厂预制杜通常为标准化大规模生产，一般在混凝土台面生产预制桩，由于有良好的制作环境，因此整桩的截面规整、均匀、质量好、强度高；而就地预制桩通常为非标准的短桩。工程上常用的顶制校有普通钢筋混凝土顶制桩(简称RC桩)、预应力混凝土离心管桩(简称PHC桩)和钢桩。对于预制桩的施工主要包括制作、起吊、运输、堆放、接桩和沉桩等工作。根据打（沉）桩方法的不同，预制桩基础施工有锤击沉桩法、静力压桩法及振动法等，以锤击沉桩法和静力压桩法应用最为普遍，本文就锤击沉桩法进行详细剖析。

（1）预制桩施工机械选取。对于预制桩的沉桩设备，主要包括桩锤和桩架两大部分产生沉桩所需的能量、桩架在打桩时起悬吊桩锤和导向作用。沉桩的主要机具是桩锤，按目前工程中使用频繁的程度，依次为柴油锤、蒸汽锤(分单作用和双作用)、落锤、液压锤、振动锤。在民用建筑中；大量采用柴油锤施工，主要是其能量大，供选择的规格多；蒸汽锤由于其配套设备较庞大，打桩能量及打桩速率均受限制，因此在市场上已日趋减少。液压锤因其锤击效率高，无油烟，振动小，深得工程界的欢迎，但国产液压锤尚少，进口液压锤价格昂贵。

锤重的选取应当以锤击法沉桩必须合理选用桩锤。锤重小了不易沉至设计标高，且影响施工进度；锤重大了容易将混凝土桩顶击碎，甚至击断。因此，应遵循下述原则：确保桩尖能穿越较厚的中间硬夹层，进入持力层，达到顶定的深度；桩的锤击应力不宜过大，不致将校头损坏。

（2）桩架是支持桩身和桩锤，在打桩过程中引导桩的方向，并保证桩锤能沿着所要求方向冲击的打桩设备。桩架主要由底盘、导杆或龙门架、斜杆、滑轮组和动力设备等组成。桩架的形式多种多样，常用的通用桩架(能适应多种桩锤)有两种基本形式，沿轨道行驶的多能桩架以及装在履带底盘上的打桩架。

（3）打桩顺序：确定桩位和沉桩顺序→桩机就位→吊装喂桩→校正→锤击沉桩→接桩→再锤击沉桩→送桩→收锤→切割桩头。打桩顺序合理与否将直接影响打桩速度和打桩质量，尤其对周围环境的影响更大。制定打桩顺序时，应研究现场条件和环境、桩区面积和位置、临近建筑物、地下管线的状况、地基土特性、桩型、间距、堆放场地、施工机械、桩群的密集程度等，选用下述打桩顺序：当基坑不大时，打桩可由一侧向单一方向进行。打桩推进方向宜逐排改变，对于同一排桩，必要时还可采用间隔跳打的方式。对于基坑较大时，可将基坑分为数段，而后在各范围内分别进行。打桩时可由两个方向对称进行，或自中间向四周进行。当于其他建筑邻近时，宜先在邻近建筑物周围打桩。基础标高不一的桩，宜先深后浅；对不同规格的桩，宜先大后小，先长后短，挤密均匀，防止位移或偏斜。对于粉质粘土及粘土地区，应避免按一个方向打桩。另外，值得注意的是，当桩距大于或等于4倍桩直径(边长)时，可不考虑打桩顺序。

（4）锤击打桩施工时应注意：打桩时，必须确保桩的平面位置及垂直度经校正后，方可将锤连同桩帽压在桩顶，开始沉桩。桩锤、桩帽与桩身中心线要一致，桩插入时的垂直度偏差不得超过0.5％。桩顶不平时，应用厚纸板垫平或用环氧树脂砂桨补抹平整。在桩锤和校棺之间应加弹性衬垫，桩帽和桩顶周围应有5-10 mm的间隙，以防损伤桩顶。打桩开始时，应采用小落距，轻击数锤，观察桩身、桩架、桩锤等垂直度，待桩入土一定深度后，才可转入正常施打。正常打桩宜采用“重锤低击，低锤重打”，可取得良好效果。当桩需接长时，街头个数不宜超过3个，要尽量避免桩尖落在厚黏性土层中接桩。当桩顶标高较低，须送桩入土时，应将钢制送桩工具放于桩头上，并使送桩工具的中心线与桩身中心线重合，锤击送桩将桩送人土中，送桩结束，即拔出送桩工具，并及时将桩孔覆盖。预制钢筋混凝土方桩的喂桩比较困难。因此，在喂桩时，为能自由转动直立的桩身，打桩工人往往用铁板做成一个“大扳手”，扳手的钳口做成一个四方形，内口比桩边长大20 mm左右，钳口外配一个大手把。当钳口钳住校身后，推动手柄，垂直的桩身能左右转动，方便对中就位。对于在较厚的软土、粉质粘土层中每根桩要连续施打，中间停歇时间不可太久。停止锤击沉校的标准，应根据桩端设计标高和最后贯入度的要求进行控制。桩端设计标高，指桩底端全断面进入桩端持力层的必要深度，一般土为3倍桩径，碎石土为l倍桩径。最后贯入度，为打桩终止前的一个定量指标。锤击法打桩，每10击称“一阵”，打桩即将终止时的最后二三阵，每阵的平均沉入量称为最后贯人度。一般常用控制贯入度为2-5cm/10击。