浅谈桩基础施工技术现状以及发展趋势

浅谈桩基础施工技术现状以及发展趋势

摘要：随着经济的发展，城市规模逐渐扩大，高层建筑项目越来越多，对于基础部分的施工提出了更高的要求。一般情况下，高层建筑基础部分都以桩基施工为主，本文主要对桩基础施工技术在高层建筑工程中的应用进行探讨，希望能促进我国建筑行业的发展。

关键词：建筑工程；桩基础；施工技术；方法

1、桩基础施工技术现状目前我国最常见桩的类型主要有：灌注桩包括人工挖孔灌注桩、机械成孔灌注桩和预制桩。桩基础广泛应用于房屋建筑、水利建筑、桥墩基础等。人工挖孔灌注桩因具有施工方便、单桩承载力高、抗震能力强、施工速度快、可多桩同时进行桩端持力层便于检查，质量易于保证等优点得到许多设计和施工单位认可，但也因施工条件差、劳动强度大等受到限制。适用于无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土及含少量砂卵石的黏土，对有流沙、地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层不适用。

灌注桩是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。其能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。灌注桩操作要求严格，施工过程中必须力争一次成桩，避免返工，成孔时有大量土渣或泥浆排出。根据成孔工艺不同，分为干作业成孔、泥浆护壁成孔、锤击成空、套管护壁成孔和爆扩成孔等，近年来还出现了扩沉管灌注桩、钻孔压浆承桩等一些新工艺。预制混凝土桩的形式有预制方桩及预制管桩两类，是在专业厂家加工而成，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。预制桩坚固耐用、施工速度快、抗腐蚀性强、单桩承载力较高。由于施工噪音和振动较大，也由于是挤土桩，施工时易引起周围地面隆起对施工周围环境影响较大。一般不宜在城市建筑密集的地区使用。钢桩则有H型钢桩、钢管桩和钢板桩等，它们的沉桩方法主要有锤击打入法、静力压桩法及水冲沉桩法，有时也采用振动沉桩方法。

2、建筑桩基础施工技术中存在的问题尽管近年来建筑桩基础已经取得巨大进步，然而随着科技的进步和技术的不断改革，使得现代的建筑桩基础由于各种原因仍然存在着很多问题，现做如下具体分析。

2.1建筑桩基础质量不高，承载能力低建筑桩基础质量的高低直接关系着建筑工程后续的施工质量，然而现在的建筑桩基础普遍存在着质量低下的问题，所能够承载的重量达不到施工设计要求。引起这种情况的原因有很多，首先是单桩沉入的不深，桩深在桩端还未沉入施工设计所要求的持力层时已经满足了规定要求，其次，单桩倾斜的角度太大，出现裂缝甚至断裂等现象，也会直接降低单桩的承载能力。另外，相关人员在对施工现场进行实地考察时，所研究出的有关地质构造以及单桩的承载能力等数据不准确，导致后续的建筑桩施工中出现问题，严重影响了建筑桩的质量，使其不能很好地发挥应有的作用。

2.2 管桩倾斜的原因分析、处理

2.2.1 预应力混凝土管桩属挤土型桩，在施打大面积密集群桩时，往往造成先打入的桩挤土产生倾斜，管桩施工速度太快时会加剧挤土效应；

2.2.2 施工顺序不当导致应力扩散不均匀，随着施工数量的增加，挤土效应越加明显；

2.2.3 基坑开挖方法不当，一次性开挖深度太深，使桩的一侧承受土压力较大，桩身发生弯曲变形；

2.2.4 为确保桩机行走，上部填土形成硬壳，随着沉桩施工产生的挤土效应致使上部硬壳向已施工方向移动；2.2.5 沉桩过程中地下遇到大块坚硬物体，把桩挤向一侧；

2.2.6 施工过程中桩身不垂直。

2.3 纠偏处理

2.3.1 较浅的（一般2～3m）可以将桩倾斜反向土方挖除后扶正。

2.3.2 较深的可以用钻孔取土、高压水冲取土等方式将桩倾斜反向一侧土取出后扶正。

2.3.3 在取土前，应在桩倾斜的反向打好地锚，用细钢丝绳、手动葫芦将桩与地锚连接起来，取土深度需超过桩倾斜深度0.5～1m，轻轻拉动手动葫芦，边拉边对桩进行测量，不可过拉。倾斜量大的桩，应分几次拉直，当拉力过大时，应进行取土后再拉动手动葫芦。桩扶直后，桩周产生的空隙用砂或碎石填实。

2.3.4 对纠偏扶正的桩进行检测，看其是否在纠偏施工中发生异常情况，如无异常可进行下步施工。

2.3.5 对于偏斜过大且无法扶正的桩，应进行补桩。

2.4 建筑桩出现断裂现象众所周知，建筑桩倾斜角度太大不仅会降低建筑装的承载能力，而且当建筑桩的承载能力不能满足建筑工程施工设计要求时，还会导致断桩等更为严重的现象发生。除了这一情况外，还会有其他原因会导致建筑桩断裂。如果在堆放或者是在运输建筑桩的过程中，不能很好地控制其支点，在起吊时也不能很好地把握吊点的位置时，都可有可能导致建筑桩断裂。所选择的建筑桩质量低，本身存在着弯曲现象，或者是建筑桩太细，在沉入的过程中遇到比较坚硬的岩层而变形弯曲，当弯曲到一定程度时便会引起断裂，导致建筑桩失去功效。另外，在进行打桩时，应该严格按照施工设计要求控制锤击的次数，避免有的锤击过重，一旦锤击次数过多建筑桩难以承受其压力时出现断裂现象，得不偿失。

3、桩基础施工技术的发展趋势桩基础施工技术发展中至少有以下一些趋势值得人们关注。

桩的尺寸向长、大方向发展。基于大型桥梁建筑物承载的需要，桩径越来越大，桩长越来越长。南京长江二桥主塔墩基础反循环钻成孔灌注桩直径为3000mm，深度150m；厦门某工程人工挖孔桩长度为73m，桩径1.8m。

向高强度桩方向发展。随着对打入式预制桩的要求越来越高，诸如高承载力、穿透硬夹层、承受较高的打击应力及快速交货等要求，RC桩满足不了上述要求，故PC桩和PHC桩使用越来越多。

向多种桩身材料方向发展。以灌注桩为例，桩身材料种类亦出现多样化趋势，如普通混凝土、超流态混凝土、无砂混凝土及微膨胀混凝土等。打入式桩亦有组合材料桩，例如钢管外壳加混凝土内壁的合成桩。

向组合式工艺桩方向发展。由于承载力的要求、环境保护的要求及工程地质与水，文地质条件的限制等，采用单一工艺的桩型往往满足不了工程要求，实践中经常出现组合式工艺桩。例如，钻孔扩底灌注桩有成直孔和扩孔2个工艺；桩端压力注浆桩有成孔成桩与成桩后向桩端地层注浆2个工艺；预钻孔打入式预制桩有钻孔、注浆、插桩及轻打（或压入）等工艺。

向扩孔桩方向发展。普通直径钻孔扩底灌注桩（桩身直径300～400mm、扩底直径800～1200mm）的静载试验结果表明，与相同桩身直径的直孔桩相比，前者的极限荷载为后者的 1.7～7.0倍，前者的单位桩体积的极限荷载为后者的1.4～3.0倍。大直径钻（挖）孔扩底桩具有承载力高、成孔后出土量少、承台面积小等显著优点，在国内外得到广泛应用。我国的钻孔扩底桩种类有20种以上，日本的大直径钻扩桩工法近30种。扩孔的成型工艺除钻扩外，还有爆扩、夯扩、振扩、锤扩、压扩、冲扩、注扩、挤扩和挖扩等种类。另外，有些传统的施工方法，在施工时噪音大、振动大和油污飞溅等缺点，在城区的住宅群及公共建筑群等施工中受到很大限制，因此静压式钢筋混凝土预制桩施工技术在国内得到业主的青睐，已显现出用液压打桩锤取代筒式柴油锤的趋势。

参考文献

[1] 杨树民.浅谈桥梁钻孔桩基础施工技术[J].山西建筑.2009（07）

[2] 左明福.公路桥梁深水桩基础施工[J].土工基础.1999（02）