建筑工程土建施工中桩基础技术的作用解析

尤磊

随着我国经济的高速发展，人们对于建筑的安全性和稳定性要求越来越高。桩基础作为一种常用的深基础，能够有效承担建筑物上部结构的各种荷载，因此可以较好地保障建筑的使用性。本文首先介绍了桩基础的概念，然后阐述了各类桩基的施工工艺，最后详细论述了桩基础技术在建筑工程土建施工中的作用。

一、桩基础的概念

1.1 定义

建筑物按照部位来分，可以简单地分为主体工程和基础工程。基础主要承担建筑上部的各种荷载，包括竖向荷载和水平荷载，上部结构在受到这些荷载之后向下传递，最后传至下部基础。如果地基土质较好，则可以较好地承担建筑的荷载，但是一旦遇到土质不良的地基土层，则难以承载上部荷载。桩基础的提出正是为了解决此问题，桩基础的深度大，因此可以穿过软土地基，将荷载直接传递给下层土质较好的地基层，以保证建筑基础和建筑物的稳定性。

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。

二、桩基础的施工技术

桩基础通常适用于较高的建筑或者下部土质较差的建筑。桩基础有很多施工技术，最常见的是振动沉桩技术、静力压桩技术和钻孔灌注桩技术，现场人员必须根据建筑场地的特殊性以及建筑的受力特点进行桩基施工技术的选择。

2.1 振动沉桩施工技术

振动沉桩是一种常用的桩基施工方法。首先在桩端安装一个振动器，该振动器可以产生一定程度的振动效果，再加上桩基自身的重力效果，便能够使桩基渐渐下沉，现场人员可以通过振动的幅度来控制下沉的速度。此种施工技术可以很大程度上实现桩基施工自动化，不仅较少人力，更是显著降低了资金。

2.2 静力压桩施工技术

静力压桩是预制桩施工的一种常见方式，通过在桩端预加一个静力，逐渐将桩基压至一定的深度，以完成桩基的施工。此种方式可以节省较多的钢筋，如果采用锤击法来施工，由于锤击力会对桩身造成很大的冲击作用，因此对桩基的要求较高，桩基需要配置较多的钢筋，而静力压桩不仅可以有效地解决这一缺陷，而且可以降低更多的施工成本。此外，锤击法必然会造成噪音，对周边环境造成极大的噪声污染，容易引起居民的抵抗和投诉，而静力压桩噪声很小，因此可以采用夜间施工，既不会对周边居民造成影响，还能够有效促进施工进度。

2.3 钻孔灌注桩施工技术

钻孔灌注桩是高层建筑和软土地基场地最常用的桩基施工方式。在钻孔灌注桩的施工过程中，首先要调整桩机的位置和平整度，然后进行钻孔，钻孔过程中必须保证孔径大小、孔深和孔的垂直度满足规范要求，超钻深度不能超过规范标准；钻孔完成后进行清孔，即将孔底的沉渣清除；清孔结束之后下放钢筋笼，钢筋笼下放过程中要避免与孔边土体的碰撞，以防止孔底沉渣的增加以及钢筋笼的变形；钢筋笼下放完毕后，再次进行清孔，此次清孔的目的是清理在钢筋笼下放过程中造成的土体沉渣，清孔时间必须通过比重仪来检测；清孔之后进行混凝土灌注，混凝土最好一次性灌注，如果必须多次灌注，必须保证间隔时间不能过长，否则要进行泥浆比重的再次检测。值得注意的是，在灌注过程中，必须一边灌注一边拆拔导管，以有效防止混凝土初凝引起的断桩现象，另外超灌长度必须控制好，一般可以通过重锤来测量灌注深度。

三、桩基础技术的作用

与一般基础相比，桩基础技术可以说是基础施工技术发展中的一次质的飞跃。桩基础不仅弥补了一般基础稳定性差、承载能力低的缺陷，而且为我国高层建筑的建设事业提供了良好的技术保障。

3.1 承担高层建筑竖向荷载

目前我国人口越来越多，建筑趋向高层化发展，加上我国目前较为成熟的施工技术，高层日趋增多。高层建筑的确有其优势，但是也在一定程度上对建筑基础形式提出了更高的要求。一般的基础很难承担高层建筑向下传递的竖向荷载，在一些软土地基部位地基承载力差，一旦高层建筑的竖向荷载向下传递必然引起地基的沉降，最终导致整个建筑的沉降，造成严重的安全隐患。针对此状况，桩基础应运而生，由于其深度较大，因此可以穿越软土层，直达下部土质较好的地基层，甚至岩石层，有效承担建筑竖向荷载，以保障建筑的稳定性。

3.2 保证建筑倾斜度

桩基础多用于高层建筑，通常桩基分布较广，而且密集度较高，可以有效防止建筑物的倾斜。一般的建筑物基础，只要受到些微的土质干扰，就会引起某部位的沉降，导致整体建筑的倾斜，而桩基础由于桩基的数量较多，而且一个承台下面设置多根桩基，加上有的建筑采用整体大底板，因此可以极大地保证基础的整体性，即使某个部位受到较大的干扰，也难以造成地基沉降的情况，最终很好地保证了建筑物的倾斜范围。

3.3 防治建筑水平荷载下的倾覆

对于建筑物来说，水平荷载通常是指地震荷载和风荷载，对于中低层建筑，水平荷载作用效果不明显，对于高层建筑，水平荷载效果极为明显，而且随着建筑层数的升高，作用效果显著增强。水平荷载使建筑产生弯矩和扭矩，在弯矩和扭矩作用下建筑构件的受力必定一部分受拉一部分受压，建筑物外部则呈现倾斜甚至倾覆的状况。桩基础具有较强的抗拉、抗压强度，桩身的配筋通常根据受力状况配置不同的钢筋，如受拉或受压频率较高的部位配置较多的粗钢筋，而受力较均匀的部位则配置常规钢筋，因此桩基础可以有效降低建筑水平荷载下的倾覆概率。

3.4 确保建筑稳定性

与一般建筑基础相比，桩基础可以有效确保建筑物的稳定性。一般的基础深度较浅，在一些土基较差的场地，容易造成建筑沉陷状况的发生，而桩基础深度较大，可以穿越软土层，将端部固定于坚实土层或者直接嵌固于岩石层中，此外，桩基础在水平横向作用下，具备较好的抗拉抗压性能，有效防治建筑物倾覆。由此可見，桩基对于建筑的稳定性具有较好的保障作用。

四、结语

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。

参考文献：

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