建筑工程土建施工中桩基础技术的应用

胡廷威

摘 要：随着现在社会经济的不断发展，城市化建设也是在不断的提高，继而带动力我国建设行业的发展。在现代土建工程中，采用桩基础技术可以很大程度的提高建筑项目的稳定性，因此该技术被广泛应用到建筑工程中。本文从桩基础技术的内涵和桩基础技术在土建工程中的优势出发，总结何时应用桩基础才能取得较好效果，并对如何更好的应用桩基础做详细分析，探究桩基础在建筑工程中的综合应用，以期该技术可以得到逐渐完善。

关键词：建筑工程；土建施工；桩基础技术

1 引言

在建筑行业的快速发展下，建筑工程施工技术也在不断革新。为了满足建筑工程的质量要求，要对存在的问题进行探究，采取有针对性的措施，以此来提高建筑工程的施工质量，满足使用的要求。所以在开展施工时，要从建筑工程的实际情况入手，运用好桩基础施工技术，在提升地基承载能力的基础上来减少问题的出现。

2 桩基础技术的含义及分类

桩基础技术、桩基础，顾名思义就是一种建筑工程的底层设施，这项技术可以大大提高建筑的承重力，因此更加适用于高层建筑，这也是符合当今时代的发展潮流的，特别是受周边环境影响地区的城市旧房改造建设、深基坑、路桥基础等的应用更为突出。桩基主要是由基桩和承台组成的。桩基是一种比较成熟的基础型式，因为该项技术经历了几千年的发展过程。无论是桩基材料和桩的类型，或者是桩工机械以及施工方法都有了很大的发展和改善，目前已经形成了现代化基础工程体系。在某些情况下，采用桩基可以大量减少施工现场工作量和材料的消耗，而桩基的分类也是比较多的，分类的落脚点不同、分类也就不同，每种桩基适用于不同的情况，这还是因为每种桩基都各有优劣。按照受力原理来分，主要有两大类：摩擦桩和端承桩；其中摩擦桩系利用地层与基桩的摩擦力来承载构造物并可分为压力桩及拉力桩，大致用于地层无坚硬之承载层或承载层较深。端承桩：系使基桩坐落于承载层上（岩盘上）使可以承载构造物。而按照砼施工方式来分主要也有两种一种是预制桩和灌注桩。工程建设人员要根据项目地点特点难点，因地制宜，选用经济效益优实际可行的桩型进行施工；另一种是建筑工程的不同要求选用不同的施工形式选桩型，比如旋挖桩、冲孔桩、静压桩、冲击桩、人工挖孔桩等等，并在施工过程不断改进改良施工工艺，这样才能适时合理的推广桩基础工程的运用。

3 桩基础技术的适用范围

桩基础技术虽然能够大幅度提高建筑的承重力，保障消费者的人身安全，但是这项建筑技术造价较高，并不适合所有的建筑工程，可以说其也有一个适用范围。首先，在那些土质比较特殊的地区，可以相应的采用桩基础技术；其次，在那些对建筑物承重力要求较大的建筑上也可以利用桩基础技术；最后，在那些对地基要求较高的地区，譬如储物仓库等建筑上，也可以利用桩基础技术。如果能够合理的在这些建筑上利用桩基础技术想必一定能够取得意想不到的效果，除此之外，对于桩基础技术的利用就要比较小心了，总而言之，建筑技术的利用还是要以提高工程效率，保证工程质量为核心。

4 桩基础技术施工前的准备工作

4.1 因地制宜

在桩基础技术的应用过程中，必须对实际的地质环境和建筑物的设计标准进行严格的考量，由于我国地域辽阔，在建筑施工过程中会遇到非常到的复杂地基情况，如冻土、岩石结构不稳定、土层抗压能力弱、流动性砂石、海岸地质等等，这样都对建筑工程中地基施工带来了新的挑战，在桩基础技术施工过程中不能墨守成规，局限于过去的施工技术方案，要根据实际的环境制定相应的桩基础施工方案，可以做出一些大膽的创新，结合多种桩基础施工技术，同时也可以引进一些国外一些成功建筑案例中桩基础的施工方法，总而言之，就是要因地制宜，保障建筑工程的整体施工质量和安全。

4.2 完善施工方案

由于建筑工程是一个复杂的工程项目，没有说在实际的施工过程中必须完全依据设计的方案进行施工，将可能出现的安全隐患放置到一边，不仅是对工程项目的不负责任，更是对自己职业道德的挑战。在实际桩基础技术施工过程中，会出现非常多的额外因素，有些问题是在预先设计过程中没有考虑到位的，还有很多是当时的居民告知的，还有一些是由于实际地质变化的复杂等，在多种因素的影响下，必须要对施工的设计方案进行不断的完善改正，保障设计的方案更加贴近与实际的施工条件，这样才能提高桩基础施工的质量。

4.3 控制载荷量

在桩基础技术的施工过程中还要根据实际建筑工程的使用效能，来控制预制桩的载荷量，预制桩体的载荷量和设计的压入深度，都在一定程度上影响着建筑的使用寿命，为了最小减少对地层环境的破坏，最大的提高建筑工程的质量安全，保证建筑物在使用寿命之内，地基不会出现任何的问题，就需要对每一根预制桩的载荷进行设计和预估，载荷量的过大过小，都会对实际的建筑物造成影响。有效的控制预制桩的载荷，就是保障建筑工程使用寿命的前提。

5 桩基础技术在土建施工中的应用

5.1 预制桩的应用

预制桩是桩基础技术在土建工程中一种应用比较广泛的技术，主要原理是通过打桩机将预制的钢筋混凝土桩打入地下。优点是材料省、砼强度高，使用施工场地少，桩砼质量有保障，安全性较高，沉降量小承载能力高，适用于对承重力要求较高的建筑，该项技术的缺点是施工难度高，受机械数量限制无法全面施工，施工工期相对长。首先要利用施工工程中的建筑材料制成相应的预制桩，预制桩的制作要严格按照施工标准，不仅要按照相关顺序，同时也要按照相应的数量采用，预制桩质量可以直观看到成品，桩的尺寸强度很好掌控；其次，再利用打桩设备进行定位就位的施工，然后就是通过桩设备的外力压送至设计位置，压桩的种类也是比较多的，按受力方式主要有静压桩、冲击桩、振动桩。有些预制桩工作会损害土层或周边建筑，譬如冲击桩振动桩，这会造成不必要不可预见性的损失；预制桩在压桩过程容易偏位断裂，也影响工程质量，因此，工程建设人员在进行桩基础工作时一定要因地制宜；因时制宜，选择最合适的桩型，确定桩基数量与桩基间距。

5.2 灌注桩的应用

灌注桩也是应用比较广泛的一种桩基础技术。灌注桩原理是通过机械或人工先成孔，然后安装钢筋笼再灌注砼的成桩方式；灌注桩主要分为振动沉管灌注桩、引孔沉管灌注桩、螺旋钻孔压浆成桩、钻孔灌注桩、人工挖孔灌注桩；桩与预制桩相比，有其优势就是可以施工缩短施工工期，应对各种复杂的地质情况，但是比较费施工材料，不可预见性较多。下面比较常用灌注桩的运用对比。

5.2.1 振动沉管灌注桩

振动沉管灌注桩通过振动力将暂时堵住下端开口的桩管沉入到地基预定深度， 然后向桩管内吊放钢筋笼并灌注混凝土，再用动力将桩管拔出发面，混凝土和钢筋留在地下形成的桩称为振动沉管灌注桩。振动沉管灌注桩适用于一般粘性土、淤泥或淤泥质土、砂土及人工填土等土优缺点：优点：与的传统打入式钢筋混凝土预制桩相比，可以节约 50%的钢筋，在相同承载力的情况下，造价一般可降低 30%左右；与钻孔桩相比，施工工艺简单，速度快，无排污困扰。缺点：只能用于软土地基，桩径小，单桩承载力低。

5.2.2 引孔沉管灌注桩

引孔沉管灌注桩主要用在难以直接沉管的地层中用长螺旋钻机预引小于设计桩径的孔，而后，通过锤击力或振动力将钢管及预制桩尖沉入到预定设计深度、再向钢管内下入钢筋笼并灌注混凝土，最后用动力拔出钢管成桩。该工艺的沉管、灌注混凝土、拔管工序与振动沉管灌注桩相同， 只是钢管与桩尖联结处的密封程度对成桩质量的影响更为明显，这是处理坚硬岩层基础的较好方法。

5.2.3 螺旋钻孔压浆成桩

螺旋钻孔压浆桩是用长螺旋钻孔机，一次钻孔至设计的桩端深度，在提钻的同时向孔内注入按设计要求制备的水泥浆，注浆提钻后，向孔内安放钢筋笼并加入碎石，再经多次补浆面形成的无砂混凝土桩体。

施工中钻机的提升，孔内被连续注入的高压水泥浆所充填上，高压水泥浆向孔壁的扩渗作用， 既防止了孔壁坍塌、桩体缩径，又很好的改善了桩间土的物理力学性质，使桩的侧壁摩阻力大大的增强，从而提高了桩体的承载能力。其数值相当于同规格其他桩的的 1.5～2.0 倍。

适用范围：该技术适用于填土、粘性土、粉土、砂土以及碎石类等地层的桩基工程。优点：（1）承载力比同尺寸的钻也桩或预制桩高。（2）施工速度快成桩效率高，比普通桩可提高 50%。（3）无振动、低噪音、无污染适合城市基建及改、扩建工程。（4）在地下水位以下砂、卵石等易塌孔的地层成桩时不需采取专门护壁措施。缺点：（1）施工不当往往会引起浆液外溢。（2）如水灰比掌握不好可影响桩体身质量。

5.2.4 钻孔灌注桩

钻孔灌注桩原理是机械回转钻进成孔，然后向孔中灌筑混凝土或钢筋混凝土所成的桩。按照成孔工艺特点，可分为正循环回转钻进、反循环回转钻进、无循环螺旋钻进三大类，各大类均有其自身的适用范围及优缺点。正循环回转钻进成孔工艺：适用于粘性土、粉土、砂土、碎石类土、强风化岩及软岩等，成桩直径 500mm～2200mm。针对不同地层可采取不同钻头钻进，实现不取芯或取芯钻进，钻进效率高。缺点是在卵漂石层中钻进困难；钻孔直径大时，坍塌地层护壁困难，泥浆放量大。

反循环回转钻进成孔工艺：适用于粘性土、粉土、砂土、碎石类土、强风化岩及软岩等，成桩 500mm～2200mm。钻进粉细砂、卵砾石、粘性土、粉土效率高、進尺快；可使用清水钻进，靠水柱压力保持孔壁稳定，排渣彻底、孔底干净、钻进效率高，钻头消耗少，对大口径较深的孔钻进有利；缺点是对含水层有抽吸作用，水量消耗大，特别是漏水情况容易引起坍孔。

无循环螺旋钻进成孔工艺：适用于地下水位以上的填土、粘性土、粉土、中等密度以上的砂土等，成桩300mm～800mm。对均质的粘性土、粉土、砂土钻进效率高，不使用冲洗液，无泥浆污染、噪音小、振动小，可在狭窄场地施工，成本低，消耗材料少，缺点是不适宜大粒径卵砾石、漂石、岩石施工。一般桩径较小，单桩承载力低。

5.3 摩擦桩的应用

摩擦桩主要适用于岩层埋置很深的地基，摩擦桩主要考虑的是摩擦力，对于端承力考虑的比较少。如果桩穿过并支撑在各种压缩土层时，主要依靠桩侧土的摩阻力支撑垂直荷载，这样的桩就称为摩擦桩。摩擦桩与预制桩和灌注桩不同，它的适用情况比较特殊，主要也是按所受摩擦力来进行考虑的。在某些土质比较特殊或者是岩层比较厚的地区还是比较适用的。

优点：适应性广，适合在各种地层中施工，桩长、桩径选择范围大，单桩承载力高，与预制桩相比，可节约钢材， 降低成本， 施工噪音小，适合在建筑密集的市区施工。缺点：施工工艺比较复杂，影响质量的因素较多，施工质量难以控制，排污量大有时难以处置。

6 结束语

通过以上各个方面的介绍我们了解到，高层建筑的不断增多对桩基础提出更高要求。桩基础对建筑的整个结构和安全起着直接作用，虽然目前的桩基础技术逐渐成熟，但是受到设施、地质等因素的影响，还要对桩基础技术不断的展开研究。在实际的应用中，要依据施工现场的地质条件，因地制宜的选择合适的桩基础，进一步提高桩基础质量，从而保证土建工程的整体质量。

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