桩基础施工质量控制

黄辉

（宁夏公路桥梁建设有限公司 宁夏银川 750000）

桩基础在施工中起着举足轻重的作用，在公路工程的桩基础施工中，主要使用的是钢筋混凝土桩基础。桩基础是一种隐蔽设计，它的设计、施工、质量管理都要比一般的工程施工难度大，而且很可能存在质量问题。施工项目的质量问题、重大事故大都与地基的设计质量有关，而许多问题都与桩的设计质量有直接关系，对承台的正常使用和安全构成了威胁。由于事故后的处置难度较大，对国家、企业都有很大的影响。从施工实际情况来看，桩基础质量问题的出现主要是由于设计、施工、质量验收、标准图集不一致等。本文对目前存在的问题和如何加强桩基础质量管理等进行了探讨。

1 桩基础工程的性质与特点

1.1 桩基础的分类

桩基础的承载平台位于桩的顶部，按承台的定位，桩基可分为两种类型。当桩身未完全埋于土中，上部暴露于地表，而帽顶下端于地表，则一般称之为高压桩基。在工程建设中，桩基础多为低头桩基，桥墩多为高头桩。按承载力的不同，可以将其划分为端承式和悬臂式两种。端桩是一种在地基上穿越一层软土，把承重通过桩向桩端的坚硬土层或岩石层转移。因为是软黏土，所以桩身上的摩擦力很低，几乎可以忽略不计。在土层某一深度时，受桩身摩擦的影响，将承台所受的荷载分配到桩身附近的土壤中，而桩端的土桩也起到了一定的支护作用。根据桩的材质，可以划分为钢筋混凝土桩、钢桩、木桩、碎石桩、石灰土等，需要根据桩基的用途、桩径、成孔方法、生产工艺和断面形状等，对桩基进行分类，在不同的施工情况下综合选择。

1.2 桩基础的特点

桩基承载层一般为硬质承载层，如基岩、卵石、砾石或硬度高的承载层，如中密度砂、硬质黏性黏土。它的轴向承载力很高，能够承受所有的高层建筑物的纵向荷载，而且对偏心荷载的要求也很高。端桩的单桩具有较高的刚度和较高的轴向刚度。在自重和偏载作用下，不会超过承载力，对结构的非均匀沉降产生一定的影响，并能使建筑物的边坡达到安全范围。为了保证大直径单桩的横向强度，保证桩组的横向刚度和整体的抗剪强度，保证风、地震作用下的水平力和支点不会对桩的稳定和抗倾力产生影响。在地震作用下，地基往往会产生变形，受到破坏，因此，地基的稳定性、抗压、抗拔能力都是必要的，以确保地基的稳定性和稳定性。在高震地区，采用桩基础能起到很好的抵御地震的作用。桩基因其结构与功能特性，在强烈的地震荷载作用下，变形小，稳定性高［1］。第一，高承载力。桩基在地震沉降、膨胀、冻胀等不良地质条件下，可以利用桩基或桩周土体的摩擦作用，将载荷转移至深层的坚硬地层或基础，从而形成一个足够的焦点。物体的全部竖向负载都是很大的。第二，良好的稳定性。当地震使地表土发生液化，桩通过液化土层，依靠于稳固的实土或被埋于基岩中。由风力和地震引起的水平和扭矩负荷。例如，在水流条件下，由于深层水的冲刷，整个地基的稳定性会受到严重的影响，可以考虑进行桩基加固。第三，沉积物含量低，分布均匀。桩基的承载层较厚，采用层间摩擦的方式将受力进行传递。刚柔并济，在承受自重和邻近载荷时，不会出现过度的不均匀沉降，确保建筑物的斜坡不超出容许值，以确保高层建筑的稳定。第四，适应能力强。无论是堤坝还是水体，都会受到施工方法、经济条件、工期和布局等因素的制约。

2 桩基施工质量问题的分析

2.1 管理方面

在工程勘测报告中，所提出的地质剖面、井筒直方图、土体物理机械性能指标及所建议的桩基设计参数，尤其是土层的划分，以及土层厚度、侧向阻力、端面阻力的选取等问题。如果选用不当的电阻，将会导致设计上的失误，造成很大的影响。还有桩基选择不当、设计参数选择不当等问题。由于缺乏对工程实测数据、施工工艺的认识，盲目地选用桩型，造成桩基布置难度大，质量问题难以避免，造成大量的浪费。桩基工程的安全事故是由多种因素引起的。基础桩基检测理论不完善，检测人员素质不高，检测方法选择不合理，检测活动不规范，导致了检测结果的误差。

2.2 环境方面

在软弱地基上进行深基坑开挖时，由于基坑周围的工程桩会产生较大的水平位移，造成管桩顶端的裂缝或破裂，而墙体预应力管桩与预制方桩在第一个联桩处发生了倾斜，由于开挖排水引起的负摩阻作用，使桩体强度较低的部位出现拉裂。在密排挤桩密集的邻近建筑中，若无防护措施，水平挤压会造成桩身一次或多次破裂。而大量的土壤覆盖，会造成桩身倾斜，出现裂纹或断裂。

2.3 技术方面

在桩的建造中，桩身和桩端的土壤都会被压缩。在软土饱和条件下，地基的结构发生了严重的破坏，产生了较高的孔隙水压力。随着时间的推移，土体会产生较大的凸起和横向位移，导致桩身抬高，桩端与承载层分离，从而导致单桩的承载力大幅度下降。由于受拉应力波的影响，桩身上会出现较大的拉应力，这种拉应力往往会大于桩的断裂韧性，从而引起桩的开裂。整体桩身的施工，包括成孔、制作、安装注水管、清孔、浇筑混凝土。由于地质情况的差异，各地的地质状况经常会发生变化。在工程施工中，由于勘探不足，工程延误，甚至出现了重大工程事故。钻孔桩特别是沉管桩，由于在成桩时会产生高压水流，对周边土体的挤压和振动有很大的影响，容易造成桩身的损坏。

3 桩基础工程的施工质量控制

3.1 统一桩基施工质验收标准

正确的规范与标准是工程质量验收的基础，是工程质量管理的基础。《建筑工程施工质量验收统一标准》《建筑基础施工质量验收规范》是我国建筑工程桩基施工质量验收的主要依据。在新旧标准的更迭中，由于未对原有的图集和技术标准进行修改，导致了在实施过程中出现了一定的问题。举例来说，全国通用的预制方桩规范是依据《桩基施工技术条件》，由4～16个桩基组成，这与《建筑基础设计施工质量验收规范》的规定不符。为了保证桩基的质量，应严格执行国家统一的验收规范标准。

3.2 确保桩基施工图的科学性和可行性

桩基施工图纸是桩基础施工的指导依据，科学、准确地编制出桩基础设计图纸，是确保工程施工中桩基础质量的关键。但是，在实际工程中，由于设计人员的经验不足，导致了桩基工程图纸的编制存在一定的问题。在进行设计之前，应仔细审查设计方案，以保证设计方案的科学性和可行性。检验平台的边沿尺寸是否满足要求。在桩基施工中，由于种种原因，在桩基础上进行打桩，往往会造成桩位的偏移［2］。盖板的大小应满足标准中所允许的桩位误差。在桩上铺有地基梁时，地基梁缘和桩沿的间距应至少保持100mm。例如，中排方桩的横断面为300mm×300mm，桩盖的宽度至少为500mm，也就是说，桩两侧各留100mm（单独的地基或一套边桩）。反之，如果桩位偏移不超过标准规定，桩体超过帽沿，则明显不适宜。在施工过程中，往往会出现施工图纸中出现的桩顶标高偏低现象，这已经是一种常见的质量问题。普通的方形灌注桩应该比水泥垫层高出200～250mm，对桩顶高度的控制要严格按照“宜高勿低”的原则进行。

3.3 增强破桩操作的规范性

在桩基开挖完毕后，对桩顶进行破坏是一项高技术活。在施工之前，要对桩进行规划，并进行技术交流，以保证桩顶和承台的连接。因此，应采用六步环切法破除桩头，破桩顺序为：一是进行基坑开挖；二是对基坑进行清理防护；三是进行高程测量；四是使用无齿锯绕桩头环进行一周切割；五是采用风镐沿着桩头将钢筋主筋剥离；六是当全部钢筋被凿出后切断桩头。在施工监督中，往往能很好地控制桩头的上升，但由于缺少技术交流，或者在断桩时没有进行有效的控制，导致操作人员误拆了全部暴露的桩头。在混凝土基础上，有些采用大夯，造成桩头埋设深度不够，甚至出现了桩顶、垫层等问题。“完全断桩”是一种粗暴的行为，与设计和建造文件不符，应当予以避免。另外一种是“四角凿”，该方法易造成桩顶（特别是小截面）的混凝土破坏，且锚索的焊接长度不够。而“四边凿”方法只适合于静压桩的施工［3］。

3.4 做好不合格桩基的处理工作

桩基础质量不达标的原因有两种：一是桩位偏大；二是桩顶高度偏大。为了解决桩基础施工中出现的桩位超标问题，必须加强现场检测和监测。当桩位偏离值超出允许值时，应立即向监理工程师报告，由施工单位决定。一般情况下，局部的最高值会提高。在加工时，要有边站、隐蔽工程的验收记录，并按要求保存影像数据。为了解决超过偏差的桩顶部标志，应明确标志的标高。超过1.5倍容许误差的桩基础为不合格，并应由设计单位核准。通过增大破桩高度可以解决正偏斜问题，对桩承载力的影响较小。负偏移一般会使桩顶部附近的混凝土衬垫部分加深，从而产生与桩顶部内嵌封闭平台长度相匹配的“凸起底部”。在浇筑混凝土时，为了确保地基与桩顶的连接，应及时排除积水［4］。

3.5 施工前的设计策划阶段

在桩基础施工之前，针对这种结构的特点，结合地层、气候、水文、建筑物的布置，确定了施工方法和桩型。为了便于以后的施工，桩基的设计必须按照国家标准和规范的要求进行。在进行打桩时，应充分考虑各种因素，确保打桩路线、前后打桩顺序、施工进度合理、可靠。在设计时，要考虑到施工现场的特殊条件，制定可靠的安全监控措施，包括安装保温板桩、地下连续墙、开挖土体抗震沟。对突发事件，要建立预警机制、应对措施，并制订相应的处理措施。

3.6 施工前的材料人员要求

在进行施工之前，应保证场地平整、牢固，保证排水顺畅，防止积水。同时，必须考虑是否能承受地基的承载力，以确保桩基础的正常使用和垂直度的要求。在测量、布线时，应按图纸、计量规程、计量器具的正确使用和精度，尤其是平面、高度、水位、桩点等应做到精确。在施工之前，必须进行钻孔测试，钻孔数量必须达到2个以上。工程需要的钢管桩，应出具合格证明、检验报告等资料，并严格按建筑设计规范选用原材料。对抗压桩的强度，其生产寿命应与施工规定相一致。在桩基础工程中，为了保证工程质量，电极是一种常用的工具，应严格选择。另外，在桩基础设计中，所采用的刚性桩头和混凝土对桩基础的设计质量有很大的影响。产品的技术规范与性能应与设计及规范相一致。建筑工程人员要有专门的技术，能在工程建设中及时处理和反馈。特殊工人须具备相应的职业资格，如桩基安装、劳动保护、吊车操作、电焊工等，均应持证上岗。员工的调配与组织要进行沟通与协调，全体员工要做好自己的工作。

3.7 施工阶段的质量控制

施工质量的管理包括施工测量、打桩程序、桩验收程序、送桩程序等。在工程勘察中，应根据工程勘察报告中的规划要求来确定现场。依据施工图纸，采用经纬仪、钢尺、全站仪等方法，对桩位进行记录、审核.桩基用木桩或竹条做记号，并将其固定好，便于以后的桩基施工。若桩位多，以10 个桩位为基准，可根据不同的桩位进行施工。打桩机就位后，必须确保其竖向稳定，避免在行车过程中发生翻转和运动。为了保证安全，在进行吊桩时，吊环应按规范要求进行，提升点一定要精确。在铺设桩基时，其层位不得多于4层，并按照规范规定进行。为了方便吊装，垫片必须放置在合适的地方，并且要将其上下对齐。在吊装过程中，要保证桩体的安全、稳定，避免发生冲撞，避免对桩体造成损伤。打桩机钻头与桩身之间的误差不超过20mm，然后对钻头进行调整，使其保持垂直。经重新测量，确定合格后，钻头可顺利钻进，防止钻杆断裂。在打桩时，尽量保证一杆到底，使接桩与送桩之间的衔接和传递平稳，尽可能地避免长时间停留。每天的打桩速度要合理控制，以免由于打桩过快而引起的堆土对质量产生不利的影响［5-6］。

4 结语

公路施工项目的质量问题和重大质量事故多与基础工程质量相关。桩基础施工的质量问题，会影响到主体结构的正常使用和安全，因此，监理工程师应对全过程进行详尽的了解，并在事前提出质量控制与检查的标准，督促施工方严格遵守并实施，以达到工程质量控制的目的，为上部结构的施工打下坚实的基础。