桩基础技术在土建工程中的应用与质量管理分析

林超

(贵州广大城投建设投资有限公司，贵州 贵阳 550000)

土建工程建设过程当中桩基础技术是属于比较重点应用方案。它可以有效减少施工时间，提高整体施工质量，利于提高项目经济效益。在对基础技术进行运用时，因其技术难度比较大，且运用活动结构较为复杂，所以，需重点关注其中的执行细节，以保证其质量可以被有效控制。通过对基础技术进行概念分析，可以为之后应用过程中细节分析和质量管控措施研究奠定坚实基础，影响意义重大。所以，我们有必要清楚地认识到探索的意义，保证桩基础技术可以合理地运用到土建工程当中，减少问题发生的概率，达到很好的治理目的。

1 桩基础施工技术的概述

1.1 桩基础施工技术概念

从工程地质学角度讲，建筑物的建造使岩土内部一定范围的原有应力被改变，建筑荷载作用使基底下发生形变，而这一部分不可忽视的土或岩体称为地基。从整体上看，地基是用来支承地基传递给上部结构荷载的，它避免了强度上的损伤和常温，并将地基的沉降限制在建筑设计允许范围内。桩基础技术是指建筑工程项目中，为能够使建筑物的稳定性达到施工设计图纸中的规定，对于建筑物地基所采取的加固技术。通常由桩基础及设在桩上连接桩与桩项两部分组成。

桩基础施工技术核心目标在于治理地基土壤土质结构，促使地基土质结构更加稳定，从而确保后期项目可以顺利实施，桩基础施工类型繁多，可分为单桩基础施工，高承台桩基础施工及低承台桩基础建设。每种桩基础施工均有其自身特点，施工时要结合工程实际情况选择合适的桩基础。

桩基础技术自身承受能力较高，所以能够使建筑物稳定性有保障，之所以桩基础技术承受力较高，是由于桩基穿透地层中软土层，与稳定性相对较高基岩直接相互贯通，当土层出现沉降问题时，处于桩基作用，建筑物基本不存在沉降、倾斜等现象，所以地震及其他自然灾害给建筑物带来的负面影响能够得到切实有效地控制。当建筑所处地基松散性较高时，桩基础技术更能够表现出高强度和承载力高的特点。在建筑物高度日益增高和建筑规模日益扩大的大环境中，桩基础技术将被越来越多地采用。

1.2 桩基础的分类

目前，对桩基的定位、受力特性、结构形式等进行了归类。按承台部位的不同分类：承台设置在地表处为低承台桩，广泛应用于房屋建筑当中。桩承台露出地面以上为高承台桩，目前，高承台桩主要应用于桥梁、码头等领域。按其承载力特性可分为摩擦桩和端承桩。摩擦式桩是一种既有承载能力又有承载能力的桩，它的承载能力主要取决于承载能力。在承担桩顶载荷后，桩体会发生弹性压力向下变形，此时，在桩体和桩周的岩土之间所形成的摩擦阻力“端承式”桩是一种既有承载能力又有承载能力的桩身，但承载能力更强的桩身，其桩头通常埋在中密厚的砂质、碎石质的砂质地层，或者埋在中、微风化的、新生的、基岩的顶部。这种桩身的抗侧阻虽然是小问题，但也不容忽视。按施工方式划分，目前，我国已将桩基划分为：现浇、预制等形式。而在这些工程中，预制桩基由于不能满足市场发展的需要，以及对环境的影响，所以应用较少。对现浇混凝土灌注桩的施工而言，由于其要求不高，在承载力很大的情况下，对环境影响也很小，所以在当前被广泛使用。

1.3 桩基施工技术在建筑工程中的重要性

在现代化建筑工程项目建设中，桩基工程施工是最基本的，而且能否有效运用桩基工程施工技术，与建筑工程整体建设质量有着密切的联系，决定了建筑工程是否稳定安全可靠。由于现代化建筑工程越来越复杂，使得桩基工程的构造和形式不断丰富，从某种程度上来说，增加了桩基工程建设的难度，因此，必须加强对桩基工程项目的施工技术控制。

除此之外，还要在技术的管理上做到专业化和针对性，加强对桩基础工程的施工工艺的管理，可以预防桩基工程项目中存在质量问题的发生，也为现代化建筑的建设打下良好的基础，提高工程项目质量。新时期，我们必须将桩基工程项目施工技术控制工作融入到建筑工程项目施工中去，并强化对桩基施工技术控制和关键环节监管，保证建筑工程项目整体建设质量。

2 桩基础技术施工特点

摩擦桩与端承桩在建筑工程土建施工中属于两类桩基础，两类不同类型桩基础承载力方式存在差异，但是均具有相同的技术施工特征，具体内涵如下。

2.1 荷载量控制工作的开展实施

建筑工程在进行土建施工时，对荷载量进行控制是桩基础技术在建筑中运用的一大特色，也是确保工程施工质量的一项技术重点内容，具有很大的现实价值。在实际的施工中，荷载量控制地进行，而在实际应用中，由于桩基自身的自重，往往会造成较大的荷载，因此，如果荷载的大小不合理，则会产生较大的荷载差异，很容易发生桩基础沉降不均，这对桩基础施工技术在工程中的具体运用不利。

2.2 在工地上进行土质分析操作活动

在工程施工现场进行土质分析操作活动是桩基础技术运用中的又一主要特征，也是确保该施工技术运用效力发挥的重要措施。在实际的建设过程当中，不管是哪一种桩基础类型对于施工现场的土质环境都有比较严格的要求，而土质分析工作的展开落实了操作活动，帮助现场作业人员对工程环境中的土壤含水量、土质渗透性以及其他土质情况做出更加全面和具体的分析，并且依据土质分析的结果做出科学合理的桩基础类型选取。作业人员在不能对桩基础类型进行精准选择时，易发生与建筑需求不符的桩基础类型的选择问题，对建筑施工造成了很大安全隐患。

2.3 建筑施工进程走向规范化

在实际的生产和生活当中，建筑工程中土建施工的环境复杂多变是一个普遍存在的主要属性，基于这样的情况下，在桩基础施工技术的实际运用过程当中，对其技术运用进行规范控制有着极为重要的实际意义。桩基础施工技术在规范化的发展过程中，可以对复杂多变的施工环境做出积极有效应对，在保证工程施工进度和保证工程施工质量方面具有极为重要的作用。在施工期间，桩基础技术规范化控制情况下，有利于作业人员充分把握技术应用情况，在发现施工技术问题时，可以及时进行有效处理，对于整个工程项目质量保障起到了积极的促进作用。

3 桩基础技术在土建工程中的具体应用

3.1 桩基础技术施工应用准备工作内容要点

桩基础技术应用于建筑工程的施工过程当中，占着极为重要的行业地位，在建筑工程的施工准备阶段当中，对桩基础技术进行了运用，还要做好相关准备，以便为之后施工技术在实际中的运用打下基础。在桩基础技术的施工运用准备过程中要做好以下几方面的工作：首先技术作业人员要对桩基础技术运用地点土质环境展开调查，土壤成分和土质硬度进行测试，此项调查工作的进行是作业人员桩基础施工技术选择的重要基础，例如黏土属性和土质黏性低的场地环境，振动振桩作业技术在工程中的具体运用可以极大程度地加强工程施工质量；其次，作业人员要对桩基础技术施工作业计划展开更加严格的审查，并在作业团队专业知识技能的辅助下，对施工作业计划是否科学合理展开审查，当检测到规划中存在不合规定的地方时，及时采取相关解决策略，施工作业规划内容对于桩基础技术施工内容具有极为重要的指导作用，计划中出现失误性的内容对于桩基础施工技术应用效力具有一定负面影响，做到对于施工计划中内容科学合理性严格把关是桩基础施工技术编制内容重点所在；多桩基础的具体运用，和振动沉桩、静力压桩和人工挖孔桩的运用有比较紧密的联系，在施工技术运用的准备阶段，作业人员要对施工机械设备运行状态等方面进行检测，保证机械设备能够正常运行，并为之后的施工技术作业做好充足准备[1]。

3.2 人工挖孔桩

1)将人工挖孔桩基础施工技术运用到土建工程施工当中，因全过程都是通过人力来进行，全过程直观施工简便，方便检查桩基施工质量，对周围生态环境不产生负面影响。但是要想保证应用成效就必须要先严格的根据施工设计图纸挖孔；2)挖孔时应设置护壁，护壁混凝土厚度一般为15cm，混凝土强度与桩基本身强度一致；3)开挖时，要保证桩身始终竖直，通常每开挖3m，就要检查基坑中央吊垂球的中心位置，通常装维偏差为T5mm，垂直偏差不应大于0.5%，通常每层应开挖基坑深度1m，并采用支模方式，开挖一段浇筑一段护壁形式，逐步施工到底，并严格按照施工方编制的施工方案施工，并且要对桩基基底进行清底。这样就较好地保证了人工基坑的挖掘质量，然后把钢筋笼投入到挖掘好的桩基孔内，然后浇注桩基混凝土，但施工企业运用时，要时刻保证基坑开挖人员在施工过程中的安全，从而更好地推动桩基础施工质量的提高。

3.3 静力压桩施工工艺

静力压桩施工技术是利用桩架上配重及压力桩本身重力作用在预制桩上的反作用力，使预制桩体压人土层中，静力压桩也称挤土桩。静力压桩施工工艺的全过程由液压装置供电，吊桩喂桩和压桩等环节分别由液压装置进行。压桩完成后压桩油缸可自行复位且重复循环作业过程，因此静力压桩为连续作业过程，直到桩体能到达预定的位置为止。作业过程中要注意的是压桩作业极易对土层结构造成损伤，使产生的间隙产生水压，因此静力压桩施工过程中要确保连续进行而不可以间断[2]。

3.4 灌注桩技术

灌注桩施工技术运用于建筑工程基础施工期间，是极其常见的，在完成项目的工作中也起到了非常关键的作用。在生产、施工中，为了实现钻孔、打孔、沉管灌注桩等施工工艺和技术的应用；这是一件非常重要的事情。灌注桩施工技术在桩基础施工技术中占据着重要地位，该施工技术在实际运用过程中为了确保灌注桩的施工质量，操作人员要根据灌注桩的使用年限对桩材料进行选择，对桩体软硬程度及其他相关数据进行标准化定义，并将其作为施工标准来指导作业人员实际作业，以保证作业任务平稳高效地进行。该技术在实际运用过程中首先是通过各种成孔方式来实现操作成孔任务的完成，在成孔深度符合建筑施工需求后，操作人员根据需求可再扩大成孔直径，在孔洞内安装钢筋笼后进行混凝土灌注的操作活动，最后完成全部工作。这一技术施工作业全过程安全防护工作进行落实有着极为重要的现实价值。特别是采用人工挖孔桩方法，在施工过程中必须采取相应的安全保护措施，实施标准化安全保护措施不仅对工程现场起到规范、美观、整洁作用，更重要是对现场操作人员人身和财产安全重要的保证，具有非常大的实际意义[3]。

3.5 预制桩施工技术

除使用人工现场浇筑方法建造桩基础之外，还可以使用预制桩桩基建造技术。应用时主要是通过锤击使预制桩打入地层，但是施工时一定要准确把握桩顶走向和高度，否则将造成击穿地层，预制桩基底部与预定位置偏差较大，所以打入穿前一定要有效定位，并要保证施工全过程作业连续，同时要严防断桩。以土建工程施工为例，加强静力压桩法的应用，主要采用静力压桩器，利用自身的自重和承载力，将其压进泥土中；但是，静压桩法属于挤土工程，在施工中极易引起地基的损坏，进而形成超孔水压力，因而不能中途放弃；土木工程中地基加固采用打入型预埋桩地基的施工技术具有冲击少、工艺流程简单、无震动和噪音等优点，而且造价相对低廉；节约了大量的原料，进而减少了建设费用，因此在很多地区的地基处理中都得到了广泛地使用。但在其他方面，地基处理过程中还存在着常常利用振动来对地基进行夯实。加强对该技术地运用于施工中，主要就是利用电动机震动产生的较大垂直力作用于基础表面，然后保证基础的土层能够保持密实性，由于震动的持续时间有良好的震动效果，因此被有效地运用到了地基土的处理过程中[4-6]。

3.6 振动沉桩施工工艺

高层建筑桩基础施工当中震动沉桩施工工艺最普遍，该工艺中要求采用电动振捣棒对基础进行较大垂直力度施工，增加松散地基土层密度和增强地基土层负荷承载能力。振动沉桩施工时，要求电动机振捣棒连续长期振动所产生压力能使桩压入密实土层。现场施工时，可将振捣棒首先固定于桩顶位置，然后启动电动机运行，桩基础本身受到相当重力作用，桩基础经振捣棒振动后将继续沉陷，当沉陷至地基土层后，土层亦随之发生连锁反应而随之振动，将发生位移或挤压收缩，以达到土层密实坚固之功效[7-9]。

4 土建工程中应用桩基础施工技术容易发生的质量问题与对策

4.1 土建工程采用桩基础施工技术易出现质量问题

在建筑施工中常见的桩基问题主要有以下几种：1)在建筑物中，单桩的承载能力达不到桩基础的设计标准；2)桩身在施工时出现了较大的倾角；3)在施工过程中出现了其它因素造成的桩端脱节现象；4)在灌注桩时发生的断桩，这种情况将会直接影响到桩基的整体质量；5)在检测时，桩身位置出现了明显的偏移；6)因混凝土的质量或人为因素造成的桩身夹泥、离析、强度不足等问题。

4.2 应对措施

造成桩身质量问题的主要因素有三个：承载力达不到设计要求，桩身出现倾斜和断桩。承载能力达不到设计要求的原因是：一是桩的下沉深度不符合规范；其次，桩头未入持力层，尽管桩的深度已达标准，但因为桩头未达到设计的标准，从而导致承载力不够；同时，当浸入深度大于设计极限值时，也可能导致承载力达不到设计指标。除此之外，桩的破损和倾斜太大也会引起承载力下降。桩体倾斜的原因：1)不合格的预制桩在施工时会引起桩体的倾斜过大，最可能引起倾斜的是桩尖和桩面；2)桩支架与地面的垂直度和桩基础的位置是否合适，都是决定桩能否发生倾覆的重要原因。此外，桩帽、桩身和桩锤会不会因桩心不一致而产生锤击偏心，也会导致桩身倾斜；3)在施工中遇到的障碍和基坑的开挖不当也会导致桩身倾斜；4)打桩顺序和桩距设置不正确也会导致桩体过大的倾斜。产生断桩的原因有：1)起重、搬运、堆垛的支撑点或吊点布置不合理；2)沉桩时桩身受弯变形的结果；3)因为敲打的太多。比如，有些建筑物在使用锤子时，由于锤子的力量太大，所以打穿角度太小，会引起打桩时的破坏。

对常见的品质问题提出解决办法。补沉：在预埋桩基时，由于土层的凸起而使桩基上升的情况下，可以用这种方法。补送结合法：通过分节连接将桩子打到地基中，如果桩体质量不合格，则在下沉的时候，有可能导致连节点脱落，此时可以通过补送结合的方法来进行桩基的处理。1)对可疑的桩子，要反复敲击，使其下陷，这样，松散的桩子就会重新被压合，从而使结合部有了垂直的承载力；2)就是在地基上加一根新的桩子，这样地基就可以在地基上加一根新的桩子，既可以保证地基的承载力，又可以增加地基的抗震能力。纠偏法：在打桩时，如果发现桩身有倾斜，桩长不太长，没有破损，或者因基坑的开挖引起的桩身有倾斜，但桩体还是完整的，可以将桩身部分挖开，用千斤顶进行纠偏。承台扩大法：如果桩位置偏离很大，则原承台设计尺寸不能达到结构规范的要求，则可以对承台区域进行适当的增大来修正桩位置的偏差。

5 桩基础技术的质量管理

要想确保桩基施工质量就必须要在实际施工期间做好相关施工质量管理。主要需从如下几方面着手：1)在施工之前，在工程实践中应进行细致的实地勘察，不仅要了解基础的土质组成，还要了解基础的地下水、桩的深度，为建设项目建设中的桩基优化设计提供参考；2)要想保证桩基础工程可以承担足够大的载荷，就必须要准确计算建筑桩基可能受到的各种工况，才能使桩基础技术在施工过程中得到合理调整和运用，以保证其有足够大的承载力；3)对于建筑工程施工来说，施工进度也将对桩基础施工质量产生很大影响。所以在实际施工期间，也要慎重考虑建筑工程的建设工期，从而采用更高效的桩基础技术[10]。如果建筑工程施工工期比较长、机械施工较困难场地，那么桩基础施工可通过人工开挖来完成，不但操作简单，而且还适合多种不同地基类型建筑施工。从整体上看，桩基础施工质量对整个建筑工程在施工过程中起着很大的作用，所以相关工作人员应该随时对桩基础施工质量进行管理，最终对进一步提高建筑工程施工质量尽一份力。

6 结语

土建工程施工过程中桩基础占据着十分重要的地位，桩基础施工贯穿土建工程施工环节始终，对推动土建工程施工更高质量起着决定作用。作为施工管理人员有必要充分重视桩基础技术在施工中的运用，全面把握桩基础技术运用要点，使桩基础技术运用可以拥有较高经济效益与较好效果。我们除了要把握好桩基础技术的施工重点外，还要做好桩基础应用过程中的各项质量管理，最后才能为土建工程建设能够更好地开展与完成奠定扎实的基础。