建筑工程土建施工中的桩基础施工技术探讨

文／徐从将 铜陵有色金属集团股份有限公司 安徽铜陵 244000

1.建筑工程桩基础施工技术概述

1.1 建筑工程桩基础施工技术介绍

桩基础作为建筑工程的关键构成部分，也是土建施工中至关重要的内容[1]。由于建筑工程项目的施工环境较为复杂，所以桩基础结构是否具备良好的稳固性，将对建筑工程的应用、安全、结构造成影响。对于桩基础施工而言，要求通过嵌入施工的方法将每一根桩体插入地基深部，然后借助桩体和土层的关系，稳固整个建筑项目。

正式开展施工活动前，要根据现场工程图纸、施工设计标准制定施工计划，为桩基础施工提供条件。桩基础施工技术实施过程中，首先需将桩基分类，通常分为两种，一种为低承台桩基，另一种为高承台桩基。其中，高承台桩基的施工技术存在差异，可以分成预制桩技术和灌注桩技术两种。桩基础具有较强的竖向承载力，因此能抵抗暴雨、地震和其他恶劣天气状况，提升建筑工程的稳定性，还能为建筑工程创建安全结构屏障，避免坍塌倾斜风险。在桩基础技术施工中，应注意地基的承载能力、变形情况。

1.2 建筑工程桩基础施工技术的应用价值

1.2.1 提高地基的承载力

桩基础作为建筑施工作业的关键环节，应用并优化桩基础技术，能改善地基性能，提高地基的承载力，进而为建筑整体提供竖向的结构荷载，改善结构稳定性。特别是随着新时期我国建筑行业的发展，高层建筑项目有所增加，建筑高度逐步提升，使地基需承担更多的竖向荷载。应用桩基础能增强地基的承载能力，不会使沉降过大，降低安全风险，为土建结构创设保障条件[2]。

1.2.2 确保地基的稳定性

应用桩基础施工技术能实时加固地基，为基础施工营造安全环境。因此，在桩基础施工技术实施期间，要求将桩柱合理嵌入地层内部，控制地基颗粒孔隙，增强地基土壤的密实度。通过此种方法可以控制土层沉降，使地基更稳定，进而保障建筑结构的安全性和稳定性。

1.2.3 增强建筑物的抗震能力

虽然桩基础结构存在差异，但其单柱侧面的强度均较高。由于桩基础结构存在这一特征，可为建筑结构抵抗自然灾害提供充足条件，能更好地抵御外力，增强建筑结构的风险应对能力和抗震性能，为建筑行业发展提供保障。

2.建筑工程桩基础施工技术类型

2.1 预制桩施工技术

预制桩施工技术是利用某种打桩施工手段，将提前预制好的基础桩打入预先设定的点位，以实现桩基础施工的目的。预制桩施工特点是施工工艺简单、施工周期可控，利用提前预制好的桩基础，可大幅度缩短施工工期。同时，控制好预制桩质量后，在施工现场只需要管控桩位测量和打桩工艺等环节质量，减少了部分施工工艺环节，降低了施工质量管控难度。预制桩施工过程中的一个关键控制点是打桩工艺，通常需采用沉桩设备，将预制的基础桩打入定点位置，打桩过程中，必须全面考虑打桩时可能出现的各种问题，如打桩过程中可能造成地基上溢、土质上移等问题，合理控制打桩速度，提前做好应急处理方案，避免打桩过程中扰动周边地质。预制桩质量控制应确保每一根桩的规格、尺寸等保持一致，打桩前，每一根桩基位置测量定位准确，同时，应严格控制每一根桩的入土深度，保证每一根桩打入定型后高度、垂直度一致。

2.2 静力压桩施工技术

静力压桩施工技术是针对预制桩形式的应用技术，需利用静力压桩设备，实现预制桩打桩、沉桩的目的。静力压桩工艺主要特点是操作简单、振动和噪声控制良好，可减少对周边环境的影响。静力压桩设备施工是利用设备自身重量及桩架配重等对预制桩形成反作用力，从而将预制桩打入预定深度。这种施工技术预制桩钢筋和混凝土消耗量小，可有效控制施工工期和投入成本。但是，静力压桩施工技术需要连续作业，由于高层建筑桩基础数量众多，对桩群连续进行静力压桩作业，可能会破坏周边土层。

2.3 振动沉桩施工技术

振动沉桩施工也是高层建筑桩基础施工中常用的施工技术之一。该施工技术主要针对预制管桩，将振动器安装在桩的顶部，利用振动原理和桩的自身重力，实现打桩沉桩的目的。振动沉桩施工技术应用工艺简单、技术成熟可靠、移动操作方便、空间利用节约，但由于高频率的振动现象，在施工过程中存在较大的噪声污染，会对周边居民生活环境带来一定的影响，此外，该技术应用过程中成本投入较高，应用经济性较差，在城市中心施工时，不建议使用[3]。

2.4 灌注桩施工技术

灌注桩施工是高层建筑中常用的施工技术，通常需采用成孔工艺。灌注桩成孔的方法很多，包括沉管、钻孔、干作业成孔等，作业形式上分为机械钻孔和人工挖孔等，需要根据施工现场的实际情况，合理选择成孔方法和作业方式。钻孔作业过程中，满足机械钻孔条件时，应优先选用机械钻孔方式，如机械设备应用条件有限，无法实施钻孔作业，可采用人工挖孔方式，辅助机械钻孔，提高机械钻孔效率，也可确定钻孔点位后先进行人工挖孔，再采用机械钻孔，以提高成孔效果。另外，灌注桩钻孔作业时，应认真分析施工土质情况，根据实际土质，合理确定施工技术，当施工场地土质松散、地下水位较高时，建议采用隔桩跳打的方式，防止桩串孔，影响灌注桩施工质量。

3.建筑桩基础施工技术要点

3.1 钻孔灌注桩施工

3.1.1 测量放线

测量人员应根据工程设计图纸完成桩位测量：在全站仪等专业设备的辅助下采用多次和多人加复核的办法明确桩位位置，并进行施工位置标注。测量中重点关注桩位偏差和垂直度偏差，使它们的误差在行业规范标准范围内，是桩基正确施工的关键。

为了保证桩机移位中不出现误差，应在每次打桩前使用设备等再次对桩位进行复核。要保证桩机移位的方向和尺寸以及标志桩的保护。各桩之间的距离和尺寸要符合不同桩基类型设计标准。

3.1.2 护筒埋设

工程技术人员应该精确定位孔位置并将保护筒置放置于指定位置。保护筒预设的位置和深度应符合设计工艺规定，保护筒放置时准确、稳定可靠。进行施工时，注意对保护筒的外表进行保护，按照规范位置进行下放，并将中心误差控制在施工设计要求范围内。若护筒位置孔壁间存在范围允许外的误差，应按照相关要求进行材料填充，如粘土，确保保护筒的固定性。

3.1.3 桩机就位

保护筒安装后需要位置精准的安装冲孔桩机。在技术测量人员使用专业测量工具确定好冲孔桩机的四角安放位置前提下，要有相关专业人员对冲孔桩机的整个安装过程密切监控，以避免出现施工期间机台倾斜和偏位等原因造成的机械不平整和稳定性差问题。此外，应使用专业测量工具确定桩机立轴的垂直度，保证桩机立轴的安装符合标准。

3.1.4 泥浆制备及泥浆护壁

桩基工程中通常使用高性能的泥浆来确保孔壁的稳定性。目前，高性能的泥浆通常是由粘土或者特制的膨胀土组成，无论是选择哪类泥浆材料，都应严格遵循材料的性能选择指标，如塑性指数颗粒含量等。如果泥浆粘度和浓度偏低，会导致泥浆的不合理渗透，达不到对保护筒的保护功能，严重时可能会造成基坑的塌方。

因此，专业技术人员在使用粘土制订泥浆时需要确保其各项检验指标达到相关规定的标准。泥浆使用过程中要保证其用量足够起到对保护筒的有效保护[4]。

3.1.5 钻孔与清孔

在进行钻孔操作时，需要技术熟练的工人合理操作钻杆，保证钻孔效果的同时用钻头带动钻渣快速带离作业面，高效且及时完成清孔工作。

在此过程中需要注意将孔内堆积的泥土要排放完全，确保钻孔深度符合设计标准，保障后续施工顺利进行。

此外，为了保障孔洞达到设计要求，孔底泥渣的厚度控制非常关键，除了清孔之外，二次清理工作也是必不可少的。

首先可以通过第一次清孔的泥渣量进行统计，计算后判断孔深度是否达到设计标准，若未达到设计标准，需要根据钻孔深度差距优化泥浆的性能参数，再次进行钻孔操作。

可以根据基桩工程的设计和环境情况选择吸泥机清孔、正循环旋转钻机清孔等方式保证钻孔中留存的泥渣量符合设计要求。

3.1.6 钢筋笼的制作

桩基础施工时，施工人员应采用钢筋笼有效控制浇筑范围，以增强桩基础的稳定性。在安装钢筋笼的过程中，施工人员需分析钢筋材料性能指标，判断钢筋是否满足工程建设要求。同时，检查孔内是否存在残留物，一旦发现及时清理，避免影响施工效果。吊装期间，施工人员需校正钢筋笼的垂直度，并在完成吊装施工后，对其进行有效固定。另外，施工人员需结合技术标准，对钢筋进行除锈、调直处理，避免影响其质量。制作钢筋笼的过程中，施工人员需有效控制主筋接头数量，将相邻接头距离控制在1m 之上。

3.1.7 浇筑混凝土

桩基础施工过程中，混凝土浇筑是重要环节，施工人员需结合直径等参数，利用无缝钢管进行注浆处理。注浆开始前，施工人员需检查混凝土配合比及其性能，保证混凝土和易性和流动性满足工程建设要求。另外，为了有效提高浇筑质量，相关人员需保证浇筑施工的连续性。但需关注的是，为了避免浇筑结果存在漏水问题，施工人员应做好水密性试验，结合其结果判断浇筑质量[5]。完成浇筑施工后，还要对混凝土进行养护施工，采用洒水、覆膜等方式，减少混凝土裂缝。

3.1.8 桩基础质量检测技术应用

随着新型科学技术的不断创新和发展，一些新颖且现代化地基基础及桩基础检测技术，逐渐出现在建筑工程行业当中。目前比较常用的地基基础及桩基础检测技术，如钻孔抽芯检测方法、静荷载实验检测方法、低应变反射波法等，都是目前在桩基检测中常用的技术形态。

（1）低应变反射波法。低应变反射波法具有经济性高、方便快捷且检测效率快的特点和优势。作为一种成熟的地基基础及桩基础检测手段，需要借助一维波动方程，将桩基础转变为一维纵向振动模型，实现对建筑工程地基基础及桩基础质量检测目标。

（2）静荷载实验检测方法。静荷载实验检测方法主要应用于地基基础及桩基础承载力检测，采取垂直静荷载方式，实现对地基基础及桩基础承载力检测，可确保检测数据信息精准性，避免检测过程对地基基础及桩基础造成严重破坏。

（3）钻孔抽芯检测方法。钻孔抽芯检测方法主要适用于钻孔基础检测。通过桩基直径选择适宜的钻孔数量，保证钻孔呈现出对称排列形态，从而提高地基基础及桩基础钻孔抽芯检测水平。

3.2 高压旋喷桩施工

3.2.1 施工准备

（1）编制施工桩位平面图并进行编号。在进行基础施工时，需根据设计图纸和实际要求在场地内编制施工桩位平面图。该平面图是为了定位和确定各个桩位的位置，进而保证施工进度以及施工质量。同时，在平面图中进行桩位编号能够帮助工人快速准确地找到对应的桩位。

（2）组织机械设备进场，及时组装调试，并请监理验收，验收合格后方可使用。在进行基础施工时，机械设备的运用非常重要，能够提高施工效率，减轻工人的体力劳动。因此，需要及时组织机械设备进场并进行组装调试。在调试完成后，请监理进行验收，确保设备符合要求，达到规定的安全标准，验收合格后方可使用。

（3）根据设计图纸测放控制点，标出施工区域，施工前请监理验收，符合要求后方可施工。为保证基础施工的精度和准确性，需根据设计图纸测放控制点。通过控制点的测量，能够在场地内准确标出施工区域，为后续的施工作业提供空间保障。在施工前需要请监理进行验收，确保控制点的测量符合设计要求，且在精度上符合质量标准，只有符合要求后方可进行基础施工。

（4）做好进场材料的取样、送检工作，合格后方可用于加固施工，并对合格材料进行储存、保管，资料齐全。在基础施工中，加固材料的使用也非常必要，比如钢筋和混凝土等。在使用前，需要对进场的材料进行取样，并送交专门机构进行检测，只有经过检测合格的材料才能使用。

（5）组织施工人员进行质量、安全技术交底，使全体人员充分明确本工程的设计要求和质量要求。在进行基础施工时，为保证工程质量，需要组织施工人员进行质量、安全交底，保证施工人员在工作中认真负责，严格按照要求进行施工作业，确保基础工程的质量和安全[6]。

3.2.2 施工技术要点

（1）在非施工区域布置控制点，并设立半永久标志，避免非施工人员误入施工现场而发生安全事故。（2）工作人员使用60m 钢卷尺进行桩位测放，确保桩位误差不超过20mm。（3）桩位测量结束后，旋喷机达到指定地点，确保旋喷机架设位置的偏差与设定地点之间的误差小于20mm。（4）钻孔过程中，施工人员使用水平尺孔测量桩架垂直度，成孔偏斜率不得超过1%。（5）开始高压旋喷前，施工人员需再次检查旋喷机管路系统以及高压设备状态，确保压力满足旋喷要求。控制注浆下管深度，并根据施工计划拌和水泥浆液，当水泥浆液压力达到设计值后，提升旋喷速度。（6）水泥浆液的拌和与使用遵循“随用随配”原则。为避免泥浆沉淀，本项目采用二级搅拌模式，使用20 目滤网对拌和好的水泥砂浆进行过滤。（7）正式开始高压旋喷作业后，应保持连续送气、供浆模式，一旦送气、供浆中断，需要将注浆管下沉至中断点以下200mm，待送气、供浆恢复之后再缓慢提升注浆管。（8）施工人员根据桩底标高，在旋喷机上做好标记，当水泥浆接近标记处时，在距离桩顶500mm 的位置缓慢提升喷嘴。（9）采用隔空跳打的方式灌注水泥浆，避免由于出现串浆而影响桩体质量。

4.建筑桩基础施工技术管理

4.1 保障桩基础施工顺序

在高层建筑的桩基础建设过程中，往往需要一个科学合理的施工顺序，并利用针对性的处理方案，全面降低施工建设的难度，同时也要在制定出一个科学合理的施工方案下，进行全面的建设统筹安全，并基于建筑工程项目的实际情况，实现对高层建筑的针对性分析与处理。在进行建设环节，需要全面保障桩孔混凝土的护壁处理之后，保留一定程度的桩孔，实现排水井的设置，这样就可以充分的保障施工建设效率与质量。

4.2 保障混凝土强度

在桩基础的施工建设环节，需严格基于设计方案，全面对材料、配比以及诸多建设工作进行针对性的分析，以此满足建设工作开展的多方面需求。未来在进行实际的建设环节中，还要保障桩基建设过程中的垂直属性，这是进一步提升建设工作的质量和建设合理性的关键所在。在高层建筑的建设开展中，往往存在许多问题，为了全面提升建设的总体水平，就需要积极处理好各种建设问题，同时强化建设过程中的方案与技术分析能力，一旦出现了明显的建筑工程质量问题，就需要马上进行针对性的处理，避免对建筑工程带来严重的质量隐患。

4.3 桩帽、送桩器质量

选择一个科学合理的建设方案，要格外重视桩帽、送桩器以及各种方面的建设要点，始终要保障匹配与强度方面，都符合建筑工程的建设与开展能力。在未来项目建设中，随着高层建筑的层数提升，保障地基基础、桩基基础的施工建设环节不会受到外界因素的直接影响，导致项目建设面临着严重的建设质量问题。

4.4 施工方案制定

建筑工程中，应结合工程实际情况制定完善的桩基础方案。高层建筑工程的设计人员应以提高桩基础承载力与上拔力为根本，避免结构倾斜问题；如果在软土地基或特殊地基上建设建筑物，设计人员则要以提高桩基础抗震性能为根本。总之，设计人员设计方案的过程中，需对桩基础承载力、是否易出现变形等问题引起重视，做好勘察工作，为方案制定提供重要的数据保障。

4.5 重视因地制宜

建筑工程施工过程中，因地制宜是施工的重要条件，建筑企业应对其加以重视。设计队伍应结合现场环境与行业规范进行全面考察，由于我国各地区地质条件各异，实际施工时难免存在较多问题。因此，施工队伍应结合现场实际情况，选择适合的技术。同时，企业应革新技术理念，深入研究、考察桩基础技术，学习其他工程成功经验与施工工艺。

结语：

综上所述，现阶段进行建筑工程的建设开展中，高层建筑需要科学合理的把控地基基础以及桩基基础的施工技术要点，这样才可以避免出现一些不良的质量隐患，对工程项目的社会效益和经济效益带来负面的影响，降低建设水平。