土建工程中桩基的施工技术探讨

李庆国 李荷花

山东诚祥建设集团股份有限公司 山东 济宁 272400

引言

在进行土建工程的施工作业时，桩基技术的合理应用非常重要。利用桩基技术，可确保高层建筑的结构稳定性，为整个施工过程的顺利开展奠定良好基础，同时也是人们正常、安全开展生产、生活活动的重要保障。最近几年，因为桩基技术具有安全性强、可靠程度高等特征，从而广泛运用在各种建筑项目中。同时，建筑工程的建设质量也和桩基础质量之间存在的紧密联系，所以，为充分保证桩基础的施工效果就应当结合桩基础施工要点实行科学、有序的施工。

1 桩基技术含义

桩基技术是一种重要的基础工程技术，它在建筑物和地基之间起到了关键的连接和支撑作用。根据承台的不同形式，桩基技术可以分为以下两种类型：①低承台桩基。在施工中，先进行钻孔作业，然后将桩体逐渐沉入孔内，并通过锤击或静压的力量使其与土壤紧密结合，形成稳固的承载系统，适用于较小规模的建筑物。②高承台桩基。是在施工区域进行原地钻孔，再在孔中放置钢筋笼，最后通过灌注砼的方法形成承台。相比低承台桩基，高承台桩基具有更强的承载性能，因为其承台的底部和桩基的上半部分高于地面，更能抵抗垂直荷载的作用，常用于大型建筑物、重要设施等工程项目[1]。桩基技术的应用使得建筑体承受的竖向荷载力能够有效分散至地基之中，减少了对地表的影响，提高了建筑物的稳定性和安全性。尤其是在软基工程中，如沼泽地、湿地等地形条件较差的区域，桩基技术发挥着重要作用，能够通过深入地下，利用地下土层的承载能力来支撑建筑物，解决软土地基的不稳定问题。

2 桩基施工常见问题

2.1 桩径缩小的问题

一般在含水比例偏高的地基施工过程中，桩基施工效果会因为地质条件的影响而不够理想。尤其是在含水比例愈高的情况下，桩基所受的负面影响也会更加严重。针对长时间遭受水体侵蚀的桩基外部，砼结构的厚度会渐渐降低，出现桩基体积变小的状况，使得桩基功能作用的正常发挥受到影响。

2.2 沉渣问题

此问题在砼灌注桩中较常发生。主要是因为施工人员在实际施工中未能把桩孔底部的脏污杂物充分清除，而残留的杂物便会对桩基强度造成影响，甚至出现强度不合格的情况，导致桩基不能正常发挥出应有的承载作用。

2.3 风化问题

在长期投入使用后，一些桩基会产生风化岩的问题，从而形成质量缺陷。另外，在灌注桩施工中也会出现混凝土离析等情况，不利于桩基的施工效果。这些问题的出现主要是由于前期施工阶段混凝土搅拌不均匀、浇筑操作不合理等引起的。一旦发生风化、桩基固结性交叉等问题，便会对桩基质量造成影响，导致桩基稳定性下降[2]。

3 桩基础技术的施工准备

3.1 对施工现场的施工环境以及地理条件进行全面的勘察

在对施工现场进行全面勘察时，需要对该区域地形的高低变化、地貌的起伏变化、气候的变化规律等展开调查，这些内容对于桩基础施工方案制定有着至关重要的作用。除了自然环境的调查外，还需要对该区域的土层种类、力学性能、地下水位等情况加以分析，而且需对区域内可能存在的地质灾害进行评估。掌握工地周边的建筑物分布位置、结构特性，以及地下管网的分布区域、埋设深度、使用时间信息也是非常重要的，有助于工程建设人员避免在施工过程中对周围环境和管线造成破坏，防止不必要的经济损失和环境污染。

3.2 编制桩基础施工的技术准备

勘察数据确定桩基础类型和参数，考虑施工方法和使用机械，并制定针对周围建筑物和地下管线的防护措施。在编制桩基础施工的技术方案时，需要对勘察数据进行详细分析和处理，结合勘察信息明确适合该工程的桩基础种类以及桩基础的参数，在此基础上制定最佳的施工方案和机械设备，同时制定相应的安全措施和应急预案。为了保证施工过程中的安全和顺利，需要制定针对周边建筑体和地下管网的防护方案，避免施工过程中发生损坏和事故。在技术准备阶段，应明确各个施工环节和时间节点，并对每个施工环节进行详细的安排和调配，以确保施工质量、安全和文明[3]。同时，还需考虑施工期间的天气条件、交通状况等因素，合理调整施工进度，避免出现延误和影响整个工程的情况。通过试验结果，可以及时调整和优化施工方案，并制定更加科学和合理的施工工艺流程，从而提高桩基础的施工质量和可靠性。

3.3 桩基础施工现场的准备工作

在准备工作中，必须清除施工现场上的障碍物和杂物，包括清除地表上的草木、石块、垃圾等，以保证施工区域的干净整洁，有助于提高施工效率，还可以减少施工过程中的安全风险。对于灌注桩的准备工作，因为其需要在工地现场进行钻孔，因此应当清除孔洞周围的土壤、石块等杂物，以确保成孔过程的顺利开展。同时，还需要根据设计要求确定孔洞的尺寸和深度，并进行相应的标记，以便后续施工操作。

4 建筑桩基础的具体施工应用

4.1 预制桩技术

预制桩是指在预先生产好的混凝土或钢材桩体的基础上，在土壤中设置桩基的一种方式，其施工操作相对简单，要求预先生产好桩体，并根据实际情况合理规划桩基分布密度。由于预制桩要投入一段时间进行生产，因此应用在工期较短的项目中不太合适。在采用预制桩时，一般会同时借助灌注桩来增强桩基的稳定性。即在预制桩压进土体之后，向桩孔中注入浆液使其固化形成灌注桩，如此能够有效地增加桩基的承载能力和稳定性，确保建筑物的安全性。另外，预制桩施工还有一定限制条件。首先，场地条件和设备数量会对该技术的应用规模产生影响。其次，预制桩施工对工作人员的专业技术能力有很高要求，需要根据实际情况选择合适的材料和施工方法，严格按照规范流程操作，并加强质量控制。在预制桩施工完成后，施工人员要确保设备放置区域的稳定，防止设备倒塌等事故的发生，同时减少对周边环境的影响。预制桩技术在建筑工程中具有非常重要的意义，需要不断提升技术水平和质量控制，以保证建筑物的安全性和稳定性[4]。

4.1.1 静力压桩施工技术。此技术一种常用的沉桩工艺，适用于各种类型的地基和土层。主要通过使用静力压桩机来将预制桩牢固地压入地下，从而增强建筑物的承重能力和稳定性。在静力压桩施工过程中，需要注意桩头与地面的高度，以及桩顶在地下是否会与其他地下设施相冲突。在选择桩型、施工方案和施工现场时，也要考虑到土层的特性和地质条件等因素，以保证施工的安全性和效率。静力压桩施工技术具有许多优点。首先，可以避免地震等因素对周围环境造成的影响和损害。其次，此技术不会产生振动和噪声，对周围住户和环境影响较小。最后，静力压桩施工技术的质量可靠，施工过程中能够严格控制桩的长度和垂直度，避免出现偏差和失稳等问题。

4.1.2 振动沉桩施工技术。振动沉桩施工技术是一种高效的地基处理方法，其利用振动器对地基土层进行作用。在这一过程中，振动器基于振动作用于桩身，在桩自重作用下，使得桩逐渐埋入到地基土层之中，同时带动土层发生被动振动，从而实现土层的密实化处理。这种施工技术所需的设备简单、重量轻、体积小，但却能够带来良好的打桩效果，极大地提高了施工效率。与传统的桩基础施工相比，振动沉桩技术具有更低的成本，可以显著减少施工所需的人力和物力资源，因此被广泛应用于地基工程中。振动沉桩技术适用范围广泛，特别适合于松散砂土、黏土、黄土以及软土等复杂地层的处理。在实际施工中，需要注意的是采用适当的方法，如先进行小间距、轻度的锤击，然后逐渐过渡到连续锤击的方式，以确保把桩体贯入所需的深度。通过合理的施工操作，振动沉桩技术能够为地基工程提供可靠的支持，为建筑结构的稳定性和安全性奠定坚实的基础[5]。

4.2 沉管灌注桩

在沉管灌注桩的施工过程中，需要考虑到施工设备的可行性和周围土质的特点，根据实际情况挑选合适的钻孔方式。例如，对于黏土地质，常常采用人工钻孔的方式进行施工；而对于普通土壤，更倾向于选择机械设备实行钻孔。为了确保沉管灌注桩施工能够按时完成，施工方需要充分考虑钻孔方式所需的时间，基于具体的钻孔方式设定相应的施工时间，并结合现场实际情况进行调整，并合理规划施工进度。在实际施工前，必须对地质条件、地下管线、周边建筑物等因素进行充分评估，以编制科学、合理的沉管灌注桩施工方案，有效规避潜在的施工风险，保障施工的顺利进行。

4.3 挖孔桩施工技术

该技术具有许多优点。挖孔桩的可操作性非常强，施工相对简单。施工人员可以根据需要灵活调整孔的位置和深度，以适应不同的工程要求。而且挖孔桩的投入成本相对较低，所需材料和设备相对简单，不需要复杂的施工工艺或特殊的施工设备。在挖孔过程中，地表松软土体可能会影响桩基的稳定性和承载能力，因此必须彻底清除。通过清理土层，能够提升地面的平整度，为后续的施工工作创造良好的条件。此外，在目标挖孔部位做好标记并固定龙门桩、位置也非常重要，以确保挖孔的准确性和一致性，避免出现偏差或错误。工作人员还需要基于桩径尺寸明确开挖线，即确定好孔的位置和方向。孔深应根据设计要求和土壤条件来确定，以确保桩基的稳定性和承载能力。

4.4 钻孔灌注桩施工技术

此技术关键特点在于先成孔后成桩。在实际施工中，针对桩体方向移动的土体产生动态压力，进而对桩进行成型，确保桩体的牢固和稳定性。为了保证钻孔灌注桩的质量，控制成孔的垂直精度尤为重要。为此，施工过程中需要采取增大桩机支撑面积以增强桩机的稳固性、定期核查钻杆的垂直性等方式，确保成孔的准确性。在钻孔达到设计值后，需要使用钻杆开展清孔处理。最好在混凝土灌注前进行清洗操作，确保桩孔的清洁度和稳定性，以提高桩基工程的整体质量和可靠性。

4.5 人工挖孔桩施工技术

此技术相比其他桩基础技术，其突出优势在于完全依靠人工施工，不需要借助机械设备，因此成本较低。同时，人工挖孔桩技术的施工过程相对简单，不需要复杂的操作步骤。由于不需要使用大型机械设备，人工挖孔桩技术对周边环境的影响较小，可以有效减少噪音、振动和空气污染等问题，被认为是一种环保、可持续的施工技术。在具体的施工作业中，应先对已开挖桩底实行扩孔处理，扩孔尺寸是需要基于水流量加以调控。在透水层的部分，需要注意合理设置环状钢筋圈，以增强桩的抗压能力。其后，对挖好的桩孔灌注混凝土，再根据设计要求进行开挖，确保桩的直径符合设计要求，并且能够穿越透水层。在施工过程中，针对桩孔护壁混凝土的施工也需要特别注意。每挖一节桩孔，就应立刻实行建筑砼的浇筑，并进行捣实，以保证桩孔的稳定性和承载能力。混凝土的强度一般设置在C20级别，这样能够满足一般土建工程的要求。此外，混凝土的坍塌度也需要调控在一厘米范围内，以确保施工质量和桩基的牢固性。

5 结束语

桩基施工作为土建工程中的关键一环，其施工效果的优劣直接决定了整个建筑的建设质量。使用桩基施工技术既可以在保障工程按期交付的基础上提升建设质量，还可促成施工单位经济效益达到最高。所以，在实际施工作业中，必须要提高对桩基施工的关注，保障施工质量，为我国建筑事业的进一步发展提供助力。