机场建筑工程土建施工中桩基础技术的应用探究

摘要：在机场工程中，地基是承受和传递建筑物荷载的重要组成部分，而桩基础技术作为一种常用的地基处理方法，已经在土建施工中得到广泛应用。桩基础技术通过将桩体嵌入地下，利用桩与土体之间的摩擦力和桩体的承载力来提高地基的稳定性和承载能力。本文首先对桩基础施工技术优势进行介绍，然后以某机场工程为例，对桩基础施工技术方案进行探究。

关键词：机场工程；桩基础技术；开挖；支护

引言

土建工程作为建筑领域的重要一环，在工程实践中举足轻重，其中桩基础技术是建筑工程中一项非常重要的技术，能够提高建筑物的承载能力和稳定性，从而保证建筑物的安全性和可靠性。机场工程施工质量控制要求比较高，并且施工规模大，很多项目建设区域地质条件复杂，要求加强基础结构施工控制。通过合理应用桩基础施工技术，有利于提高基础结构稳定性，为机场工程施工质量控制提供保障。因此，对桩基础技术的研究和应用具有重要的理论和实践意义。

桩基础技术的应用优势

桩基础技术是指在建筑工程中，通过采用桩基结构将建筑物的荷载传递到地基深处，以提高建筑物的承载能力和稳定性的一种技术方法。桩基础技术适用于各种类型的建筑物，如高层建筑、工业厂房、桥梁等，能够有效地增强建筑物的抗风、抗震能力，减少沉降量，提高地基的稳定性，保证建筑物的安全性和可靠性。

在桩基础施工中，将桩体嵌入地下，并利用桩与土层之间的摩擦力与端阻力，可显著增加建筑物的承载力和稳定性。利用地下土层的特性，即可有效分散荷载至更深层土壤，从而减少地表沉降和结构变形的风险，确保建筑物在多种环境条件下保持稳定性。此外，通过选用适宜的桩基础技术，能够解决高地下水位或水下施工带来的问题，采用密封或特殊形状的桩体，阻止地下水上升，维护土壤稳定。另外，还可有效处理复杂地质条件如软土、淤泥、砂土及岩石等的灵活性，选用合适的桩体和施工方法，即可适应复杂的施工条件，提高施工效率，减少了对周边环境的破坏，体现可持续发展的理念。

工程概况

该项目是国际机场1号航站楼的扩建计划，目标扩展部分为2号标段。初始航站楼覆盖面积为36000平方米，此次扩展计划增加43000平方米，总计将航站楼面积扩充至约79000平方米。工程的基础设施包括桩基础、地梁基础以及地基的回填工作。桩基础的主要设计直径介于2200毫米至2500毫米之间。在进入基岩的承载层之前，桩身挖掘工作首先采用手工挖孔，之后转为机械挖掘。桩身结构由钢筋混凝土制成，并使用相同规格的钢筋混凝土构建其护壁。桩基础的嵌岩深度根据不同型号而异，范围在2000毫米到3000毫米之间。具体的型号、尺寸和深度信息可以参考工程技术数据表1。

机场航站楼桩基基础施工技术

（一）桩身人工开挖

1. 定位与放线作业

在桩基施工的初阶段，放线作业是至关重要的一步。这一施工环节的准确性直接影响到桩基的位置是否符合设计要求。在操作过程中，应根据建筑的控制网和设计图，对桩的精确位置和高程进行控制，随后使用石灰粉进行明确的地面标记。

2. 分段挖孔技术

挖孔操作由两名工人配合完成，分为上下两个部分。第一段的挖掘深度设置为1000毫米，其开孔直径应比设计桩径宽400毫米。首段完成后，使用高度为1000毫米的固定型钢模板，模板顶部需突出地面300毫米，外侧延伸400毫米设置锁口。模板的顶部和底部直径都应比桩径大200毫米，并确保护筒垂直安装。继续挖掘第二段时应保持相同的直径，完成后立即进行护壁模板的安装。

3. 护壁模板安装与固定

采用可分节的模板进行护壁的安装，这种模板不只能重复使用，还确保了施工质量。模板的连接点使用专业卡具固定，防止施工中模板发生位移或脱落。护壁的第一段应高出地面约200毫米至300毫米，并设置一个400毫米长、300毫米宽的混凝土挡水块，防止水分侵入。此外，为了增强结构的稳定性，应将护壁中的钢筋固定在桩口的挡水箍上。

4. 护壁混凝土的连续浇筑

在挖掘过程中，为保持孔壁的稳定性，应在每挖深30厘米至40厘米后浇筑一次混凝土。使用人工振捣法进行浇筑，以确保混凝土的均匀和密实度。混凝土的坍落度需控制在约80毫米，这样可以有效增强孔壁的稳定性。

5. 建立垂直运输架

在完成首个桩孔后，应全面检查其质量，确认符合设计规范。确认无误后，搭建垂直运输架并确保其稳固性。支架设计需包括剪刀撑以增强结构安全，滑轮点采用斜杠固定，并通过钢管将各个纵向桩架连接，以提高整体的刚性和稳定性。

6. 设置辅助工具和设施

在滑轮系统的安装过程中，重点确保其与钻孔中心精确对齐，并清晰标出中心线，为后续工作提供便利。井底照明系统应选择低电压（不超过12伏）并配备防护罩。深度超过10米的钻孔还需设置通风系统，以保持良好的空气流通，防止有害气体积聚。为保障安全，工作人员应每4小时进行交替，以持续监控作业环境。

7. 回收和拆除护壁模板

在完成某一层的施工后，应适时拆除并回收护壁模板。在拆除模板时，在模板上方保留100毫米的间隙，以便于混凝土的顺利浇筑。拆除完成后，立即用砌砖封闭开口，并进行平整处理，确保后续工作的顺利进行。

8. 核查桩位及标高

在桩基达到持力层顶端后，继续向下进行层层作业。使用机械干挖法继续深挖至设计的底部标高。完成挖掘后，彻底清理桩底，移除所有松散土质，并核实土质是否达到设计要求的持力层标准。

（二）桩身机械开挖

1.施工准备

依据地质勘探报告及实际施工需求，进行全面的技术准备，确保所有机械和设备处于最佳状态。根据监理工程师批准的测量控制网，组织专业测量团队精确放样桩位。在人工与机械挖掘交接的位置设定十字线，确保精确对中，为后续工作奠定基础。

2.桩基基础施工方法

（1）整理施工现场。在进行桩基开挖前，首要任务是彻底清理施工区域，确保没有杂物阻碍操作。考虑到钻机需要较大的操作空间，特别是其旋转半径和钻杆的高度，必须建立一个宽敞且结实的操作平台，宽度至少为8米，以支持钻机安全高效地工作。

（2）钻机部署与检验。钻机一旦就位，应对其性能和关键运行参数进行详尽的检查，确保设备完全符合设计标准。通过精确测量来调整钻机的具体位置，强调钻机的稳定性和钻杆的对准精度，为精确钻孔奠定基础。

（3）执行钻孔作业。在钻孔开始前，首先确保钻斗正确接触地面并通过显示器重置其位置。操作过程中，操作员应持续监控显示器上显示的钻孔实时位置、进度和深度信息，这包括动力头压力、加压压力和主卷压力等数据，以监控液压系统的性能。完成钻孔后，利用自动或手动控制使钻机复位到初始位置。

（4）孔完成和质量检验。完成钻孔达到预定深度和标高后，立即对孔的直径、垂直度和沉积物厚度进行细致检查。使用专门的检测工具进行这些测试，确保每一项指标都符合设计要求。在干灌法施工中，清理桩底时要小心移除任何破碎岩石或沉积物，并彻底清除积水，确保岩石面清洁，进行底部验收前的准备。如遇需要，执行扩孔操作以满足基底持力层的设计标准。

结语

综合而言，桩基础技术的应用不仅是土建工程的基石，更是提高建筑物抗风荷载、抗地震等外力作用的有效手段，期望本文所提供的深入分析能够为相关领域的专业人士提供参考，推动桩基础技术在建筑工程中的更进一步的应用和创新。在未来的土建工程实践中，相信随着桩基础技术不断进步，能为更多复杂工程提供可行、可靠的解决方案，推动土建领域的可持续发展。