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建筑工程土建施工中的桩基础施工技术探讨叶佩杰

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：叶佩杰

[导读] 摘要：桩基础是由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。

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        摘要：桩基础是由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若将桩身全部埋入土中，承台的地面与土体碰触，我们称之低承台桩基；若将桩身上部分露于地面，承台底部高于地面，称之高承台桩基。如今，桩基础技术在高层建筑和地基较浅的建筑工程中均有应用。本文将探讨土建施工中的桩基础施工技术。
        关键词：土建施工；桩基础施工；应用
        1 桩基础技术的优势
        桩基础技术的优势：对坚固的持力层有较好的群桩承载力，能够承载所有高层建筑的竖向荷载，竖向单桩的刚度比较强，受到自身荷载和重要的制约，建筑地基不会发生较大的沉降，提高了建筑物自身的稳定性；桩身从液化软基层穿过，固定在基岩上，当遇到自然灾害时，土层就会自然沉降，但土层中的桩基具备良好的抗压性和抗拔性，确保建筑稳定性，防止建筑物发生沉降、倾斜等现象；其单桩侧向的刚度也较强，能够抵抗受各种自然条件发生的力矩荷载和水平荷载，使建筑物具有一定的抗震能力；能够提高土层或者岩石的松软程度，使承压力较强的土层或者岩石分担建筑物整体的重量，使建筑物的地基具有很强的承压力，避免建筑沉降或者倒塌等。
        2 桩基础施工的分类
        2.1 按承台位置高低分类
        高承台的桩基在群桩承台地面或局部冲刷线之上，这种桩基是由于结构设计上的需要，常用在桥梁、港口等工程中。反之低承台桩基是承台底面埋在地面以下或局部冲刷线以下的桩基承台。房屋建筑工程常用的桩基就是低承台桩基。
        2.2 按承载性质分类
        一般情况下，竖向荷载下，桩基的承载力以桩基侧面的摩擦阻力为主，外部荷载其大多是通过桩基的主体侧身表面与土层之间的摩擦阻力传递给土层，桩基的尖顶部分承受的载荷最小，这类的桩基称为摩擦桩，其主要用于岩层埋置的地基。这类桩基的沉降是非常大的，稳定的时间也会比较长。在最大承载力的条件下，桩基顶端荷载主要是桩侧摩擦阻力承受，即是在外荷载作用的条件下，桩基顶端的摩擦阻力和侧壁的摩擦阻力都发挥作用时，但桩基侧壁摩擦阻力比桩基顶端阻力大时，称为端承摩擦桩。用于穿过很软的地层嵌入较坚实的硬土的桩基。
        2.3 按桩身材料分类
        根据桩基使用的材料可分为三大桩基：混凝土桩基，钢筋桩基和组合桩基。从最常用的桩基开始，第一个是钢筋混凝土桩基，它是目前使用最为广泛的一种桩基，可以保证桩基的质量安全和稳固。饱和的混凝土填充可以让钢筋桩基更为牢靠；第二个是钢桩，由钢管桩和型钢组成，钢桩的桩基材料强度非常高，桩基本体表面面积大而截面面积小，因其沉桩的时候贯彻能力强，对周围的建筑影响少，所以最常用的地方就是在高楼林立的城市繁华区域。常见的钢筋桩基有工字型和H型。由于钢筋价格的昂贵，耐腐蚀性太差，在有些工程项目的应用上，钢桩会受到一定程度上的限制；第三种是木桩。在绝对干燥的环境中，木材有很好的耐性，但在干湿交替的环境下，木材很容易腐蚀。
        2.4 按成孔方法分类
        在成桩的过程中，桩基周围的土会被桩基挤开或者挤散，使得周围原本好好的土壤型受到严重的破坏，土的原本结构会遭到毁坏，工程性质会发生很大的变化，这样的桩基在分类中被称为挤土桩。有分类的挤土桩，当然也有部分挤土桩和非挤土桩。部分挤土桩相比于挤土桩来说，对周围的土壤结构破坏的程度小一点，这类桩主要有打入的截面厚度不大的工字型和H型钢桩、开口钢管桩和螺旋钻孔桩等等。非挤土的桩基是指在成桩的时候，对周围的土壤不会产生拥挤的现象，这样的桩基不会伤害周围的地基稳固。

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因为在建造桩基之前，会需要将等同于桩基空间大小的土挖出来然后将桩基填进去，所以这类桩基主要有干作业法，泥浆护壁法和套管护壁法钻挖孔灌桩等方法。
        3 桩基础技术在建筑工程土建施工中的应用
        3.1 预制桩上的应用
        预制桩主要是指依照施工现场的形式和材料制成的的桩基，通常都是采用打桩的设备来对桩基进行定桩工作。在现阶段的建筑工程中，预制桩指钢桩或者混凝土桩。钢桩主要适用在特殊的建筑领域。混凝土桩作为土建施工中做常用的预制桩，不但具有较强的承载力，而且其就有一定的稳固性和坚硬性，对于施工操作流程比较方便快捷。但是混凝土桩容易影响施工现场周围的环境。在预制桩制作过程中，其桩尖的朝向可以通过打桩顺利来确定，浇筑预制桩时，要依次从桩顶向桩尖进行浇筑。通常在预制桩中采用的沉桩技术手段有振动沉桩、静力沉桩、射水沉桩以及锤击沉桩。在工程的实际施工中，要结合实际情况，选择合理的沉桩技术，并在施工前科学规划施工方案，全面了解土建施工的区域，掌握桩基间据和数量。在施工过程中，要注意控制桩顶方向和高度。如果桩顶方向出现误差，在地面上打入的预制柱的底部也会出现不差。因此，施工人员要做好施工过程中的每个工序，确保预制桩的承载力和稳定性，进而提高建筑物的承载力。
        3.2灌注桩上的应用
        通常在建筑工程中灌注桩主要包含钻孔灌注、挖孔灌注以及沉管灌注三种形式。虽然这三种灌注形式都是灌注桩的施工形式，但是它们也具有一定的差异性。将灌注桩应用到土建施工中，要根据实际施工的情况，选择合理的施工形式，并实时地查看桩基强度，防止出现断桩的现象。除此之外，要对施工所用的混凝土质量进行严格地把控，避免发生埋、堵管现象。钻孔灌注形式主要是指通过在地面上进行打孔埋桩的方法。在这个过程中要保证干净的桩孔位置，对桩孔内部的泥土进行清理，然后在加入钢筋和和混凝土，完成钻孔灌注桩的制作。挖孔灌注桩主要是利用机械或者人工来挖孔。在进行人工挖孔时要注意加强施工人员的安全施工意识，保证施工人员的生命安全，使施工顺利的开展下去。沉管灌注桩主要是利用重锤完成沉桩过程，最终实现沉管开孔。沉管灌注桩具有成本低、施工速度快、方法便捷等优势。但是由于沉管灌注桩的桩体横截面很小，使桩身强度强度不足，容易发生混凝土散落，导致桩身断裂。因此，施工人员在进行沉管灌注桩的制作过程中，要注意保证沉管内部混凝土的含量，控制拔管的速度。
        3.3 旋挖桩上的应用
        在大型建筑、公路和桥梁等桩基础施工当中，旋挖桩施工技术得到广泛应用，其具有较为明显的优势。不仅能够提升桩基础施工的效果，而且能够保障较高的精度，不会在施工中产生较大噪音，具有施工便捷和易于管理等特点。在运用该施工方式时，需要自重较大的机械设备。应对场地进行合理规划。首先，需要对护筒进行埋设。护筒在桩基础施工中能够起到校正桩位和定位的作用，维持水位高差。在设置护筒时应该确保其深度达到相关要求，通常应该深入黏土层 0.5m，顶端与地面距离超过0.3m。为了保障护筒的稳定性，还应该运用黏土进行填护处理，标识牌的设置能够起到警示作用。其次，进行成孔施工。施工人员应该提前对土层实际情况进行勘察，钻孔时采用专门的旋挖钻机，合理调节泥浆粘度与比重，在施工中要避免塌孔问题的出现。泥浆比例是决定施工效果的主要因素，黏土类型的差异性也会对其比重产生影响。最后，应该进行清孔施工。确保深度符合设计值后停止钻进，提出钻头开展一次清孔。对泥浆的相关指标进行测试，防止出现较大的超标问题。对于孔内的沉淀物加以清理，完成清孔后对其深度进行测量。在二次清孔当中，需要对沉污值进行测量，通常要使用能够标准锤。二次清孔采用加气或者水泵等方式，应控制孔底沉渣在15cm以内。
        结语
        对桩基础施工技术的分析，能够明确桩基础施工技术的内涵，促进桩基础施工技术的创新发展。本文介绍了桩基础施工技术的优势，旨在提高桩基础施工技术的应用效果和质量，推动建筑行业的长远发展。
        参考文献：
        [1]宋莉杰.试论建筑工程土建施工中桩基础技术的应用[J].民营科技，2018（3）：132.