试论建筑施工中桩基的应用

　　摘要:现代的建筑工程施工中,采取桩基础,即节省了施工工期,又保证了工程质量,并取得了相应的经济效益和社会效益。随着现代科学技术的发展,桩的种类和桩基形式、施工工艺和设备以及桩基理论和设计方法,都有了很大的演进。桩基已成为在土质不良地区修建各种建筑物特别是高层建筑,重型厂房和具有特殊要求的构筑物所广泛采用的基础形式。
　　
　　关键词:建筑；桩基；施工技术
　　
　　引言
　　由桩和连接桩顶的桩承台（简称承台）组成的深基础，简称桩基。桩基具有承载力高、沉降量小而较均匀的特点，几乎可以应用于各种工程地质条件和各种类型的工程，尤其是适用于建筑在软弱地基上的重型建（构）筑物。因此，在沿海以及软土地区，桩基应用比较广泛。在某些情况下，采用桩基可以大量减少施工现场工作量和材料的消耗。
　　由于桩基种类繁多，施工工艺差异大，加之地层变化复杂，施工过程中可能会使桩身出现缩径,扩径，夹泥，离析，断桩等缺陷，当然施工后由机械开挖，碰撞也会引起浅部桩身缺陷。桩身缺陷的存在会改变基桩的正常工作性状，从而对基础产生潜在危险。通过验收检测评价桩身完整性是保证基础安全的必然。大量的实践证明基桩低应变动力试验技术是判断桩身完整性十分有效的手段（方便，快速，经济及测试数量大）。
　　
　　1桩基处理的一般原则
　　当桩基发生质量问题后,若处理不及时,结果给工程留下隐患。为了防止类似问题的发生,处理方法如下。
　　1.1处理前应具备的条件
　　事故性质和范围清楚;目的要明确,应有预定处理方案。
　　1.2事故处理应满足的基本条件
　　对事故处理方案要求安全可靠、经济合理;对未施工部分应提出预防和改进措施,防止事故的再次发生。
　　1.3纠偏处理方案
　　(1)在沉桩开始时，应严格控制桩位及竖桩的竖直度或斜桩的倾斜度；在沉桩过程中，应随时注意防止桩的偏移。并不得采用顶、拉桩头或桩身的办法来纠偏，以防止桩身开裂并增加桩身附加力矩。
　　(2)沉桩时，遇有下列情况之一，应立即停止施工，并报告监理工程师，查明原因后，采取适当措施报经监理工程师同意后，方可继续沉桩。常见的沉桩有以下几种情况：
　　a．贯入度发生急剧变化；
　　b．桩身突然倾斜、移位或锤击时有严重回弹；
　　c．桩头破碎或桩身开裂；
　　d．桩周地面有严重隆起或下沉；
　　e．桩架发生偏移或晃动；
　　f．锤击过程中桩有上浮。
　　(3)沉桩时，如发生断桩、裂桩或位置不准确的桩，应进行更换或处理，费用由承包人承担。
　　(4)对发生“假极限”、“吸入”现象的桩和射水下沉的桩及上浮现象的桩，都应进行复打。复打应经“休止”后进行，复打的要求按《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041)关规定处理。
　　
　　2灌注桩的施工技术
　　2.1沉管灌注桩
　　沉管灌注桩可采用锤击振动、振动冲击等方法沉管开孔。锤击沉管灌注桩的常用直径(指制桩尖的直径)为300～500mm,桩长常在20m以内,可打至硬粘土或中、粗砂层。对直径340mm和480mm的桩,当锤的质量各为1t和2t～3.5时,单桩轴向承载力分别约为250～350kN和500～700kN。这种施工设备简单,打桩进度快,成本低,但很容易产生缩颈(桩身截面局部缩小)、断桩、局部夹长、混凝土离析和强度不足等质量事故。其原因是多方面的,缩颈常发生在软硬土层交界处,或软弱土层处。因此,拔管的速度应该放慢,例如为0.8m/min管内混凝土量应充足,应达到1.10～1.15。
　　2.2钻(冲、磨)孔灌注桩
　　采用泥浆护壁反循环回转钻进成孔、二次正循环清孔排渣、导管法灌注水下砼的施工工艺。其工艺流程为：测定桩位→埋设钢护筒（包括挖泥浆沟槽）→复测桩位→安装钻机就位→（包括接通电源）→钻进成孔（包括供给泥浆护壁）→冲孔（第一次清孔）吊接钢筋笼→下放导管→清孔（第二次清孔）→水下导管法灌注砼→清洗机具→移至新桩位。
　　钻机安装就位后，用水平尺校正水平，保证钻机、天车、转盘和桩位中心在同一铅垂线上，钻机在开钻前必须空载运转，以检查机械性能。根据试桩时地层情况，选用单腰带三翼硬质合金钻头钻进。开孔后先用正循环轻压慢转的钻进参数钻进，缓慢注水，使冲洗液达到密度为1.15~1.25Kg/L，粘度为20~22s时，开始正常钻进，正常钻进中，泥浆性能保持不变，采用中等转速（23r/min），较大泵量，，保持适当钻速进行钻进。在淤泥层中，采用中压慢转小泵量。钻进至强风化基岩后，随时注意钻机运行情况及返出钻渣岩性，准确判断中风化残留体情况。钻进至设计要求的桩底标高，用测量绳准确测量孔深，符合要求后，停止加压，采用慢转速、大泵量进行最后一次清孔，清孔持续时间20~30min，并检测泥浆中含砂率指标（≤8%），合格后结束该道工序。
　　2.3挖孔桩
　　挖孔桩可以采用人工或机械挖掘开孔。人工挖土时,要挖深0.9～1.0m时就浇灌或喷射的圈混凝土护壁,上下圈之间插筋连接。达到所需深度时,再进行扩孔。最后在护壁内安装钢筋笼和浇灌混凝土。挖孔桩的直径不宜小于1m,深度为15m者,桩径应在1.2～1.4m以上,桩身长度宜限制在30m内。
　　建筑工程的建筑场地,如果浅层的土质不能满足建筑物对地基承载力和变形的要求,而又不适宜采取地基处理措施时,就要考虑下部坚实层或岩层作为特力层的深基础方案了。深基础主要有桩基础、沉进和地下连续墙等几种类型,但其中还是以历史悠久、广泛选用的桩基应用最为广泛。
　　
　　结语
　　现代科学技术发展的成就,尤其是电子技术,计算机技术参加了土力学和基础工程学的领域研究,建筑工程基础的桩基施工工艺技术,也在不断发展提高,正向着现代化、机械化、自动化和标准化的方向迈进。
　　
　　参考文献:
　　[1]阎名礼.地基处理技术[M].北京:中国环境科学出版社.
　　[2]建筑地基处理技术规范.(JGJ79-2002).