论桩基础施工工艺问题及解决方法

摘要：近些年来，随着社会的不断进步,经济建设的迅猛发展及建筑技术的日益提高,桩基础在城市建设中也得到了广泛的应用。桩基础工程的质量也关系着整个建筑物的工程质量,因此,对工程中的每一个环节都要严格的要求,只有这样才能确保工程的顺利进行。本文就桩基础的施工方法及在施工过程中所遇到的问题及解决办法做了逐一研究。

关键词：桩基础；施工；问题

Abstract: In recent years, with the development of society, the rapid development of economic construction and construction technology of increasing, pile foundation has been widely applied in city construction. The quality of pile foundation is also related to the engineering quality of buildings, therefore, have strict requirements for each link in the project, the only way to ensure the smooth progress of the project. Construction method of the pile foundation and the problems encountered in the construction process and the solutions made by research.

Key words: pile foundation; construction; problem

中图分类号：中图分类号：TU74

桩基的实用与选择不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要建筑物。重型工业厂房和荷载过大的建筑物,如仓库、粮仓等。对烟囱、输电塔等高耸高结构建筑物, 宜采用桩基以承受较大的上拔力和水平力,或用以防止结构物的倾斜。对精密或大型的设备基础,需要减小基础振动、减弱基础振动对结构的影响,或应控制基础沉降和沉降速率。软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物,或以桩基作为地震区结构抗震措施。当地基上部软弱而下部太深处埋藏有坚实地层时,最宜采用桩基。如果软弱土层很厚，桩端达不到良好地层,则应考虑桩基的沉降等问题；通过较好土层而将荷载传到下卧软弱层,则反而使桩基沉降增加。总之,桩基设计应该注意满足地基承载力和变形这两项基本要求。在工程实践中，由于设计或施工方面的原因，致使桩基不合要求，甚至酿成重大事故者已非罕见。因此，做好地 基勘察,慎重选择方案, 精心设计、精心施工,也是桩基工程施工必须遵循的准则。

二、桩的施工方法

1、预制桩的施工

1.1锤击法。桩基施工中采用最广泛的一种沉桩方法。以锤的冲击能量克服土对桩的阻力，使桩沉到预定深度。一般适用于硬塑、软塑粘性土。用于砂土或碎石土有困难时，可辅以钻孔法及水冲法。常用桩锤有蒸汽锤、柴油锤(见打桩机)。

1.2振动法。振动法沉桩是以大功率的电动激振器产生频率为700～900次/分钟的振动，克服土对桩的阻力,使桩沉入土中。

1.3压入法。压入法沉桩具有无噪声、无震动、成本低等优点,常用压桩机有80吨及120吨两种。压桩需借助设备自重及配重，经过传动机构加压把桩压入土中，故仅用于软土地基。

1.4射水法。锤击、振动两种沉桩方法的辅助方法。施工时利用高压水泵，产生高速射流，破坏或减小土的阻力，使锤击或振动更易将桩沉入土中。射水法多适用于砂土或碎石土中，使用时需控制水冲深度。

2、灌注桩的施工

主要工序是成孔及灌注混凝土。成孔可分为套管成孔、干作业成孔、泥浆护壁成孔及爆扩成孔四类。

2.1套管成孔灌注桩。将带有钢筋混凝土预制桩尖或活瓣桩尖的套管用锤击法或振动法沉入土中挤土成孔。在管中灌注混凝土后,边振动边将套管拔出,同时混凝土得到振实，在土中成圆柱桩体。套管成孔灌注桩适用于软土地基，不受地下水位影响。由于套管灌注桩在淤泥中成孔，有时会出现缩颈和断裂，施工时要严格掌握操作顺序、灌注混凝土量和拔管时间，必要时可二次沉管、复打予以补救。

2.2干作业成孔灌注桩。用螺旋钻成孔，不需泥浆护壁,孔壁自立,孔径不变。经清底放入钢筋骨架后灌注混凝土，用混凝土振捣器振实。适用于地下水位以上、土质较好的粘性土及砂土。

2.3泥浆护壁成孔灌注桩。以钻(冲)机切削土体，排土成孔。灌入泥浆，泥浆稠度可根据土层情况确定。其作用是稳定孔壁，维持孔径。

桩基础施工中常见的问题及解决方法 桩基类型的选用一般考虑地质情况工程造价及施工难度由设计而定，而桩基础的承载能力和桩基的施工质量有很大的关系，在桩基础施工过程中，无论选用哪种桩基都会普遍存在一些施工质量问题，如：桩位偏移、单桩承载力不足、颈缩、吊脚桩、塌孔等。现就上述问题及解决方法进行简要分析。1、偏移问题造成桩位偏移的原因有多种，其中桩位放线不准及打桩顺序不正确（预制桩施工时）是造成桩位偏移的原因之一。解决方法：1.1超平放线要严格按照施工图进行，根据建筑物的轴线控制桩定出桩基轴线位置（偏差不大于20mm）及每个桩的桩位，将桩的准确位置测设到地面上，对于预制桩要在打桩现场或附近设水准点（其位置应不受打桩影响），数量不少于2个，用于超平场地和检验桩的入土深度。1.2根据桩的密集程度（适用于预制桩）、基础的设计标高及桩的规格确定打桩顺序。打桩顺序一般分为自中间向两个方向对称进行、自中间向四周进行、由一侧向单一方向进行。确定打桩顺序即要考虑打桩架移动方便，又要考虑打桩过程中地基土的挤压情况。自中间向两个方向进行及自中间四周进行这两种打桩顺序适用于桩较密集时的打桩施工。打桩时地基土由中央向两侧或四周挤压，可防止桩位偏移，确保打桩工程质量。由一侧向单一方向进行的逐排打法，桩架单向移动，打桩效率高，但这种打法使地基土向一个方向挤压，地基土挤压不均匀，导致后打的桩打入深度逐渐减少，最终将引起建筑物的不均匀沉降及桩位偏移。这种打桩顺序适用于桩距大于4倍桩的直径时，即桩不太密集时的打桩施工。2、单桩承载力不足对于预制桩，单桩承载力不足造成的原因有桩端未进入设计规定的持力层、桩断裂、桩弯曲度过大等。解决方法：2.1打桩前应处理地上和地下障碍物，桩机进场及移动范围内的场地应平整坚实，使地面有一定的承载力，并保证桩的垂直度。施工现场周围应保持排水畅通，桩机就位时桩架应垂直平稳，导杆中心线与打桩方向一致。2.2打入后，桩的偏差要在允许范围以内（桩的垂直偏差不大于1%，水平位置偏差不大于100～150毫米），同时要满足贯入度和设计标高的要求。③ 保证打桩的施工质量，使桩按设计要求进入持力层。④ 打桩要重锤低击，在打桩过程中贯入度突然由小变大，则可能遇到软土层、土洞、或桩尖破坏或桩身断裂，此时应及时停止作业，会同有关单位处理。3、颈缩 颈缩指在桩身某处桩径缩小，主要发生在套管成孔灌注桩和导管水下灌注混凝土桩。其原因是施工操作不好，抽管过快，以及土质原因造成的。解决方法：3.1对于套管成孔灌注桩，施工时要严格控制抽管速度，并使桩管内保持不少于2米高的混凝土，以保证足够的压力，使混凝土出管后扩散正常。3.2对于水下灌注混凝土，一般采用导管法。要先将导管吊入桩孔内，并保证导管垂直，各段间接口平整、严密，不漏水漏浆；导管底部离桩孔底0.5米左右，顶部高出水面3～4米；导管上部连接漏斗，下部设隔水栓（隔水栓可采用混凝土预制块、橡胶球或木块），用铁丝悬吊在导管下部管口内；灌注时，先在漏斗及导管内灌满混凝土，混凝土量保证下落后能将导管下端埋入混凝土0.5～0.6米，然后剪断铁丝，隔水栓下落，混凝土冲出导管下口，剪栓后混凝土要连续浇灌，当导管埋入混凝土2～2.5米后，即可提升导管，提升速度不宜过快，应保持导管下端埋入混凝土的深度不小于1米。4、吊脚桩吊脚桩是指桩底部混凝土隔空或进入泥沙而形成松软层。其形成的原因一是预制桩尖质量差，沉管时被破坏，泥沙水挤入桩管或桩尖破坏被挤入桩管内，拔管至一定的高度混凝土才落下而形成吊脚桩；二是由于混凝土塌落度小和易性差，混凝土浇灌过程中间隔时间过长，超过混凝土的初凝时间，先后浇灌的混凝土结合不好而形成吊脚桩。解决方法：4.1加强施工监测，严格检查桩尖的强度，沉管时用吊铊检查桩尖是否有缩入桩管内等现象，发现后应及时采取解决措施。4.2保证混凝土浇灌时的塌落度（一般控制在16～22厘米）及配合比，使混凝土具有良好的和易性；混凝土浇灌时，从混凝土拌制到浇灌间隔时间控制在初凝时间之内，最好要连续浇灌。5、塌孔在泥浆护壁成孔施工过程中，经常会出现塌孔现象，这主要是由于桩孔内水压不够或孔内的泥浆比重不合格造成的。解决方法：5.1在桩位处埋设护筒，护筒顶面要高出地面0.4～0.6米；埋设深度，在粘性土中不宜小于1米，在砂土中不宜小于1.5米，以固定桩孔的位置，保护孔口，防止塌孔，增高桩孔内水压。5.2在钻孔过程中，向桩孔内注入泥浆（或注入清水造成泥浆），将孔壁土层中的空隙渗填密实，避免孔壁渗水，保持护筒内水压稳定，并加大护筒内水压，防止塌孔。5.3钻孔达到要求深度，进行清孔时，当孔壁土质较好、不易塌孔时，可用空气吸泥机清孔，同时注入清水，清孔后的泥浆比重控制在1.1左右；当孔壁土质较差时，可用泥浆循环清孔，清孔后的泥浆比重控制在1.15～1.25之间，施工及清孔过程中应经常测定泥浆比重。四、结束语

综上所述，随着我国科学生产力水平的快速发展，我国桩基的理论和设计方法、桩基的施工工艺以及桩基的种类都有了很大的进步。应用桩基础工艺，既保证了房屋建筑工程质量也缩短了工程项目的工期进度，同时也给施工单位带来了良好的社会效益和经济效益。