预制桩基础岩土工程施工技术及措施

摘要：钢筋混凝土预制桩的承载能力强，不受地下水潮湿环境的影响，能承受较大荷载，施工机械化程度高、进度快、能适应不同土层施工等优点。使它成为我国广泛采用的一种桩型。因此探讨钢筋混凝土的预制桩施工和技术。本文主要探析钢筋混凝土预制桩基础施工技术措施。

关键词：钢筋混凝土;预制桩;施工技术

中图分类号：TU528文献标识码： A

前言：地基基础是建筑物的根基,是决定建筑物整体质量及使用效能的主要因素之一，一旦基础施工存在问题势必危害使用人的人身安全及社会稳定。当建筑物在靠近地面的软弱土层较厚的场地上时，天然地基承载能力不能满足要求，如果利用桩基础来代替天然地基，不仅可使建筑物提高抗震能力，而且还可以取得良好的技术经济效益。下面仅就此种桩基础的施工谈点个人体会。

一、桩基础的施工步骤

1.选择打桩机

我们根据桩的规格和地基条件：通常选用的是杆式柴油打桩机，根据锤重与桩重的关系选择锤重。

2.现场准备

障碍物的处理：打桩前认真处理高空、地面和地下障碍物。勘察发现桩位处有旧房基础时也要事先清除干净，以免影响打桩质量。此外还要全面检查现场周围有无危房或是否需要加固，避免在打桩过程中由于振动而可能引起的倒塌。

平整场地：打桩机移动的线路做适当平整，不仅有利于机体移动，提高工作效率。还可使桩保持垂直，不至于影响工程质量。至于现场平整范围，可根据需要划定，但地面坡度不得大于 1%，平整时对松软土应分层夯实。如有条件可用压路机碾压，以保证夯实质量和提高机械化程度。此外还要修好运输道路。雨季施工时，打桩区域及道路附近要做到排水通畅。

抄平放线：打桩现场近处设水准点，数量不宜少于两个，作为抄平现场和检查桩的入土深度的依据，按建筑物的轴线控制桩定出桩基的每一个桩位（偏差不超过20mm），并经常进行修复，以免出差或遗漏。

3.打桩

打桩顺序：为避免桩体附近的土朝一个方向挤压，有可能使最后的桩难以打入，或者桩的入土深度逐渐减少而使建筑物在将来的某一天产生不均匀沉降，必须严格控制打桩的顺序。施工中根据设计桩图和土的挤实情况。同时考虑便于桩机移动，确定沿建筑物某个方向逐排进行的打桩顺序。

打桩方式：可采用“轻锤高击”或“重锤低击”方式。一般采用后者，因为重锤低击的落距小，可提高捶击频率。桩锤频率高对于较密实的土层较能容易的穿进。根据实践经验落锤高度不易超过1.5m。

桩头处理：由于地质原因，预制桩施工时不易做到使桩进入持力层，满足惯入度的同时，桩顶也在同一个标高水平，因此打完桩后，桩顶高矮不一。另外，根据抗震要求设计者往往将桩拄的主筋插入承台梁或承台板内，这样在灌注承台梁板前必须按具体情况对桩头加以处理。（1）当桩头露出长度与承台梁或板标高基本吻合时，应敲掉桩角使之露出主筋与箍筋，切断桩头四角箍筋。凿掉保护层，将箍筋去掉然后将主筋外扳，用大锤将桩心混凝土打掉，桩顶修平。（2）当预制桩头露出较长时先按主筋锚固长度要求，截掉多余桩身再按上述（1）的处理方法对该桩头进行处理。（3）当桩头进入地表面或低于承台梁或板时，先把桩头打掉 200mm，将桩头基本修平，然后用同主筋直径的钢筋把主筋焊接加长，作为锚固主筋，最后浇注承台梁或承台板。对于截掉的桩头，可当作石材。砌入砌石基础中。确保桩头充分利用。（4）打桩质量要求：以最后 10 锤桩的平均入土深度作为最后贯入度来控制。设计和施工中所控制的贯入度多以合格试桩数据为准。我们实际上采用贯入度不超过 20mm/10 击为标准。桩的垂直偏差不大于桩长的 1%，平面位置偏差不大于 100~150mm。此外，打桩的隐蔽工程施工，要如实作好打桩记录，以备工程验收时作为鉴定桩的质量依据之一。

二、钢筋混凝土预制桩基础的施工技术

1.钢筋混凝土桩制作工艺

钢筋混凝土基础是目前普遍采用的一种基础形式。混凝土这种建筑材料应用角弯曲。支好模板是制桩的基础，规范上规定桩身弯曲标高不超过20mm也不大于桩长的 1/1000。桩的分节制作过程应避免桩尖在硬持力层中或接近硬持力层，桩尖应对准纵轴线，桩的单节长度应满足桩架的制作场地条件、装卸能力、运输与有效高度等方面的要求。严格保证桩中钢筋的正确位置，钢筋骨架相邻两根主筋接头截面的距离应不小于500mm也不大于35d，接头配置时在同一截面内的数量不能超过 50%，连接时应该采用电弧焊或对焊。桩顶1m范围内出现接头，钢筋网的位置要准确，同时要准确确定网格距离，为了防止锤击时打碎桩头，纵向钢筋顶部保护层不应过厚，同时，桩顶、桩纵轴线平面倾斜应大于 3mm 并且要确保桩接头端面和顶面的平整度。粗集料选用5~40mm 的碎石或卵石，同时混凝土强度等级不能低于 C30，机械拌制混凝土时，坍落度不大于 6cm，混凝土浇筑需要用振捣器仔细捣实且不间断由桩顶向桩尖方向连续浇筑，也应尽量另一端砂浆积聚过多，为使上下桩互相贴合对准要确保接桩接头处的平整。浇筑完毕后养护应不少于7d，采用护盖洒水的方法，蒸养养护后，也应该进行适当的自然养护，30d后才可使用。现场运距较近时可以使用轻轨平板车运输长桩，也可用载重汽车。强度应达到设计强度标准值的100%时才可运输桩。装载时桩的支承应近似接近设计吊钩位置或按设计吊钩位置垫实并平稳叠放，制作时重叠层数最好不要超过4层，为了避免运输中的滑动或晃动一定要将其绑扎牢固。浇筑混凝土时应该以桩的顶部为起点，但浇到桩尖时一定要避免砂浆积聚过多。浇筑前先刷隔离剂可以避免粘连。重浇的条件是：下一层强度达到设计强度的30% 时才可以进行浇筑而后标上日期。桩的强度达到并超过设计混凝土强度时才符合标准；其几何尺寸的允许偏差应符合规范规定。掉角的深度不应超过10mm，外观、表面要平整、密实，且掉角的缺损和局部蜂窝总面积不能过分集中也不能超过该桩表面积的0.5%，混凝土收缩产生的裂缝宽度不得大于0.25mm，深度不得大于 20mm；横向裂缝长度不能超过边长的一半；打桩时的受力集中点是桩尖和桩顶，因此该处不能存在掉角、裂缝、蜂窝和麻面.

2.打桩施工

清除桩基范围内的地下、地面、高空障碍物，平整场地；做好排水措施，修设桩机行走、进出道路；架空高压线距，打桩架大于等于10m。按图纸布置测量放线定出桩基轴线，其步骤是 ：（1）定出中心点 ；（2）引出两侧，每一个桩位打一个小木桩并将桩的准确位置测设到地面 ；（3）为了方便随时检查场地外需设 2~3 个水准点，并且测出每个桩位的实际标高。检查桩的质量，按平面布置图将需用的桩堆放在打桩机附近，不合格的不能送到打桩现场。（4）为了进行设备架立组装和试打桩需要铺设水电管网，检查起重工具及打桩机设备。打桩场地建（构）筑物有防震要求时，应采取必要的防护措施。为了方便观测桩身深度在桩的侧面画上标尺或在桩架上设置标尺，目前打桩机械分为振动桩锤、落锤式、双动气锤、单动气锤、柴油桩锤等。而最普遍和常用的是柴油打桩机。为了施工任务顺利完成必须选择合适的桩机。

正常的打桩工序 ：（1）由一侧向单一方向进行三种方式 ；（2）根据桩的密集度从中间向两端对称进行 ；（3）由中间向四周进行。根据使用方法的规格，应该先长后短，先大后小。对基础标高不一致的桩，应该先深后浅，对不同规格的桩，宜先长后短，先大后小，可以使土层挤密均匀防止偏斜或位移 ；基础设计标高一致的桩宜以先深后浅的顺序进行。在黏土及粉质黏土地区，按照一个方向进行会使土体向一边挤压，导致土层挤密程度不均人土深度不一和不均匀沉降，所以应尽量避免。桩距≥4倍桩直径时与打桩顺序无关。打桩前需要确定桩位，此时，则要对场地进行定位放线。为了方便寻找，每个桩位处都要放置一个做好明显标记的小木桩。尽量避免小木桩被扰动造成的位置移动。完成放线工作后，就可以使用桩架附设的起重钩了，借桩帽固定位置用桩架落下或夹具桩锤。打桩方法有静力压桩法、振动法及锤击法等，最为普遍应用的是锤击法。打桩时，应用桩箍或导板夹具在桩架两导柱中把桩安好，校正完桩的垂直度及位置后，就可将桩帽和锤安置在桩顶，而后进行沉桩工作。插入桩时的垂直度偏差不得超过 0.5%。桩身、桩锤与桩帽中心线要一致，应用环氧树脂砂浆或厚纸板垫平桩顶。沉桩时应轻击数锤并起锤轻压，确定桩架、桩锤、桩身等垂直后才可正常。出现下列问题时需要暂停打桩并采取措施 ：桩身、桩顶出现严重裂缝 ；桩身倾斜移位；贯入度发生变化。桩端在一般土层内时，以贯入度为参考，以控制桩端设计标高为主 ；而桩端到达硬塑或坚硬的中密以上碎石类土、风化岩、砂土、粉土和黏性土时，打桩则以贯入度的控制为主，桩端标高作为参考。桩端标高未达到而贯入度已达到时就连续锤击三阵，每阵10击且不大于设计规定中的数值。

三、结语

综上，只要就钢筋混凝土预制桩施工进行了系统分析。当然，目前打桩一般还只能在软土层和较高层建筑的施工方面发挥其优势。因此施工中是否采用桩基础一定要经过详细的综合分析后定论。

参考文献：

[1]李金凤.建筑工程桩基础施工技术探讨[J].科技创新与应用,2013.