建筑工程中桩基础的施工技术分析

摘要：桩基础作为深基础的一种，其作为建筑工程经常会用到的基础形式。我们按照桩材料的不同，可以将其分成钢筋混凝土桩、钢桩、木桩、预应力混凝土桩等类型，而按照桩的入土方式又能有打入桩、压入桩以及灌注桩等类型。本文结合笔者多年的施工经验，结合桩基础中的灌注桩的施工对灌注桩施工技术进行了探讨。

关键词：建筑工程；桩基础；施工技术

中图分类号：TU198 文献标识码：A

在我国众多的建筑结构中，钻孔灌注桩的应用日渐广泛，其在不同地层都有着自己较为完善的施工及技术管理体系。

一、桩荷载传递及分类

1、荷载传递

如果竖向向下荷载逐渐在桩顶增加，桩身上部受压缩而出现相对土体向下位移，桩侧表面受土体向上摩阻力（桩侧摩阻力QS）。 桩顶荷载经发挥桩侧摩阻力QS传到桩周围土层，进而让桩身变形和轴力随深增加而降低。相对位移为零，桩侧摩阻力QS还没有发挥应有作用而为零。随荷载增加，桩身位移和压缩量增大，桩下部桩侧摩阻力QS调动，桩底土层也因受压缩而产生桩端阻力QP。 桩端土层压缩加大桩土相对位移，桩进一步发挥侧摩阻力QS，发挥其极限QSU，如果这个时候继续增加荷载，其荷载由其桩端阻力QP承担。因为桩端持力层缩大量， 位移增速度增大，到达极限QPU，从而导致位移迅速增大而破坏。

2、桩分类

从极限承载力出现，按照承载性质分为：摩擦桩（竖向荷载主要是通过桩侧摩阻力来承受，且QSU≥0.9QU）；端承摩擦桩（竖向荷载由桩端阻力和桩侧摩阻力共同承受，并且QSU>QPU）；摩擦端承桩（竖向荷载由桩端阻力和桩侧摩阻力共同承受，并且QSU≤QPU）；端承桩（竖向荷载主要通过桩端阻力承受，并且QPU≥0.9QU）。前边两个是摩擦桩，而后边两个则为端承桩。

二、现场施工管理

1、施工准备

2.1.1场地准备

包含场地三通一平；工作平台搭设；泥浆池、沉淀池备设；起吊装置布设；钢筋笼制作及钻机检修与安放等。

2.1.2护筒埋设

护筒经常使用4-8mm厚钢板制作，直径大于钻机直10-200mm，上部留进出浆口并焊有吊环。正确埋设护筒，护筒与坑壁间黏土夯填。桩位中心和护筒中心偏差小于50mm。黏土中护筒埋设深不小于1m，砂土中不小于1.5m，保持护筒内水头高出地下水1m以上，进而保持孔壁稳定防止坍塌。 如果地下水位较高，挖埋困难，则可用填筑法埋设。在施工中，护筒顶面还可以作为测深的基准。

2.1.3泥制备浆

选用野外黏土：自然风干后手不易捏碎扒开；干土破碎后有尖硬棱角；刀切后表面光滑，颜色深；水浸泡后粘滑。没有必要事先制作好泥浆护壁，用清水钻进自然造浆。但在稳定性差、砂性重的松散易塌地层，须用人工造浆。良好制浆技术指标：含砂率不高于4%、胶体率不低于95%、造浆能力不低于2.5L/kg。

2、成孔及清孔

2.2.1成孔方法

送电线路桩基施工多用旋转钻机钻孔，它可用于任何地质，只是根据不同地质采用不同钻头。旋转钻机成孔有两种：正循环钻进和反循环钻进。正循环钻进指的是泥浆由泥浆泵从浆池中输入钻杆内腔后，经钻头出浆出，携带钻渣沿钻杆与钻孔之间的环孔上升到孔口，溢进泥浆槽，返回沉淀池净化，流入贮浆池再供使用。反循环钻进则指的是循环泥浆由钻杆与钻孔之间的环状间隙进入钻孔，再从钻杆内返回孔口的钻井工艺。 前者适合淤黏土、泥质土、强风化岩；后者则适合中砾石、粗砂砾、卵石等。

2.2.2钻孔

正确安装钻机位置，桩中心与偏钻机中心差小于50mm，钻杆中心偏差在20mm以内。用道木垫实钻机下方，调平机台，转盘中心与钻架上吊滑轮在同一垂直线上。在松软土层中钻进需依照泥浆补给控制钻进速度；在硬土层中钻进速度以钻机不发生跳动为准。钻进及时校正钻杆，保证钻孔垂直度。泥浆稠度应符设计要求，钻孔内水位严禁超出地下水位1.5m以上。如有塌孔、斜孔等，需及时停钻采取措施再钻进。

2.2.3清孔

清孔可提高桩端承载力和桩身摩阻力，减少孔内泥浆相对密度，方便更好地水下混凝土灌注。通常，旋转钻机清孔优先反循环系统，在淤泥质和粉砂层条件下，用正循环系统清孔。 正循环清孔需2h以上，反循环清孔20min左右。泥浆比重小于1.25，孔底沉渣小于50-300mm 为合格。

3、钢筋笼吊放

需要事先完成钢筋笼制作。根据设计长及吊装机械分段制作。通常长小于10m，每段用焊接，其接头、焊缝、形式符合规范要求。吊放钢筋笼的位置应恰当，通常为箍筋处。钢筋笼直径较大，可对吊点补强。前一段吊放入孔时，对准孔中心缓慢下放，并用钢管穿入钢筋笼上搁置在钻机大梁上，在后一段对准位置焊接后，逐段放入孔内至设计标高，钢筋笼全部入孔后，应检查安放位置，符合要求后应对其固定，防止因自重下落或浇灌混凝土时向上窜动造成错位。混凝土浇注完毕后解除固定设施。下放钢筋笼时，防止碰撞孔壁，观察孔内水位变化。如下放困难，不得强行下放需查明原因。通常正反旋转、慢起慢落数次、逐步下放。

4、混凝土灌注

水下混凝土灌注导管直径在200以上，每节2-3m， 下端节4-6m， 漏斗下配0.5m、1m导管，管间用法兰连接。对混凝土要求：试验室设计配合比、良好和易性、坍落度18-22cm；水泥用量大于360kg/m3、施工用料应乘1.2的充盈系数。

先拌制0.1～0.2m3水泥砂浆放到导管内隔水塞上，也可作混凝土表面保护层。然后封住漏斗口贮存混凝土，待一定量后打开封口灌注，同时，专人负责测量导管埋深及管内外混凝土面高差， 并严格填写灌注记录。保证导管埋深的前提下，边浇注边提升导管。水下浇注连续进行，每桩最少制作1组试块。最后一次浇注应超设计标高1.2m，等新混凝土面出现才停止灌注。护筒未拔出前，先人工清理混浆层。

5、承台制作

基桩达到设计强度，经桩头清理、超声波检测后，可承台制作。低承台桩基底面与土体接触，夯实承台底，支模板、绑钢筋、浇注。高承台桩基可用满堂架等支撑，安装提升装置浇注。承台施工须连续，不留施工缝。

地脚螺栓用整体固定架固定。承台浇注须严控地脚螺栓偏移。根据地面事先订立辅助桩，在顺、横线路方向设两台经纬仪同时监测，便于更好地调整。

三、桩基检测

1、混凝土试件检验

在浇注点随机抽取，试件数不少于1组；试件标准尺寸15cm，用20℃±3℃、相对湿度90%以上潮气或20℃±3℃静水养护。取三试件试验平均值作强度代表值。如果三试件过大或过小强度值，与中间值相比超过15%时，则可以用中间值代表该组试件混凝土强度。如果三试件中过大或过小强度值，与中间值超过15%，则该组试件作废。

钻芯取样检验

直径大于1m，桩长较短端承桩。取样长超桩长1.5倍桩径。钻孔垂直度较高，保证钻具到达桩底前不出桩身。芯样直径55mm、71mm、91mm、100mm。 如发现混凝土芯钻进时堵塞，或钻速变慢、加快，或异声，需立即起钻。如果冲洗液有泥浆或黄水，则可能为夹泥、断桩等，及时记录。取样完毕后，编录、整理、摄影，提供钻芯验桩报告。对夹泥、断桩桩用压浆补强处理。

超声波检测

声测管需要事先埋入桩内，内径50-60mm，宜用螺纹连接。声测管布置：1、两管适用1m以下桩；2、三管适用1m以上桩；3、四管适用2.5m以上桩。

测量时，将发射和接收探头分别放到两管道中，超声脉冲穿两管壁混凝土，超声波束从发射探头到接收探头扫过为实际检测范围。依照接收探头返回到超声仪上的波速，与事先强度fcu与声速Vc关系曲线（fcu-Vc）相比，反推被测混凝土强度。依照波幅、波速、波形等判断不同缺陷，识别缺陷范围及性质。超声波检测速度快、费用较钻芯取样低、对缺陷类型、位置等判断准确。

结论

施工需重点做好成孔、钢筋笼制作、混凝土灌注等环节工作，坚持预防为主，按设计与施工技术规范要求解决施工中问题，更好的保证钻孔灌注桩施工质量。

参考文献：

[1] 刘嘉楠.输电线路的电力施工管理[J].广东科技.2011(20)

[2] 黄锦辉.输电线路施工质量控制问题探讨[J].科学之友.2011(10)