简述沉桩工艺和技术在建筑施工中的应用

摘要：沉桩施工工艺是利用锤击、振动、水冲沉桩、钻孔锤击、静力压桩等不同的施工方式将预先制作好的管桩沉入地基之内，达到建筑设计需求的深度。这种桩基础有着桩基础工程质量高，可大量工厂机械化预先生产，大大缩减施工工期等优点，因而在目前的工业建筑与民用建筑中得到了广泛的应用。本文现就沉桩的施工工艺进行介绍分析，阐述沉桩工艺的施工流程。

关键词：沉桩 锤击法 打桩 接桩在实际施工过程中，沉桩的施工工艺一般适合在粘性土等一般的土地基中使用，因为沉桩的施工技术需要通过对土体的挤压，将预制的桩打入地基内部，会引起桩身或桩顶被打坏等问题，因而要根据实际情况采取措施预防这一现象的发生，保证桩基础工程的质量。沉桩工艺有几种不同的施工方法，锤击法是利用桩锤的冲击力克服土体对桩的阻力，使桩沉到预定深度或达到持力层，这是最常用的一种沉桩方法。以下本文就以沉桩工艺里锤击法的施工方式为例来探讨沉桩工艺技术在建筑施工中的应用。

1、打桩的准备工作

在进行沉桩的桩基施工前，需要预先做好一定的准备工作，以确保在桩基施工的过程中不会因准备工作失误而被迫停止施工，这不但会影响到桩基施工的进度，也会极大的影响桩基的施工质量。通常来讲，沉桩的施工准备工作大致有以下几点：

1.1确定桩基的具置。在施工前，需要预先设定的龙门板进行桩基轴线的确定，且在施工的过程中也可利用龙门板进行桩位复核，同时要根据施工设计图纸中标识的桩基位置合理实施在地面上，桩位的投放偏差应当在技术允许的范围内。

1.2设计正确的打桩顺序。由于沉桩的桩基施工会在打桩的过程中产生一定的挤压作用，这些挤压力作用在土层时，就会使基土发生一定程度的水平位移而导致土体变形，这就会对后来打入的桩体造成一定影响，使其无法深入到技术要求的深度，增大了截桩的数量，这对于装桩基的整体施工质量来讲是有着很大不利影响的。为此，在施工前需要首先设定一定的打桩顺序，以最大程度的降低打桩使产生的土体偏移影响。一般来讲，应根据桩群的密度大小选择打桩顺序，如单一方向打桩、中间向两方打桩、中间向四周打桩等。若桩与桩之间的间距超过桩径的4倍以上时，就无所谓选择哪种打桩顺序，按照最利于施工的顺序进行打桩即可。

1.3设置水准点。打桩现场附近需设置不少于2个水准点。在施工过程中可据此检查桩位的偏差一级桩的入土深度。

1.4垫木、桩帽和送桩。桩锤与桩帽间应设置垫木用以减轻对桩帽的直接冲击。若桩顶要求打到桩架导杆底端一下或要求打入土中时，则需要利用“送桩”，送桩是一种可重复使用的工具，一般用钢材制作，其长度和截面尺寸视需要而定。

1.5设置标尺。标尺用以控制桩的入土深度。桩在打入前应在桩的侧面上画标尺或在桩架上设置标尺，用以观察桩的入土深度。

1.6其他准备工作。除了上述几种沉桩施工准备工作以外，还需要做好一些其他的准备事项。如清理施工现场，将一切与沉桩施工无关的材料、机械以及其他障碍物等都清除干净，并对场地进行平整处理，安装供电系统，保证供水的稳定持续，对施工人员进行必要的技术培训和安全教育，做好地质勘测报告和施工技术设计方案的技术交底工作等等。

2、沉桩工艺和技术方法

在完成所有的准备工作后，就可以开始沉桩施工。打桩的过程中要求施工具有一定的连贯性，以保证桩基质量。笔者在自身工作经验的基础上，对沉桩的施工工艺与施工技术方法进行了总结，主要可以从打桩、打桩质量控制和打桩记录等三方面来论述：

2.1打桩

打桩机组装就位后，将桩锤和桩帽吊起，使锤底高于桩顶，并固定再桩架上。然后利用用桩架上的钢丝绳和卷扬机将桩吊起成垂直状态并送入桩架上的龙门导杆内。是桩靴对准桩位，缓缓松下插入土中，垂直偏差不得超过0.5%，然后固定桩帽和桩锤。使桩、桩帽、桩锤在同一垂直线上，以确保桩身垂直下沉。在桩锤和桩帽之间应加弹性衬垫（垫木），桩帽和桩顶四周应有5～10mm的间隙，以防损伤桩顶。

开始打桩时，锤的落距应较小，一般为0.5～0.8m，待桩入土一定深度（1～2m），使桩靴稳定，不易放生偏斜后，再适当增大落距逐渐天沟到规定的落距，继续锤击。打混凝土管桩，最大逻辑不易大于1.5m；用落锤或单动汽锤打桩时，最大落距不易大于1m；用柴油锤时应使锤体的跳动正常。

多节桩的接桩，可用焊接法、法兰连接法或浆锚法（硫磺胶泥）。前两种接桩方法适用于各类土层，后者只适用于软弱土层。目前焊接连接桩应用最多。接桩时，上下节桩的中心线偏差不得大于0mm，节点弯曲矢高不得大于1‰桩长、单桩施打过程不宜中断，否则会由于土的固结作用使桩难以继续打入，因此应保证施打连续进行。

此外，还应注意桩身受锤击拉应力而导致的水平裂缝。开裂的地方往往出现吊点和蜂窝处，这些地方容易形成应力集中。采用重锤低速击桩和较软的桩垫可减少锤击拉应力。打桩过程中，遇有贯入度剧变，桩身突然倾斜、移位或者严重回弹，桩垫或桩身出现严重裂缝或破碎等异常情况时，应停止锤击，分析原因后及时采取处理措施。

2.2打桩的质量控制

在有关技术规范的要求中可以了解到打桩的质量控制主要可以从两方面来实现，其一是确保打桩的贯入度和桩基的标高都要符合技术要求，且桩体整体是完好无损的，不存在断桩或截桩的现象。其二是要求桩体所打入土层中的位置与设计中要求的位置之间的偏差要在你技术允许的误差范围内。

打桩的控制原则是，对于桩靴位于坚硬、硬塑的黏性土、碎石土、中密以上的砂土或风化岩等土层时，一贯入度控制为主，也可以桩靴进入持力层深度或桩靴标高作为参考。如贯入度已达到而桩靴标高未达到时，应继续锤击3阵，每阵10击的评卷贯入度不应大于规定的数值。桩靴位于其他软土层时，应以桩靴设计标高控制为主，贯入度可作为参考。

2.3打桩记录

在建筑施工中，每一项施工作业都必须及时做好施工现场技术交底，以方便技术设计人员对现场施工人员进行及时科学有依据的指导，保证工程能顺利进行。对于打桩这样一项隐蔽工程，工程技术交底更是在实际操作过程中起到了主导的作用，是一项非常重要的施工作业。打桩的实际施工过程大部分是在地基下完成的，为确保工程质量，必须按照技术要求，及时的分析处理打桩工程中的施工进度，对每根桩的施打进行测量并作记录。为可能发生的质量事故和为工程质量验收提供重要依据。

3、结束语

总之，采用沉桩的桩基施工方式是一种施工相对较为简便，且施工效果较好的施工技术方法。但在实际的工程应用中，仍然需要加强质量管理控制，做好施工前的所有准备工作，包括打桩施工方案的确定等等，打桩的过程中要严格按照施工方案和有关技术规定的方法进行操作施工，提高施工人员的专业技能与基本素质，确保沉桩工艺的施工质量。