对建筑桩基工程施工技术分析

摘要：桩基础施工在工业与民用建筑中占着重中之中的地位，没有过硬、稳定、高质量的基础工程，再豪华的建筑也摆脱不了坍塌的命运。本文对桩基施工中打（沉）桩机械设备的选用和施工方法进行了探讨。

关键词：建筑工程；桩基；施工技术；分析

前言：

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。

一、打(沉)桩机械的种类

目前，常用打(沉)桩机械设备的种类有七种:主要有落锤、单动汽锤、双动汽锤、柴油桩锤、振动桩锤、射水沉桩和静压力桩七种。这几种打(沉)机械的适用范围和优劣比较如下：

1 落锤

1)所谓落锤，就是指用人力或卷扬机拉起桩锤，然后自由下落，利用锤重夯击桩顶使桩人土。这种桩锤主要适用于打木桩及细长尺寸的混凝土桩，在一般土层及粘土、含有砾石的土层均可使用。

2 单动汽锤

1)指利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举及下冲，增加夯击能量。这种机械适用打各种桩，最适用的是套管法打就地灌注混凝土桩。

3 双动汽锤

1)利用蒸汽或压缩空气的压力将锤头上举。然后自由下落冲击桩顶。此种汽锤适用于打种各种桩。可用于打斜桩。使用压缩空气时，可用于水下打桩；也可用于拔桩、吊锤打桩。

4 柴油桩锤

1)利用燃油爆炸，推动活塞。引起锤头跳动夯击桩顶。这种锤最适用于打钢板桩、木桩，在软弱地基打20米以下的混凝土桩。

5 振动桩锤

1)指利用偏心轮引起激振，通过刚性联结的桩帽传到桩上。这种锤设备适用打钢板桩、钢管桩、长度在15米以内的打人式灌注桩；适用于粉质粘土、松散砂土、砾石和密实的粘性土地基。

6 射水沉桩

1)指利用水压力冲刷桩尖处土层，再配以锤击沉桩。这种锤常与锤击法联合使用，适用于大截面积混凝土和空心管桩。可用于多种土层，而以砂土、砂砾土或其他坚硬的土层最适宜。不能用于粗卵石、极坚硬的粘土层或厚度超过半米的泥炭层。

7 静压力桩

1)系采用液压桩或利用桩架自重及附属设备的重量，通过卷扬机的牵引传至桩顶。将桩逐节压人土中。此种桩适用于软土地基及打桩振动影响邻近建筑物或设备的情况：可压截面60mm×60cm以内的钢筋混凝土和直径60cm以下的空心管桩。

二、不同土层和不同地质情况下对锤重的选择(参见下表1)

注：本表仅供施工参考用；本表适用于20～60cm长预钢筋混凝土桩及40～60cm长钢管桩，且桩尖进入硬土地有一定深度。

三、打(沉)桩方法的选用范围和标准

3.1锺击法打桩：适用于软塑或可塑的粘性土层中沉桩。打桩锤可分落锤、蒸汽锤、柴油锤几中，主要设备包括桩锤、桩架、动力设备等。

1）落锤打桩：用钢或木制桩架，高一般为6～15米．用0．5～2．0t的铸铁锤，用卷扬机提升，落锤高度1米以内。

2)蒸汽锤打桩分单动式锤和双动式锤,。

3)单动式锤打桩时，锤直接放在桩顶，由导柱固定位置。重锤连接在筒内活塞杆上，在筒内滑行，每分钟锤击40～70次，锺重在3～15t之间。

4)双动式汽锤的举起和下落都借助蒸汽压力，冲击力加大，每分钟达100～135次，锺重为5～7t。

5)柴油锤打桩，有导杆式和筒式两种，多用后者，其技术性能不再详说。打桩机带有桩锺、桩架、卷扬机等全部设备，当遇砂土、砂砾石或其他坚硬土层，锤击法打不穿时，常辅以射水法。

3.2振动法沉桩：适用于沉、拔钢板桩及钢管桩，在砂土中效率最高，在粘性土中较差，需较大功率的振动器。主要设备为一个大功率的振动器及附属加压装置和起吊机械设备、混凝土上料斗等。常用振动沉桩机主要性能许多工程施工规范中均可查到。

施工方法：沉桩时，使桩头套入振动器(箱)连同的桩帽或液压夹桩器内夹紧，开动振动箱，使桩在振动和自重下沉入土中。如遇硬土下沉过慢，可加压下沉或将桩略提高0．6～1．0m，然后重新快速下冲。沉桩机需要激振力根据土的性质、含水性及桩种类、构造而定，约为

100―4O0kN。

3.3射水法(水冲法)沉桩：适用于淤泥、淤泥质土、软及中等密实粘土、粉质粘土、粉土、松散的砂、水饱和砂、密实砂、混有砾石的砂，特别适用于与锤击法振动法配合使用。不能用于粗卵石、极坚硬的粘土层或厚度较大的泥炭层。

施工方法：

1)将射水管对称附在桩两侧，用压水流将桩类附近的土冲开，以减少阻力，使桩借自重或辅助锤击(松动)沉入土中。射水管内径38～63mm，最大100mm，每节长4．5～6．0米．用螺栓缩接，空心桩射水管设在中间。射水喷嘴出口内径约12．7～38mm．最大75mm，侧孔与管壁成30～45º，射水管上端用Ф100mm软管连于水泵上，管子用滑车组吊起使之能顺桩身上下自由升降，水冲法所需射水管数目直径、水压及消耗水量等可参考相关施工工程规范。

2)水冲沉桩可采取先冲孔后插桩，或一面射水一面锤击或振动，或射水、锤击交替进行等方式。射水管应处于桩尖下0.3～0．4m，水冲压力一般为0．5MPa，桩尖沉至最后1～1.5m应停止射水，拔出射水管用锤击或震动打至设计标高。

3．4插(钻、打)桩法沉桩：适用于软土地基打入大量密集预制桩；对附近30--40米范围内会造成土体大量隆起和水平位移，危害邻近的地下管道、地面交通和建筑物的安全情况下使用；对坚硬土层难以打入时，也可采用。

1)主要设备：采用三点支撑式柴油打桩机,应具有可水平旋转的互相垂直的双向龙门导轨，在一侧配挂筒式柴油桩锤，另一侧配挂长、螺杆螺旋转钻机，使其在钻孔后不用移动桩机，即可迅速插桩施打。

2)施工方法：沉桩时，桩机就位后，先将钻机转至桩架正前方对准桩位，开动桩机徐徐钻进，同时经由出土斗排土外运。钻时要保持钻杆不停地旋转，以防卡钻。钻至预定标高后，即可清孔提钻，然后再将打桩机水平旋转，使桩机导轨定位．吊桩插于孔中施打。一般钻孔深为8～10米，其余长度用打桩机打入，钻孔后应在半小时插桩施打，避免塌孔。

四、结论

综上所述，桩基础施工面对的对象千变万化．施工技术的日新月异，很难用较短的篇幅加以全面概括，必须在具体工程施工中有所创新。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。