建筑工程桩基施工关键要点

摘要：桩基施工技术的广泛应用，为建筑工程质量和安全提升奠定了基础。以某住宅项目为例分析了桩基施工技术要点和应用，并以断桩和短桩为例详细分析了常见质量问题的预防和处理措施，以期能够给桩基施工提供一定参考。

关键词：建筑工程；桩基施工技术；预制桩

为最大程度减轻建筑结构产生的压力，降低建筑工程倾斜、裂缝以及塌陷的可能性，高层建筑工程广泛应用桩基施工技术。随着高层建筑工程逐渐增多，人们对于桩基础稳定性和施工质量也提出了更高要求，为此需要加强对桩基施工技术的管理，通过质量管控提高建筑工程稳定性以及安全性。本文以某住宅项目为例分析了桩基施工技术要点和应用，并以断桩和短桩为例详细分析了常见质量问题的预防和处理措施。

1工程概述

某住宅工程占地面积29.3hm2，建筑面积达到68万m2，共18栋住宅楼。该区域地层主要为风化石灰岩、素填土、次生红黏土以及碎石等。在该工程中应用机械成孔灌注桩施工，桩基持力层主要结构为石灰岩，桩端深入地层5m，桩长最小值约为桩径5倍，桩身采用C30混凝土。该工程分为2期施工，具体桩基础设计如表1所示。

2施工前准备

现场施工条件关系到桩基施工技术的应用，为此施工前要做好现场勘查工作。前期勘验主要针对水文条件以及地质信息上，预测施工中可能出现的问题，以便于提前制定处理方案。在桩基施工前制定合理的施工方案，更有利于支持施工顺利进行，并提高施工效率。前期勘察工作应根据现场条件以及施工经验确定，结合施工方案明确机械设备、施工流程，根据现场条件选择合适的机械设备型号，以保证施工效率。

3施工操作要点

3.1埋设护筒

根据设计方案以及施工组织设计，按照坐标系数据准确放样测量，精准定位，方便于后期施工开展。测量定位要求施工人员做好精确标记，以有利于后期复核，保证准确测量。要求桩径误差控制在10cm之内，测量后及时用护筒掩埋孔口。埋设护筒需要分层次填实，以保证护筒定位准确。护筒定位准确性关系到桩位和桩孔中心的重合程度。要求护筒内径大于转头20cm之内，埋深达到1.5m处。护筒埋设如图1所示。

3.2冲孔

护筒填埋时，应准确定位冲孔桩机，测量冲孔桩机四角位置，时刻注意对机台，保证桩机稳定，避免施工期间桩机倾斜或者位移。时刻检查立轴是否垂直，使用水平尺或者吊线检查立轴垂直。一旦检查到立轴不垂直，要第一时间纠正调整。在冲孔桩机到位后，检查桩基基地是否调平和稳固，避免由于桩基不垂直引起不均匀沉降。完成校准后开始开机冲孔，通过低锤密击的方法开孔，并严格控制钢绳力度，确保钢绳松紧程度适中[1]。若钢绳过于放松将造成冲程过小。若钢绳过紧可能影响冲击力度，引发打空钻问题，造成钻具严重损耗。成孔后使用浓泥浆护壁施工。应控制浓泥浆浓度保持在1:2~1:3范围之内，严格控制浓泥浆浓度，以避免出现斜孔以及卡孔问题。施工时需要全程监控，发现缩颈问题，第一时间使用钻具修正孔壁，及时做出调整。钻孔前检查泥浆泵运行状态，空转5min确认工作状态正常后，才能低压慢进钻入，同时要准确定位保证精准钻进。观察到意外情况必须立即停止，并及时覆盖孔口。若钻孔过程中出现泥浆损失，要及时补充，预防缩孔或者坍塌。钻孔期间对钻进速度严格控制。从硬地层开始钻孔，适当增加钻进速度，再对软地层进行钻进。对人防工程钻孔时需要加强重视。人防通道相对窄小时，主要使用正循环回转方式钻孔，钻孔位置达到顶板孔应降低钻孔速度，避免钻孔跑浆问题。施工人员钻孔过程中可能会产生大量碎块，对此应一边钻孔一边排渣，避免影响后续工序。部分区域容易坍塌，受到钻孔冲击波影响更容易引起安全事故。为了避免坍塌事故的发生，施工人员可选择回转钻进方式钻孔。钻进风化岩面后根据需要设置钢护筒，避免受到冲击波影响土体稳定性，最大程度上减轻对易坍塌区域产生的影响，并提高钻孔效率。

3.3清孔

冲孔后要进行清孔工作，当钻孔深度达到设计深度后，使用两种方法冲孔。第一次冲孔采取换浆法，使用高压泵清理空隙，泥浆泵注入泥浆后，用铁管或者水文测锤了解沉渣厚度，测量结果达到标准后即完成清孔[2]。二次清孔采取灌注导管方法，清孔前施工人员也需要再次核对孔底沉渣厚度，置换泥浆即可。

3.4制作钢筋笼

提前在加工厂进行钢筋笼制作工作，将钢筋笼运输至现场后开始组装作业，钢筋焊接均采用双面搭接方式焊接，按照技术规范操作。钢筋笼和端头位置容易发生钢筋变形的问题，因此必须使用钢筋加焊处理，避免钢筋笼发生变形。将钢筋笼运输至桩基位置，用汽车起重机将钢筋笼吊装，吊点选择骨架下方、中点、三分点中间位置。在桩位置缓慢落下第一节钢筋骨架，尽可能避免触碰孔壁。再起吊第二节钢筋笼，并对钢筋笼进行焊接，完成焊接后进行固定。钢筋笼外侧固定保护垫块，上方应低于地梁50mm，下方与地面保持50mm距离。钢筋笼入孔后固定牢固，再对混凝土进行灌注处理。

3.5注浆

施工人员需要严格审核水泥材料和等级，要求施工材料必须符合国家质量标准。随机对其抽样检查，经过实验室测试，确保水泥原料质量。配制混凝土要求严格按照技术标准执行，搅拌时间控制在1min以上，确保混凝土具备良好保水性以及流动性，能够达到设计要求。混凝土塌落度需稳定在18~22cm，选择中砂作为细骨料。本文使用C30等级强度的混凝土。严格按照C30等级强度标准配制，骨料粒径需控制在30mm以内，不应超过1/3钢筋最小径距。灌注浆应保证连续灌注，时间间隔控制在2h之内，若时间间隔过长可能对粘结强度产生影响。灌注时使用振捣棒充分振捣处理，避免触碰到钢筋笼。灌浆时，保证混凝土流动度以及坍塌度稳定在20cm之内，可用隔水栓塞头作为混凝土包。注浆时按照从下至上顺序进行，底处注浆气体在高处排出，高处孔溢浆要封堵底孔，从高处孔位置反复注浆，确保孔底充分填满。浇筑混凝土一般使用导管法进行。第一节导管长度应达到4m以上，接头位置务必严格固定，避免漏浆或者进水问题发生。导管顶部需要增加漏斗，采用起重设备升降导管，避免泥浆被带走。施工时将导管置入孔底位置，在导管内灌入混凝土。首次浇筑应保证导管底端埋深达到0.8~1.0m，采取一边浇筑作业，一边拔管的方式进行连续浇筑。注意拔管时保证导管底端位置埋深超过1m，最大埋深应当限制在9m内。浇筑面应超过设计面30cm以上，并进行强度测定，最后将表面浮浆凿除完成施工。

3.6质量检测

为了保证灌注混凝土施工质量，可采取无损检测技术确认混凝土质量。常见技术包括反射波检测、声波透射检测、动力参数检测。声波透射检测主要利用超声脉冲发射设备以及接收设备，通过换能器发射超声脉冲信号，穿透混凝土桩基后可以被设备接收，根据超声脉冲信号的波幅以及声时等信息，能够评估混凝土桩基的质量[3]。超声脉冲信号穿透桩基会形成衰减或者反射，能够反馈出混凝土强度等级、内部孔洞缺陷等。反射波检测也能根据入射波形和反射波形的图形特征，评估混凝土桩基完整性，通过观察波列、波形等数据评价桩基完整性，了解桩基内部是否存在断裂等隐性问题。动力参数检测可进一步划分为频率检测以及初速检测两种，频率检测土应用较为常见。根据地质勘探报告以及土木试验，能够计算桩基承载能力，评估桩基是否符合设计要求。其承载力计算公式见公式（1）：其中R表示桩基承载力，f0表示桩土原本频率，h0表示穿心锤回弹长度，H表示穿心锤下落长度，W0表示穿心锤质量，V0表示桩头振动速度，BV表示初速度调整系数。经过对桩基承载能力计算，进一步确定工程质量。

4桩基施工质量控制要点

在桩基施工期间容易受到现场条件等影响，常出现断桩、短桩等问题，影响建筑工程整体质量，更威胁到施工安全。现就这两项常见的质量控制问题展开分析，针对问题提出解决方案。

4.1断桩问题处置

断桩问题的发生主要由于施工现场土层过硬，或选择沉桩方法不合适。发生断桩问题后，应第一时间进行降水处理，一把通过沉井或者开挖对其进行处理，若断桩位置在底端，可以应用旋喷桩技术处理或者选择增加上部直径的方式。一般断桩后要快速提起钢筋笼，并重新钻孔施工。若断桩位置低于地表下10m，浇筑混凝土已终凝，需要选择小直径钢筋笼进行原位钻孔处理。钻孔深度达到钢筋笼口下1m位置，使用适量炸药松动钢筋笼后，将钢筋笼吊起，重新进行灌注施工。断桩位置在地表下5m内，可以通过开挖方式重新支模浇筑。根据断桩问题具体情况，应用对应的解决方案处理。为了预防断桩问题，设计阶段要对桩基截面的抗拉强度展开核算处理，确保桩基质量满足设计要求。对施工方案严格设计，施工前准备好灌注设备，保证连续灌注混凝土，尽可能缩短浇筑时间[4]。为了避免底口以及导管出现进水，需要增加隔水设施，确保桩基内水高度。要避免孔口振动力度过大，从而尽可能减少钻孔区域质量。待桩顶达到设计标高以上1m左右，终凝前挖除处理，预防断桩问题。

4.2短桩问题处置

发生短桩问题会造成桩基承载力降低，严重影响高层建筑整体质量，甚至引起安全事故。为了避免短桩问题出现，需要提前进行设备检查，确保设备处于正常运行状态。要求对浇筑作业人员提前技术交底，确保技术人员熟练掌握浇筑技术，并熟悉质量控制要点，严格控制导管高度，避免导管出现提离情况。即将完成灌注后，使用金属重物检测混凝土内石子。要保证导管处于桩孔中心位置，便于提前发现短桩问题，并第一时间通过接桩处理问题解决短桩问题。为提高桩基施工技术，需要在施工现场展开严格监管。对于预制桩施工，务必加强现场管理，铺设足够的碎石，提高对打桩设备的承载力，避免出现不均匀沉降问题。要提前布置好泥浆池以及排水沟，避免影响施工效率。

5结语

综上所述，建筑工程中桩基施工技术主要包括测量放线、埋设护筒、冲孔、清孔、制作钢筋笼、灌注浆、质量检测等环节，需要在施工期间严格控制操作要点，按照相关技术标准进行施工。针对常见的断桩问题、短桩问题，应积极采取预防处理手段降低质量问题发生率，并第一时间处理质量问题，减轻质量问题带来的不良影响。

参考文献

[1]李雷.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用探究[J].散装水泥,2022(6):119-121.

[2]温建勋.建筑工程桩基施工业主方管理要点分析:以红炭山安置小区为例[J].江西建材,2022(11):301-303.

[3]肖文光.建筑工程施工技术及其现场施工管理措施应用研究[J].砖瓦,2022(7):121-123+126.

[4]李安桥.建筑工程项目施工中桩基施工工艺的运用分析[J].科技资讯,2022,20(9):53-55.

作者：闫晗 单位：中国铁建十八局集团第三工程有限公司