桩基础应用的探讨

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摘要：桩基础是目前我国多种建筑的主要基础类型，桩基础工程的质量控制直接影响到整个建筑物的工程质量，本文主要分析几种常见桩基础的施工要点，仅供参考。

关键词：桩基础；施工要点；应用

Abstract: The pile foundation is the main foundation type of a variety of buildings in our country at present, the quality control of the pile foundation engineering directly affects the whole building engineering quality, this paper analyzes several common pile foundation construction points, for reference only.

Key words: pile foundation ;construction points; application

中图分类号: TU74文献标识码:A文章编号：2095-2104（2012）

随着现代经济的飞速发展和生活水平的不断提高，人们对建筑的数量、质量和使用功能提出了越来越多的要求，科学技术的进步也促使各种新型结构、新型材料以及新的施工工艺不断出现。任何一栋建筑物，特别是高层建筑，或者是桥梁工程等，必须要有牢固的基础。桩基础可以将上部结构较大的荷载通过桩身穿过软弱土层传递到较深的坚硬土层上，它可以解决浅基础承载力不足和变形大的地基问题。在这里，我将主要谈谈几种常见桩基础的施工要点。

1．桩基础的种类

（1）按照成桩时的挤土效应分为：非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。

挤土桩：在成桩过程中，产生挤土效应的桩称为挤土桩。例如：实心的预制桩、管桩、木桩以及沉管灌注桩，在锤击或振入的过程中都要将桩位处的土排挤开。

非挤土桩：是指在成桩过程中，桩周土体基本不受挤压的桩。如旋挖桩、钻孔灌注桩、人工挖孔桩等。

部分挤土桩：一般指在桩基础施工过程中，需要将部分土挤开。例如：冲孔灌注桩、钻孔(挤扩)灌注桩等。

（2）按照桩身材料的不同分为：木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等。

木桩：适用于常年在地下水位以下的地基。所用木材须坚韧耐久，在干湿交替的环境或地下水位以上部分，木桩极易腐烂，海水中也易腐蚀。

混凝土桩：在现场开孔至所需深度，随即在孔内浇灌混凝土，经捣实后就成为混凝土桩。混凝土桩的优点是设备简单、操作方便、经济、省钢材。

钢筋混凝土桩：又可分为普通钢筋混凝土桩(简称RC桩)和预应力钢筋混凝土桩(简称PC桩)，及预应力高强度混凝土桩(简称PHC桩)。桩断面一般为方形、圆形或十字形。

钢桩：用各种型钢制作成桩，称为钢桩。常用的钢桩有钢管桩、宽翼工字形钢桩和钢板桩等。钢桩的优点是承载力高，适用于大型、重型的设备基础。缺点为价格高、费钢材、易锈蚀，使用不广。

组合材料桩：是钢筋混凝土桩插入水泥土搅拌桩复合而成的新型桩，也有钢管外壳加混凝土内壁的合成桩。这种桩在实际施工中也被广泛应用。

（3）按照施工方法的差异分为预制桩、灌注桩两大类。

预制桩：是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。

灌注桩：直接在所设计的桩位上开孔，其截面一般为圆形，成孔后，在孔内加放钢筋笼，灌注混凝土而成。灌注桩按其成孔方法不同，还可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩、冲孔灌注桩、旋挖桩等。

2．几种常见桩基础的施工要点

2．1锤击打入法施工预应力管桩

锤击打入预应力管桩，是将预制好的管桩，通过打桩机锤击，使其进入地下持力土层。打桩之前，必须试桩，一般不少于2条；正式打桩之前，要先对准桩位，校正桩身垂直度，其偏差不能大于0.5％;上、下节桩对接的偏差不能大于2mm；对接焊缝必须饱满，不得夹碴，也不能有气孔，焊后必须冷却8～12分钟才可继续施打；最后三阵的贯入度必须符合设计要求，且三阵的贯入度要递减或相等，才可收锤。

沉桩的总锤击数不大于2500锤，最后1m沉桩的锤击数不多于300锤。

2．2静力压桩法施工预应力管桩

静力压桩法施工预应力管桩，是通过静力压桩机对预制桩施加静压力，使其沉入预定持力层的施工方法。

压桩之前，必须对准桩位，校正桩身垂直度，其偏差不能大于桩长的0．5％；上、下节桩对接的偏差不能大于2mm；对接焊缝必须饱满，不得夹碴，也不能有气孔；采用电焊时，焊后必须冷却8～12分钟；采用熔化极亚弧焊时，焊后需冷却1分钟，才可继续压桩；终压力必须符合设计要求，偏差不能大干控制力的±5％。

2．3人工挖孔桩

人工挖土桩一般适用于粘性土层，在淤泥质土及粉土中应视具体情况而定，而在砂土及碎石土中不可采用，同时，在地下水位以下采用人工挖孔时，应有可靠的排水或止水措施。

人工挖孔桩的护壁厚度不应小于10Omm，孔深一般不宜超过25m；当桩间净距小于4.5m时，必须间隔开挖。其土质岩样、入岩深度、孔底形状、桩径、桩长、垂直度、桩顶标高及砼强度等，都必须符合设计要求。

当桩孔深度超过5m时，应在孔底面以上3m左右处的护壁凸缘上，设置半圆形的密眼钢筋做成的安全防护网；防护网应随着挖孔的深入而适当向下设置，在吊桶上下时，作业人员应停止作业，站在防护网下。每天开工前，应在鸟笼内放置小鸟，吊放到桩孔底，放置不少于10分钟，经检查，小鸟生态正常，方可下井作业。孔深超过1Om时，应配备送风装置，送风量不宜少于25L/s，孔底凿岩时，尚应加大送风量。

2．4沉管灌注桩

沉管灌注桩常采用锤击法、振动法或震动冲击等方法成孔。锤击沉管灌注桩的直径一般为300mm～500mm，桩长常在20m以内，可打至硬粘土或中、粗砂土层；在软硬土层交界处，或软弱土层处，容易缩颈，浇筑砼时，拔管速度要控制在0.8m/min以内；复打可避免缩颈。

2．5泥浆护壁钻孔灌注桩

泥浆护壁钻孔灌注桩，一般适用于淤泥及淤泥质土，粘土、粉土等，在砂性土中也可适用，但应注意泥浆护壁，防止护壁坍塌。

钻进5m左右，下套管，套管的直径要比钻头大1OOmm；在砂土或较厚的夹砂层中成孔时，泥浆相对密度要控制在1.1～1.3；在穿过砂夹砾石层或容易塌孔的土层成孔时，泥浆的相对密度要控制在1.3～1.5。

在钻进过程中，要根据泥浆的补给情况控制钻进速度，保持钻机稳定；如果发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象时，应先停钻，待采取相应措施后再钻进；钻孔达到设计深度，灌注砼之前，孔底沉渣厚度应符合设计要求设计无要求时，端承桩的沉渣厚度不应大于1O0mm，摩擦桩的沉渣厚度不应大于300mm。钻孔入岩石后，每钻进100mm，要取一次岩样，并妥善保存，以便终孔验证。

浇灌砼时，导管应始终埋入砼内O.8m～1.3m，导管的底部第一节长度应大于等于4m。灌注砼应连续进行，并应控制拔管速度，严禁将导管提出砼灌注面。

2．6泥浆护壁冲孔灌注桩

冲孔桩一般适用于粘性土及碎石土，也可用于淤泥质土、粉土及砂土。冲孔桩的护筒内径应比钻头直径大200mm，护筒顶部应开设1～2个溢浆孔，并高出地面O.15m～O.3m；泥浆沉淀池顶面的标高应比护筒面低O.5～1m，以利泥浆回流：在粘性土层中成孔时应注入清水，以原土造浆，循环泥浆比重应控制在1.1～1.3；在砂土或较厚的夹砂层中成孔时，泥浆比重应控制在1.2～1.3；在砂砾石层或容易塌孔的土层中成孔时，泥浆比重应加大至1.3～1．5；泥浆粘度在18～22S，含砂率不大于8％，胶体率不大于90％。施工中应经常检测泥浆的比重、粘度、含砂率及胶体率。

开孔时应用低锤密击，如表土为淤泥、粉细砂等软弱土层，可加粘土块、小片石，反复冲击造孔壁，保证护筒的稳定；如果偏桩、斜孔、弯孔、塌孔或遇孤石，可填入片石且高出偏桩处0.5～1.0m，再反复冲击；冲桩时，一般不宜用高冲程，以免扰动孔壁，引起塌孔、扩孔等事故。

冲孔入岩石后，每冲进200mm，要取一次岩样，并妥善保存，以便终孔验证；清孔后的孔底沉碴厚度，端承桩不得大于50mm，或不大于设计规定值，摩擦桩不大于20Omm；在灌注水下砼之前，必须复测沉碴厚度，如果沉碴厚度超过规定值，则必须重新清孔。钢筋笼长度以5～8m为宜，超过限度时应分段，可采用单面或双面焊接，也可采用绑扎和点焊。灌注桩各工序应连续施工，钢筋笼放入泥浆后4小时内必须浇筑砼。

浇灌砼时，导管应始终埋入砼内0.8m～1.3m，导管的底部第一节长度应大于等于4m。灌注砼应连续进行，并应控制拔管速度，严禁将导管提出砼灌注面。

2.7旋挖成孔灌注桩

旋挖成孔灌注桩是近几年才推广使用的一种较先进的桩基础施工工艺。对粘结性好的岩土层，可采用干式或清水钻进工艺，无需泥浆护壁。而对于松散易坍塌地层，或有地下水分布，‘孔壁不稳定，则必须采用静态泥浆护壁钻进工艺，向孔内注入护壁泥浆或稳定液进行护壁。

在护筒内用低档慢速钻进，钻至护筒底口附近时，保持低速，暂停进尺，防止反穿孔，适当时间后，继续慢进尺，离开护筒底口1m以上才能正常钻进。钻至设计位置后，将钻头上提10～20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30min；清孔后的孔底沉碴厚度，端承桩不得大于50mm，或不大于设计规定值，摩擦桩不大于200mm。浇灌砼时，导管底距孔底应控制在30～40cm，初灌砼量应满足导管底端能埋入砼中1m以上的要求，利用隔水塞和砼冲刷残留沉碴。灌注桩各工序应连续进行，钢筋笼放入泥浆后4小时内必须浇筑砼。

3．结语

桩基础是目前我国多种建筑的主要基础类型，桩基础工程的质量控制直接影响到整个建筑物的工程质量。在桩基施工过程中，当建筑物场地上部的土层比较软弱时，通过采用各种类型桩基础施工，在地基中沉入多根桩，把上部的荷载传入深层土中或传入地下岩层，从而达到建筑物需要的基础条件，这个方法在我国已得到了广泛的应用，而且发展前景远大。