桩基工程施工技术的若干问题
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摘要：造成桩基工程质量问题的原因涉及到设计、施工、质量验收等，文章介绍了桩基的适用范围及设计要点，阐述了桩基的施工工艺，并从成孔和成桩两方面讨论了桩基的质量控制。
关键词：桩基工程；施工工艺；质量控制；成孔；测量
Abstract: the quality of pile engineering problems caused by the reason involves the design, construction and quality inspection, etc, this paper introduces the applicable scope of the pile foundation and key points of the design, this paper expounds the construction process of the pile foundation, and from the hole and into piles into two aspects discusses the control of the quality of pile foundation.
Keywords: pile foundation engineering; construction technology; Quality control; Into holes; measurement
中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：
一、 前言
桩基础是人类在软弱地基上建造建筑物的一种创造，它作为一种深基础，具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀，沉降稳定快、良好的抗震性等特点，因此在各类建筑工程中得到广泛应用，尤其适用于建造在软地基上的各类建(构)筑物。然而，由于桩基工程施工受地质条件影响大，施工工艺隐蔽强等特殊性原因，造成桩基工程质量水平不稳定，重大工程质量事故时有发生，给国家和人民的财产带来巨大损失。造成桩基工程质量问题的原因涉及到设计、施工、质量验收等，下面笔者就桩基工程的相关施工技术及质量控制问题展开探讨。
二、桩基适用范围及设计要点
（1）适用范围
1)采用桩基工艺，应首先搞清桩基适用于何种工程状况，对于下列建筑工程情况可以考虑使用桩基础。
2)不允许地基有过大沉降和不均匀沉降的高层建筑或其他重要建筑物，如重型工业厂房和荷载过大的建筑物。
3)对烟囱、输电塔等高耸高结构建筑物，宜采用桩基以承受较大的上拔力和水平力，或用以防止结构物的倾斜。
4)对大型或精密的设备基础，需要减小基础振动、减弱基础振动对结构的影响，或应控制基础沉降和沉降速率，软弱地基或某些特殊性土上的各类永久性建筑物，对加强地震区建筑结构抗震性，均可采用桩基。当地基上部软弱而下部太深处埋藏有坚实地层时，最宜采用桩基。
（2）设计要点
在工程实践中，由于设计方面的原因，致使桩基不合要求甚至酿成重大事故者为数不少。因此，作为设计人员，应掌握熟悉以下几个方面的内容：
1)单桩竖向承载力特征值与单桩竖向承载力设计值。初步设计按土的抗力估算单桩承载力特征值时，一定要注意采取的桩端端阻力、桩侧阻力应为特征值，而不是标准值。用静载试验确定承载力特征值时，将极值荷载除以安全系数2为单桩承载力特征值。
2)桩的中心距离。桩距的合理取值是一个综合性问题，不同的桩型、土质和荷载都将有不同的结果，从而带来不同的成桩工艺、安全可靠性和工程造价。
3)桩的长细比。随着高层建筑的发展，超长桩及长桩应用广泛，而长细比限值制约了长桩的使用，因此新规范不再提长细比的要求。但具体应用中如遇到桩周土软弱或可液化，或8度以上地震区的情况，当桩身强度控制设计时，仍应慎重对待，可按相关规范验算桩身压屈。
三、桩基施工工艺
（1）施工流程
场地平整垫层施工放线、定位挖第一节1.5m深桩孔方砌砖护壁在护壁上投测标高及十字轴线提升机具、安装挖余下桩孔方垂直度、孔径检验检查持力层后进行扩底虚土清理垂直度、孔径检验验槽吊钢筋笼浇筑桩身混凝土混凝土养护。
（2）施工方法
1)测量放线：土方开挖完后，根据现场方格网对每个桩进行定位，并钉下控制桩。
2)人工成孔：对桩进行定位后，以桩心为圆心，开挖桩孔，挖至1.5m 深后，修整孔壁，校正桩心，随后用红砖、水泥砂浆砌筑：护壁施工完后，将标高引至井圈上，并安装好提升机具，继续挖孔工作，挖孔由人工自上而下用锹、镐、铲进行。挖土次序为：先挖中间部分，后挖周边，并随时用标尺及大线附进行桩径和垂直度检查。扩底部分采取先挖桩身圆柱体，再挖扩底尺，从上到下削土修成扩底形，弃装入土袋，用手摇辘轳提出地面后倒入料斗，由塔吊吊出基坑外，桩孔周围不得堆土；挖孔过程中，应随时观察壁有无裂缝、变形，若发现应及时上报，采取加固措施，避免塌方；成孔后，对孔底浮土进行清理，并组织验收。
3)钢筋笼吊装：钢筋笼在现场加工成形。进场钢筋复检及焊接试验合格后，严格按照图纸尺寸下料，一次成形。钢筋笼重量很大，可利用塔吊吊装就位，同时利用汽车吊辅助起吊，以防钢筋笼触地变形。
4)混凝土的施工：材料的选择：泵送混凝土的配合比应经试配而得。混凝土的各项原材料要满足相应的国家现行标准的规定；混凝土的运输：混凝土采用混凝土罐车运送，现场泵送。混凝土自搅拌机卸出后，应及时运至浇筑地点，混凝土在运输过程中要保持良好的均匀性、并保证不离析、不漏浆，并在混凝土初凝前入孔并捣实完毕；混凝土浇筑：为了保证混凝土浇筑时不产生离析现象，混凝土下料采用帆布导管垂直灌入桩孔内，并连续分层浇筑；混凝土的养护：混凝土浇捣后，若气温较高，空气干燥，混凝土中的水分蒸发较快，易出现脱水现象，使已形成凝胶体的水泥颗粒不能充分水化，不能转化为稳定的结晶，从而缺乏足够的粘结力。另外，水分过早的蒸发还会产生较大的收缩变形，出现干缩裂缝，影响混凝土的整体性和耐久性，故在混凝土初凝前应抹压平整，若表面有浮浆层出不穷应凿除，以保证与上部底板的良好连接。
四、桩基施工质量控制
桩基施工质量的好坏既影响建筑物的使用功能，又影响建筑物后期沉降均匀平稳及主体结构安全，因此在桩基施工过程中，质量问题尤为重要。下面，笔者从成孔和成桩两方面简要讨论桩基的质量控制。
（1）成孔质量的控制
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要环节，应抓好以下几个环节：一是消除水的影响。浇筑桩身混凝土主要应保证其符合设计强度，保证混凝土的均匀性、密实性，应防止孔内积水影响混凝土的配合比和密实性；二是确保桩身成孔垂直精度。采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试；三是钢筋笼制作质量和吊放问题。钢筋笼制作前要检查钢材的质保资料，在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。四是浇筑前进行清除孔底沉渣。施工人员应认真检查，采用正确的测绳与测锤；一次清孔后，不符合要求，要采取措施，如改善泥浆性能，延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后，再检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔。二次清孔可利用导管进行，准备一个清孔接头，一头可接导管，一头接胶管，在导管下完后，提离孔底0．4m，在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。
（2）成桩质量的控制
一是先施工较浅的桩孔，后施工较深的桩孔；二是保证桩身混凝土的密实性。一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法，注意浇筑速度，力求在最短时间内完成一个桩身混凝土浇筑。对于深度大于10m的桩身下线，可依靠混凝土自身落差形成的冲击力及混凝土自身重量的压力面使其密实：三是加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用18～20cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。当灌注至距桩项标高8-10m 时，应及时将坍落度调小至12～16cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大；四是预防缩颈产生。施工人员应认真控制拔管速度，结合地质勘察报告资料实行分段控制。对一般土质控制在不大于1m/min，对软硬土层交界处或软弱土层中的拔管速度控制在不大于0.8m/min。管内混凝土量必须略高于地面，保持有足够的重压力，，使混凝土出管扩散正常。一般灌注的充盈系数应达1.1O～1.15，拔管时遵循“慢抽密击”或“慢抽密振”的原则。施工中，应派专人经常测定混凝土落下情况(可用浮标测定法)，发现问题及时纠正，可用复打法处理。