浅谈桩基础施工技术现状及施工质量控制
2017-07-31
1、桩基础施工技术现状
目前我国最常见桩的类型主要有：灌注桩包括人工挖孔灌注桩、机械成孔灌注桩和预制桩。桩基础广泛应用于房屋建筑、水利建筑、桥墩基础等。
人工挖孔灌注桩因具有施工方便、单桩承载力高、抗震能力强、施工速度快、可多桩同时进行桩端持力层便于检查，质量易于保证等优点得到许多设计和施工单位认可，但也因施工条件差、劳动强度大等受到限制。适用于无地下水或地下水较少的黏土、粉质黏土及含少量砂卵石的黏土，对有流沙、地下水位较高、涌水量大的冲积地带及近代沉积的含水量高的淤泥、淤泥质土层不适用。
灌注桩是直接在桩位上就地成孔，然后在孔内安放钢筋笼灌注混凝土而成。其能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。灌注桩操作要求严格，施工过程中必须力争一次成桩，避免返工，成孔时有大量土渣或泥浆排出。根据成孔工艺不同，分为干作业成孔、泥浆护壁成孔、锤击成空、套管护壁成孔和爆扩成孔等，近年来还出现了扩沉管灌注桩、钻孔压浆承桩等一些新工艺。
预制混凝土桩的形式有预制方桩及预制管桩两类，是在专业厂家加工而成，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。预制桩坚固耐用、施工速度快、抗腐蚀性强、单桩承载力较高。由于施工噪音和振动较大，也由于是挤土桩，施工时易引起周围地面隆起对施工周围环境影响较大。一般不宜在城市建筑密集的地区使用。钢桩则有H型钢桩、钢管桩和钢板桩等，它们的沉桩方法主要有锤击打入法、静力压桩法及水冲沉桩法，有时也采用振动沉桩方法。
2、桩基础施工前期准备阶段
在施工前，要认真看图，领会设计意图，查阅地质报告，并对施工场地进行全面勘察，主要内容包括查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件；了解施工现场成桩深度范围内土层的分布情况、形成年代及各层土的物理力学性能指标；了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状及目前使用情况；了解沉桩区域附近地下管线的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等，了解施工现场区域内人为和自然地质现象，地震、溶岩、矿岩、古塘、暗滨及地下构筑物、障碍物等。根据设计要求确定桩基础的类型，施工机械和施工工艺，为顺利完成施工，保证施工质量和安全做好施工前期准备工作。
施工技术准备。桩基础施工前应编制施工方案，根据成孔机械、成桩工艺，确定施工顺序、邻近建筑物或地下管线的保护措施等；计划施工进度，根据工程总进度计划确定桩基施工计划（进度计划、劳动力需求计划及材料、设备需求计划）；制定质量保证、安全技术及文明施工等措施；进行工艺试桩，确定合理的施工工艺，确定工艺参数。
3、灌注桩基础施工过程之质量控制
在下文中以机械成孔、泥浆护壁以及灌注桩为例进行阐述。施工中桩身材料的选择和混凝土级配的确定对保证桩基施工质量有着极为重要的意义，是保证桩基质量的基础。为了获得较好的收缩值，最好采用矿渣硅酸水泥或普通硅酸水泥。如果是在冬季施工，最好选用普通硅酸水泥，水泥标号应大于425#，尤其是在<5℃环境下进行桩基施工时应采用加入早期防冻剂的方法以提高混凝土抗冻能力。细骨料、砂颗粒级配应当严格按照《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》中的相关规定进行，粗骨料所采用的碎石、卵石级配应严格按照《普通混凝土碎石或卵石质量标准及检验方法》中的相关规定确定，尤其是针片状颗粒含量，应严格控制在10%以内，如果对混凝土强度要求较高，可考虑采用高效减水剂，掺用的外加剂应符合现行《混凝土外加剂应用技术规范》等相关规定。为了获得较好的使用性能和使用寿命，需要特别注意配合比，水泥用量过少会使混凝土强度降低，水泥用量过多会因水化热高引起过大的温度应力产生温度裂缝。施工前应充分考虑水灰比、骨料级配、水泥用量等并进行多次试验才能最终确定。由施工单位根据设计要求向砼供应商提出砼的技术参数和具体要求。由砼供应商保证砼的质量并提供给施工单位。
钻孔过程的监督。在每次钻孔前应该重新复核该桩位及标高，确保无误；参照地质勘探报告和按设计图纸要求判断孔深是否已经达到设计要求的持力层。检测终孔的孔深、孔径、孔斜度及二次清孔后的沉浆密度、沉渣厚度。对端承桩孔底沉渣不超过50mm，摩擦桩为150mm.。钻孔时要特别注意避免出现孔壁坍塌、扩径和缩颈。
钢筋笼的检查，主要检查钢筋笼的制作质量、下笼、焊接质量、搭接长度。分段制作的钢筋笼的长度以钢筋的定长为宜，一般≥6m，连接时钢筋接头的一半应予错开焊接且两钢筋轴心在一直线上。为避免灌注导管挂笼及钢筋笼上浮，笼底钢筋略成喇叭状。对非全长配筋的桩，钢筋笼顶标高低于地面时用吊筋将钢筋笼焊接牢固，防止下落。钢筋笼的保护层最好设置成混凝土滚轮，厚度为混凝土的保护层厚度，每隔2m均匀布置4个，穿在箍筋上，这样既保证保护层厚度，又能减少对孔壁的扰动。在焊接施工时要特别注意焊缝的饱满程度。
灌注砼过程的质量控制。检查钢筋笼顶固定措施是否可靠，其顶面标高是否满足设计要求；核实商品砼强度等级，抽查坍落度；检查导管的长度及导管的水密性，核实导管底部的距离是否满足规范要求；检查储料斗的容积是否可以达到砼初灌量导管的理论埋深；浇灌砼过程中，检查导管的埋深，压浆及砼面上升情况，注意孔内是否有异常情况，督促施工人员控制好灌注速度；为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，应加强对砼的坍落度的控制。坍落度合理的砼应是拌合均匀、和易性好、内阻小、初凝时间长、润滑性好且有较好的触变性能，塌落度合理的砼可有效地保证砼灌注性、连续性和密实性，一般应控制在160～220mm范围内。导管底端在砼面以下的深度是否合理关系到成桩质量，必须予以严格控制。在开浇时，料斗必须储足一次下料能保证导管埋入砼达1.0m以上的砼初灌量，以免因导管下口未被埋入砼内造成管内反混浆现象，导致开浇失败；在浇筑过程中，要经常探测砼面实际标高、计算砼面上升高度、导管下口与砼面相对位置，及时拆卸导管，保持导管合理埋深，严禁将导管拔出砼面，导管埋深一般控制在1～5m，过大或过小都会出现质量问题，直接影响桩身的质量。
4、结语
随着经济的发展，建筑市场不断对外开放，企业竞争也就愈加强烈，要想在激烈的市场竞争中处于不败之地，就必须对影响建筑整体质量的主要因素――桩基础建设的施工技术现状及施工过程进行详细探究。桩基础具有稳定性好、承载力高、沉降量小而均匀、抗震性能良好、沉降稳定快等优点，因此在各类建筑工程中得到广泛应用，尤其在高层建筑中。控制桩基础施工质量不是个、一个过程就可以独立实现的，要将其纳入到具体的质量监督管理体系中，采取适当的技术方法提高施工质量。
参考文献：
[1]建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）.
[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）.
[3]肖特，《桩基础工程常见问题的分析与处理》[J]才智，2010（14）.
