建筑工程预制桩桩基施工工艺分析

杨 帅 （山西一建集团有限公司，山西 太原 030012）

高层建筑占地面积相对于较小，但所受到荷载较大，天然地基不能承受上部荷载，需使用人工地基提高地基承载力。因此，如何将上部荷载有效传递至下部持力层，是地基加固处理的难题和重点。一般提高地基承载力的方法较多，常用的地基加固方法是使用预制钢筋混凝土管桩、钻孔灌注桩、钢管桩等，不同方式成型的桩基具有各自的优点和特点。综合考虑下，预制钢筋混凝土管桩的优点较多，适用范围较广，具有易批量生产、桩体成型质量易控制、不受地下水位影响、拼接简单等特点。除此之外，也具有一定的缺点，如桩长大于设计长度时，不易截断；打桩过程中若土体产生位移，继续施打管桩易被击坏。尽管预制桩具有一定的缺点，但预制桩承载能力强、沉降变形量小、施工速度快，被广泛应用于全国多数地基土体中。

1 预制桩的桩基类型

预制桩桩基常采用钢筋混凝土预制桩。钢筋混凝土预制桩是指在加工厂内，将所预制的构件经过养护，并在设计强度达到要求后，再运输至现场，进行后续打桩施工，最后在桩顶浇筑承台板基础。钢筋混凝土预制桩中的受力钢筋直径应大于12mm，且受力钢筋布置在4～8根范围内。钢筋混凝土预制桩箍筋设计时，应在桩基顶部和肩部设置加密区，进而达到抵抗锤击穿越土层的目的。钢筋混凝土预制桩具有制作工艺较为简单、强度较高和刚度较大等优点。此外，从桩基的受力特点来看，可以分为摩擦桩和端承桩两类[1]。

1.1 摩擦桩

摩擦桩主要是指在受到竖向荷载作用时，主要是通过桩侧摩擦阻力抵抗桩顶所传递的荷载，也可通过桩底部土层的反力承担部分竖向荷载。摩擦桩主要适用于岩石持力层非常低的地基，在承受极限竖向荷载时，桩顶全部荷载由桩侧摩擦阻力抵消。

1.2 端承桩

端承桩是将桩尖嵌入到硬质岩石的持力层位置，利用桩尖底部持力层强度高、位移小的特点，保证桩身的位移在规定范围之内，硬质岩石的持力层所需位移达到极限状态，可以充分发挥桩端阻力的作用。

2 预制桩桩基施工技术

2.1 静压力沉桩施工技术

在采用静压力沉桩技术对预制桩进行沉桩时，主要是利用机械配重和预制桩自身重力对预制桩产生的反作用力，将预制桩压入土层中。静压力沉桩施工技术又称为挤土桩，整个过程通过液压系统提供动力，可以简称为吊装、喂桩、压桩的过程，进而将预制桩打入土体。在压桩操作完成后，压桩油缸可以自动恢复原位，并且可以重复整个操作过程，所以，静压力沉桩技术可以连续操作，直到桩体达到预定位置后结束操作。在采用静压力沉桩施工技术进行沉桩时需要注意的是，为了避免损坏土层结构，导致产生的孔隙形成水压，所以整个施工过程应连续进行，不能出现施工中断的现象，从而保证沉桩的施工质量。静压力沉桩施工技术不产生振动和噪音现象，不影响周围建筑结构安全和居民使用舒适程度，并且对周围环境无污染，具有建设成本较低、建筑质量好和操作简单方便等优点。此外，在建筑工程的地基加固处理施工中，采用静压力沉桩施工技术不仅可以保证施工质量，而且还可以减少建筑材料的使用，进而达到降低工程项目施工成本的目的。

2.2 锤击沉桩施工技术

锤击沉桩施工技术主要是利用桩锤自由下落时的机械能对预制桩进行冲击，克服土体对桩的阻力，破坏土体的静力平衡体系，进而导致预制桩桩体下沉，达到新的静力平衡状态，并且不断反复重复此过程，预制桩就能达到预定位置。锤击沉桩施工技术利用柴油锤、液压锤和落锤等各种机械的冲击力和其自重，克服土体阻力，进而将预制桩压入指定位置。同时，在预制桩的沉桩过程中，主要是采用锤击沉桩施工技术，该技术具有施工速度快、机械化利用率高、现场施工操作简单和适用范围较广的优点。但锤击沉桩施工技术存在振动大、噪音高、对周围环境影响较大等缺点。同时，锤击沉桩施工技术施工工期较短，建设成本较低。

3 预制桩桩基施工质量要点控制

3.1 桩基检查要点控制

预制桩桩基检查要点主要包括确定相关参数、进场前的质量检查和相关参数监测三部分。首先，在关于预制桩桩基相关参数的确定过程中，应提前与生产厂家沟通交流，确保预制桩可以在预制场进行预制，并从桩基的制作方法、制作成本等方面综合考虑，进而选取最优生产厂家，制定最佳预制桩方案[2]；然后，预制桩运输过程中，极易受到运输时固定不牢固和振动的影响，预制桩可能会出现细小裂缝，进而使预制桩的结构受到严重危害，这就要求在进场前严格把控预制桩的质量，避免施工时采用有缺陷的预制桩，影响桩基质量；最后，在预制桩沉桩施工时，应实时监测施工现场，如果施工方法、施工技术与设计方案出现较大差距的情况时，应立即停止施工，且该桩基不能正常使用，同时，将现场情况如实反馈给生产商，保证预制桩的质量安全，确保施工过程的科学合理化。

3.2 桩基定位要点控制

在桩基定位施工过程中，应依据桩基的施工方法和施工技术，以此判断整个桩基过程是否能进行后续施工。在预制桩到达施工现场时，应派遣专业人员进行检测，检测记录桩基相关参数，如果实测数据与设计存在较大差异，应及时做出调整，也可采用预案进行后续施工，保证后续施工的顺利进行[3]。同时，应依据桩基的相关标准，判断桩基是否存在质量缺陷。在桩基施工过程中，不同桩体应采用不同的施工工艺，例如，在采用锤击沉桩施工技术时，应分析预制桩每次下沉的距离，此外需要了解整个桩基过程的所有数据信息，可以为桩基的整个施工过程提供很大帮助。

3.3 桩基施工要点控制

在桩基的整个施工过程中，应先精准完成所有桩体的定位工作，保证所有预制桩的位置和施工要求达到整个桩体的质量要求，并通过桩基的相关参数具体分析研究桩体处理方法。桩体施工要点控制主要是根据建筑施工图纸，对施工区域和各类施工仪器设备进行施工控制。例如，关于全站仪的使用，为了防止后续数据对接出现严重错误，这就要求相关操作人员应具有熟练的专业测量知识和实践经验，保证相关人员具有相应的专业素养[4]。同时，还应对该仪器使用方法和使用依据有分析能力，进而保证桩基的施工质量。此外，对于桩基的其他参数，应严格依据后续使用规定和参数获得确定结果，例如桩基数量、桩基施工方法等确定工作，从而保证桩基的整体质量。

3.4 桩基竣工验收控制

在整个桩基施工完成后，项目验收的专业人员应检测整个桩基的质量缺陷，在发现桩基存在质量缺陷时，应立即向该工程的项目经理汇报相关工作。例如，在预制桩桩基施工完成后，相关验收人员发现桩基的倾斜度与设计要求误差存在较大差异时，在工程项目经理得知此问题后，应立即采取备用方案进行后续地基加固处理，减小整个施工过程的整体误差，提高建筑结构的整体施工质量。此外，项目的所有信息应第一时间记录，现场施工中，监管人员和监理人员记录的数据可能会存在差异，因此，建设单位应要求这两类人员不定期进行沟通交流，同时如在施工中需利用BIM 技术，应将数据提交给相关部门进行处理。在提交的数据中，如果相关部门发现数据差异较大，应立即反馈给上级部门，并且项目经理应进行相关调查，进而解决两者之间的工作间隙，为桩基施工提供精准数据，保证预制桩桩基后续工作的顺利进行。

4 结语

近些年，建筑工程中预制桩桩基施工技术得到了广泛应用，在保证地基加固处理质量的前提下，缩短项目施工工期和节约建筑成本成为主要内容，在建筑行业具有重要意义。在预制桩桩基施工的前提下，通过提高施工技术水平、合理选取施工机械、控制施工工艺要点等手段，提高预制桩桩基施工技术水平，保证建筑工程的整体施工质量，推动建筑行业的不断发展进步。