桩基础技术在土建工程中的应用与质量管理

杨惠芬

（山西八建集团有限公司，山西 太原 030012）

桩基础技术对土建工程的建筑质量十分重要，且桩基础的应用在土建工程的每一个施工环节均有体现，若桩基础的质量存在问题，整个土建工程的质量也会出现不同程度的问题。根桩与承台是桩基础的两种重要组成，建筑上不得荷载通过承台转移至桩顶，在通过桩顶转移至底基层，由此可见桩基础在土建工程中具有稳定地基的作用。因此在土建工程施工过程中，需要对桩基础技术给予足够的重视，充分了解其技术要点以及可能出现的问题，并结合具体环境、地形及施工要求等方面，选择更为适宜的桩基础技术，从而保障桩基础技术的应用效果；同时施工管理人员应做好桩基础技术的质量管理，为土建工程所需的承载力及建筑质量提供保障。

1 桩基础的概述

在土建工程中一般通过提高顶桩与基桩间的结合度来实现桩基础技术的应用价值，桩基础技术能够减少土建工程中的倒塌与倾斜事故，同时还能提高建筑工程抵抗外力的能力，如暴雨、洪水等巨大外力，因此桩基础技术在自然灾害或其他对建筑存在损害的区域应用较为广泛。在实际施工中将桩基按照桩顶支撑的不同高度分为高低两种承台，预制桩施工与灌注桩施工是高承台桩基施工中的两种方式。灌注桩是通过人工挖掘或机械钻孔等方式制成桩孔，该种方式主要适用于桩径桩长变化范围较大的各种岩层、土层，适用性更为广泛。预制桩是通过静压、锤击、震动等方式在地基中沉入预制钢筋混凝土木桩，并将其沉入所需深度，以此形成桩基础；该种一般适用于砂性土、细沙、粉土或松散且不含大卵砾石的土层；桩基础在土建工程应用中具有工程量大、对地基要求高的特点。在施工前仔细勘查施工地的环境及土质等因素，可以有效保障桩基础的竖向荷载力，使建筑工程及自身重量能够通过基桩转移到周围地面及地下；并对施工地基的承载力、形变等情况进行综合分析，从而选择适宜的桩基础技术，保障土建工程中的地基质量及承载力。

2 桩基础技术要点

2.1 技术作用

桩基础技术的工作原理是将基桩通过一定的方式设置在岩土中，使建筑荷载通过桩端阻力及桩侧摩阻力转移至地基及其周围地面中，或将荷载通过基桩本身传递给侧向土体。众多桩台组成桩基础，其能够将上层结构与地基进行紧密连接，对土建工程的牢固性具有提高作用；同时桩基础能够满足土建工程中对建筑均匀沉降的要求，还能增加地基的受力性能。桩基础在土建工程中具有一下两点重要作用：其一，桩基础能够与岩土或土层结合形成建筑主体，两者共同承担上部建筑的荷载，从而降低遭受外力时建筑的塌陷或倾斜等现象，有助于增强建筑的稳固性与受力能力。其二，桩基础技术将荷载通过基桩及基桩侧摩阻力将建筑荷载转移至土层，地基土层的紧实度及承重性有提高作用，从而能够更有效地保障土建工程中各种建筑的稳固性。桩基础技术在土建工程中具有较为广泛的应用，在桩基础技术施工前，需要对施工区域的地基进行勘察，确保地基的承载力与形变符合桩基础的施工要求，为其顺利施工做好保障。

2.2 技术特点

1）桩基础技术在竖向荷载力方面具有较大优势，其竖向单桩刚性较好，在坚硬的持力层中群桩承载力更为稳定，能够在各种建筑施工中承受竖向全部的荷载力，其竖向荷载力的承受力在高层建筑中更大，这说明桩基础技术能够避免土建工程施工中出现不均匀沉降的现象，保障建筑体在上部建筑体荷载力及自身重量作用下依然能够保持稳定的整体结构。

2）桩基础技术单桩侧向刚度具有较大优势，基桩按照受力情况可以分为抗压桩、抗拔桩以及抗横向推力桩，端承桩与摩擦桩属于抗压桩，抗浮桩与塔基桩属于抗拔桩，抗滑桩与深基坑支护桩属于抗横向推力桩，每个基桩具有不同的作用，共同组成桩基础；因此若建筑受到自然因素作用而出现力矩荷载或水平荷载时，抗压桩与抗横向推力桩会共同进行抵抗，从而增强建筑体的稳定性与抗震性能。

3）桩基础技术在抗压与抗拔承载力方面均有较大优势，基桩中抗浮桩与塔基桩的作用便是抗拔，端承桩与摩擦桩的作用便是抗压，桩身穿过软土层在基岩上固定住，当建筑体遭受巨大外力时，桩基础能够增强建筑结构稳定性，桩基在变动沉降中也不会出现损坏，同时其具有较好的抗压性与抗拔承载力，避免土建工程在遭受自然灾害或其他巨大外力后出现安全风险，如塌陷、倾斜等。

2.3 技术的施工原则

1）根据施工地域选择适宜的桩基础技术，每个区域的环境、土层结构以及水文条件是不同的，而桩基础的施工效果与上述因素有一定的关系，因此在进行桩基础技术施工现场，施工管理人员应根据施工要求及因地制宜的原则确定桩基础施工技术，保证土建工程基层的稳定性与承载力。

2）严格按照施工规范进行施工，对建筑体与基桩的荷载力进行精准计算，确保桩基础对上部建筑及自身重量具有足够的荷载力，并严格按照建筑规范进行，加强土建工程中对基桩承载力的控制。

3）按照施工要求对施工进度进行严格把控，工程进度的把控在土建工程施工非常关键，通过静压桩施工技术可以加快施工进度，其具有便捷性的特点，而灌注桩施工较为复杂，但其具有更好的稳定性能；因此在施工前需要对桩基础技术有详细了解，并结合工期进度选择适宜的施工方式。

4）进一步优化桩基础技术方案，严格按照施工要求对其进行审核，从而将桩基础的应用价值发挥到最大。项目管理人员组织施工人员、设计人员及其他相关人员对桩基础方案进行讨论，对存在的问题及不足进行分析，并提出针对性优化方案，从而保障桩基础的稳定性与承载力；并再三确认桩基础施工难点的技术方案，保证施工的进度。

3 桩基础技术在土建工程中的应用与质量管理

3.1 灌注桩技术分析

沉管、人工挖孔、钻孔是灌注桩的三种技术，其在工业与民用建筑、滑坡防治、铁路、公路路基等建筑中均有应用。沉管灌注桩技术可以增强土建工程的施工效果，其施工难度较低，但桩本身横截面积偏小，强度不高，导致混凝土容易出现散落的问题；其在沉桩时需要借助机械重力，并将其下沉至有孔位置即可。人工挖孔灌注桩技术需要更多的施工时间，且在施工时需要加强安全防护措施，其属于较为早期的灌注桩技术；钻孔灌注桩技术在建造费用、抗震性能、单桩承载力方面均有较大优势，但其成桩会受到天气影响。钻孔灌注桩技术应用更为广泛，其具体内容如下。

1）确定桩孔位置并完成钻孔，确定桩孔时需要将进行测量并严格按照桩基础标准确定桩孔位置；在钻孔过程中（钻孔施工流程如图1所示），技术人员需要对泥浆比重范围进行严格控制，同时多次确认实验参数，保证钻孔的质量，钻孔完成后需要做好相关处理与清洁工作。

图1 钻孔施工流程图

2）完成钻孔作业后，技术人员需要对桩孔进行必要的清洁，同时检查桩孔质量是否符合施工标准；桩孔清洁时，需要装备符合标准要求的泥浆材料，完成清空作业后，需要反复多次检查桩孔质量，确保其合格。

3）严格按照技术所给方案制作钢筋笼，并完成绑扎，同时选择适合建筑方案的焊接技术，对焊接位置的质量进行严格把控；对于灌注桩深度较大的土建工程，可以选择分段吊放的方式，在吊放时，需要将水泥垫块绑在钢筋笼的外侧，保证其可以垂直吊放，同时避免膨胀孔带来不良影响。

4）灌注作业时，严格按照0.3m～0.5m的标准间距进行操作，混凝土漏斗与上部相互连接，顶部位置需要高出水面3m～4m；在实际操作时，灌浆管需要选择钢管材质的，并缓慢提升，保障作业的安全以及质量达标。灌浆管的直径需要合理控制，并严格按照施工要求进行布置，避免出现堵塞的现象。在进行灌注桩技术实际施工时，需要根据施工环节、施工要求等因素综合分析，选择更为适宜的技术，保证最佳施工效果。

3.2 预制桩具体应用

预制桩技术是指根据工程所需制作出不同的基桩，并将其使用相应的沉桩设备使其安置到固定土层中；其在土建工程中应用较为广泛，具有节约施工时间、施工效果较为理想的特点。钢桩与混凝土预制桩是土建工程中最常用的预制桩，前者根据用途可以分为H型钢桩和钢管桩两种，需要按照施工要求选择；后者在高层建筑中使用更为广泛，在施工前需要确定混凝土预制桩类型、设计要求以及成孔过程中对土的挤压情况；因混凝土对荷载的承受力相对较大，所以更加坚固耐用，同时其还具有施工时间短的优势，潮湿环境与地下水不会对其造成影响；且混凝土预制桩在施工过程中可能对建筑周围居民造成一定的影响。在预制桩施工期间（预制桩施工流程如图2所示），需要注意预制桩的桩朝向问题，需要严格按照从桩顶浇筑至桩尖的顺序，同时按照施工方案中的打桩顺序进行施工，浇筑完成后多次检查浇筑情况，保证浇筑符合要求。锤击沉桩、静压沉桩是预制桩的两种主要打桩方式，前者是使用桩锤将冲击力施加在桩基上，使其沉入土中；桩架可以保证桩在沉桩过程中一直处于正确位置，且能够决定桩锤的冲击方向。后者是一般采用液压静力压桩机对桩进行分段压入，其具有无噪音、无振动的优势，适合有特殊施工要求的建筑工程。在选择沉桩方式时，需要结合施工要求及环境等因素。

图2 预制桩施工流程图

3.3 桩基础技术的质量管理

在桩基础技术实施过程中，施工管理人员应提高质量管控力度，采取有效管理措施，尽量避免不良事件的出现，提高桩基础技术在土建工程中的应用效果。主要从三个方面监管桩基础技术的实施质量。

1）精准计算土建工程上部与桩自身重量带来的荷载力，保证在桩基础能够承受全部荷载力；多次确认并检验荷载力的计算结果，对于不合理的地方及时进行调整，保障基桩对建筑的荷载的承受力度。

2）桩基础技术实施前，施工管理人员需要分析地基的土壤成分，认真勘察地基周围环境、桩端深度以及地下水位等情况，同时结合土建工程的施工要求确定桩基础技术类型及施工方式，从而保障桩基础技术的质量达到合格要求。

3）土建工程的施工进度与施工质量有密切的关系，若施工进度较慢，施工方式及桩基础技术可能会有所改变，其对工程建筑的施工质量有较为显著的影响。因此在施工期间，需要做好施工计划，尽量将每项施工时间计算准确，避免施工进度出现较慢现象；若土建工程施工期较长，也可以选择人工开挖的方式，降低操作难度，且适用性也较为广泛。土建工程中桩基础的施工质量十分重要，因此施工人员需要做好每个细节的检查与检验，并对重难点的施工技术进行现场技术指导和监督，严格把控施工质量及规范性技术，保障桩基础技术在土建工程中的施工质量。

4 结语

总而言之，桩基础在土建工程施工过程中占据较为重要的地位，对土建工程的整体质量有着决定性作用，因此施工管理人员应高度重视桩基础技术，在施工前对土建工程的环境、施工要求、土质类型等情况应做好详细勘察，综合分析后制定最为适宜的桩基础实施方案，从而提高桩基础技术的应用效果。施工人员需要对桩基础技术特点及作用有详细的了解，同时需要具备良好的责任心，保障土建工程中桩基础技术施工的质量达标，促进建筑的稳定性能与抗压性能，为后期施工提供坚固的基础。