浅论基础工程成桩工艺的选择

摘要：桩基础是一种常用的深基础形式，它由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。通过对桩基设计参数、地质情况等条件来分析、选择合适的成桩工艺，往往能使项目基础工程能更好、更快、更经济地达到理想的效果。文章对基础工程成桩工艺的选择进行了探讨。

关键词：基础工程；桩基础；成桩工艺；地质情况；桩基设计参数 文献标识码：A

中图分类号：TU97 文章编号：1009-2374（2017）11-0206-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.104

1 概述

某核电厂厂区在建和已建项目中包括承包商生活临建，厂前区各子项、仓库区在基础的处理中都采用了桩基础的结构形式，到底什么样的岩层，什么样的条件下适用何种桩型，本文将根据厂区内已开展的子项桩基基础工艺不同类型的桩基工艺进行分析和比较。

2 厂区内桩基工艺介绍

2.1 旋挖桩

此核电厂承包商生活临建采用桩基工艺为旋挖钻孔灌注桩技术，被誉为“绿色施工工艺”。随着我国钻孔灌注桩施工技术的快速发展，现如今在基础工程中的运用越来越广泛，尤其是其中全新形成的一种先进桩基施工工艺——旋挖钻机，由于自身具有钻进速度飞快、操作简单便捷、移动方便及环境污染小等优势，更是得到了很多工程建设单位的热衷。

2.1.1 施工原理。利用钻杆和钻斗的旋转，以钻斗自重并加液压作为钻进压力，使土屑装满钻斗后提升钻斗出土。通过钻斗的旋转、挖土、提升、卸土和泥浆置换护理，反复循环成孔。采用国际先进设备——旋挖钻机施工，自动定位，垂直旋孔，成孔质量好。旋挖桩拥有震动小、噪音低、成孔效率高、无污染、移位方便、对位方便准确、质量好等优点。

2.1.2 施工工艺。

第一，工艺流程。任何工艺在开展过程中都应该遵循相应的流程有序进行，本工程中所采用到的旋挖钻机施工工艺在实施过程中主要的流程为：场地整理→测量定位→钻机就位→安装护筒→钻机钻孔→成孔→钢筋笼及导管的安装→关注混凝土→成桩。

第二，施工准备。在真正开展施工作业前要保证施工场地得到全面的整理，这样才能保证基础工程能够符合钻机施工实际承载力的需求；之后再进行测量定位，要结合设计好的图纸要求在施工场地内按照十字线放样的要求对桩位进行控制；然后利用机械引孔，这一过程中还要注意对钢护筒的埋设。钢护筒主要是由钢板制作而成，护筒和护壁的直径应比桩基孔略大一些，同时护筒应比原地面高出30cm以上，这样才能有效地确保在进行水下混凝土的灌注时泥浆能够顺利流出，同时也可以避免地面上的杂物掉落其中。在护筒的顶部应设置水平参数高程，同时应做好相关记录工作；旋挖钻机就位。根据设计桩位进行钻机的就位。当钻机达到预定位置之后，即可对钻头的中心与护筒的中心点进行粗略的对中，然后再采用机架水平垂直仪表进行精确的调整，从而确保钻头的精确定位。但旋挖钻机就位之后，即可上报监理工程师进行检测，监理签字确认之后即可开始进行钻机施工；泥浆制备。

2.2 人工挖孔桩

此核電永久仓库桩基础施工是采用人工挖孔桩桩基施工工艺，这也是一种常用的成熟的桩基工艺。所谓人工挖孔桩，顾名思义就是借助人工进行成孔的挖掘，在吊入钢筋笼、浇筑砼后形成桩基的施工工艺。但是与钻孔或冲孔成桩等工艺相比较，工艺比较简单，但是机械化低且危险性很高。通常这种施工工艺比较适用于无地下水或少量地下水或较密实的土层或风化岩层等工程项目中。

2.2.1 施工前的准备工作。

第一，技术准备。（1）需要对施工场地及四周的地区进行勘察和了解，对设计提供的各项资料与地形实际情况是否无缝衔接做出反复的核查，确保选择的方法合理性才能确保施工的质量及安全性；（2）要对混凝土的配合比例进行设计和试验，以确保能够适应于挖孔桩灌注施工工艺的要求；（3）要进行测量放样，必须针对桩位中心点位及高程水准点进行测定。

第二，机具的准备。要结合施工现场实际的情况明确在施工过程中可能会运用到的各项机械设备，做足施工前设备及机械的准备工作，一般包括挖掘设备、运输设备、安全设备、护臂设备、钢筋加工、安装设备及材料准备等。

第三，作业前准备。对施工工艺不断进行完善，保证施工机具、模板及安全设施齐全，所需材料充足；实际开挖前要保证地下水位的具体位置；外孔桩施工前技术人员应接受正规的培训，并对施工及安全技术进行交底，操作人员尽量不要随意更换。

2.2.2 人工挖孔桩一般施工技术。

第一，优缺点。和其他类型的桩基工艺相比较，人工挖孔桩不需要投入大量的机械设备，且施工方便快捷，而且抗震能力要比木桩及混凝土打入桩的要强，由于不需机械设备所以造价成本比较低，在很多建筑工程中得到了广泛运用。但是由于人工挖孔桩井下作业条件差，劳动强度大，保证其施工的安全性及效率至关

重要。

第二，主要机具设备。该类型的桩基施工方法不会运用到太过复杂的机械，通常只要具备一些基础的人工使用设备即可，如铁锹、钢钎、手持式凿岩机、空压机、风镐等，还要具有各种提升设备及运输设备、安全设备、护壁设备。

第三，施工工艺流程。施工工艺的开展应遵循相应的流程标准开展，人工挖孔桩施工工艺具体的流程如下：首先进行测量放样及定桩位，然后依次是孔口护圈浇筑→第一节桩孔土方开挖→桩基中心位置检测→支护壁模板→第一节护壁混凝土浇筑→清除土石方→照明灯、通风机、水泵等准备→开挖、吊运第二节桩孔土方→支护壁模板→桩基中心位置检测→浇筑第二节护壁混凝土→依次往下循环作业→开挖扩底部石方，直至最后的桩孔检查验收。开展过程中要严格按照相关标准流程进行，确保挖孔桩的质量。

2.3 冲孔灌注桩

厂前区南区北区桩基础施工均是采用冲孔灌注桩工艺施工，冲孔桩是一种历史比较悠久的钻孔方法。

2.3.1 施工原理。采用冲击式钻机或卷扬机带动一定重量的冲击钻头，在一定高度内使钻头提升，然后突放使钻头自由降落，利用冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔，再用淘渣筒或其他方法将钻渣岩屑排出。

2.3.2 施工工艺流程及影响冲孔灌注桩施工的因素分析。一般工程施工会受到来自环境、地质、气候及施工组织等因素的影响，为了能够保证桩基工程施工有序进行，应严格按照国家及行业相关规定及标准进行。通常冲孔灌注桩施工工艺的流程具体总结为以下步骤：工程前的测量及放样→孔口开挖→冲进成孔→清渣→钢筋笼吊装→下灌注导管→灌注水下混凝土→桩基的保养及维护等，其中比较关键的工序则是冲进成孔、灌注水下混凝土及第二次气举反循环清渣三个环节。

一般导致冲孔灌注桩受到影响的因素大致分为了地理环境、天气状况、施工技术、护孔工艺等。在实际施工过程中不可避免地会遇到各种威胁质量的风险因素，并且由于冲孔灌注桩施工属于隐蔽性很强的项目，施工中很难对其进行直观准确的监督与检测。冲孔灌注桩施工中常见的质量问题为缩孔、卡管、导管漏水、漏浆、沉渣厚、钢筋笼上浮、断桩等。

2.3.3 有效预防及处理质量问题的措施。（1）在成孔形成之后应对其进行详细的检查，确保其中没有大量的沉渣存在，如果有要采用沖洗液进行清孔，在冲孔后要及时地进行混凝土的灌注，以防出现孔底沉渣超过标准范围的现象；（2）在开展混凝土浇筑的同时，要着重针对其土面的高度及导管的深入进行监控，确保导管的稳固可靠性，同时还要符合相关标准要求；（3）如果施工中遇到地下水波动太大的部位，要及时地利用套管或水泥妥善处理，在保证不漏水的情况下继续进行混凝土的灌注；（4）导管的密封性要良好，一般导管拆卸的尺寸会根据其外在混凝土上升的高度确定，必须控制在理想范围内；（5）通道必须用提前预埋好的注浆导管或超声探测管，利用高压注浆对桩低实施强补。

3 三种桩基施特点分析比较

通过对生活临建、厂前区南北区及仓库区的桩基施工工艺的描述介绍，我们可以得出不同的桩基施工工艺自身有着一定的优势和缺陷，并适应于不同的范围内。以下针对三种施工工艺的选用原因进行了分析：（1）旋挖桩由于回填层土性良好，多为黏土，且效率较高，能够有效缩短工期，所以被广泛应用；（2）人工挖孔桩由于在管理上比较方便，且施工面较为集中，对环境的影响很低，造价成本低且性能可靠也被运用到很多工程项目中；（3）冲孔灌注桩的设备操作简单便捷、能量消耗少，但是由于会延长工期，出现桩孔不圆情况且对环境污染大，所以运用时需要酌情选择。不同的工艺运用的范围不同，所发挥的作用也就不同，在施工建设中应结合实际情况选择合理的施工工艺方法。

4 结语

几乎所有的工程在开展过程中都会涉及到桩基工程，这属于一种非常基础的形式，其作用和土自身刚度相比较有很大的优势，通过上部结构的荷载传递到桩周及桩端十分坚硬且压缩性小的岩石中，能够起到降低沉降、使建筑物满足正常使用功能及抗震的需求。正是由于桩基自身多方面的优势，使得其他各种复杂地质条件开展的工程中得到了广泛的运用。此核电厂使用的这三种桩型是国内建筑市场上较为通用和常用的三种成桩工艺，通过对目前在建和已建成各子项的地质条件以及桩基设计参数分析及比较，我们可以选择确定目前厂区各子项都是选择了各自相对适用的成桩工艺。

参考文献

[1] 马文明，潘剑辉，王新颖.桩型选择程序与方法[J].黑龙江水利科技，2005，（2）.

[2] 黄强，刘金砺，高文生，等.建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.

作者简介：柴霁（1982-），男，湖南长沙人，浙江省三门核电有限公司项目控制处工程师，研究方向：工程管理。

（责任编辑：小 燕）