桩基施工技术用于土建施工技术的研究

黄冠彰

摘 要： 桩基作为土建工程建设中的基础性结构，其施工质量决定着整个土建工程的质量及安全，因此，本文从土建桩基施工的角度入手，结合某工程实例针对土建工程中桩基施工技术应用展开了论述，以期为优化土建工程质量提供保障。

关键词： 土建施工;桩基础;技术

【中图分类号】TU753.3 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.31.073

1 工程概况

某土建工程占地面积约2.1万m2，地基所处区域为饱和软黏土，土层深度为17.3m，地基土层含水率较大，且强度很弱，实测土层承载力最大数值≤70KPa，该地基施工难度很大。桩基设计长度为22m，桩孔为φ900mm，间距为300cm，整个工程共设计复合桩约2300根。

该项目现场桩基施工最大的难点在于大型施工机械进场基层土质无法承载该设备荷载，因此采用“先对局部地表进行处理，再实施沉井振冲桩施工”的方法开展具体施工，即从施工现场南边开始进行局部地表（≥100m2加固施工，以便大型机械进场开展局部施工，对于完工的沉井振冲桩区进行必要的地表处理，以此外基础向全场扩散开展施工。基于上述施工中的难点，通过专家论证，利用沉井振冲法开展钢筋混凝土复合桩地基施工具有良好的可行性。

2 桩基设计

2.1 沉井振冲式钢筋混凝土桩

沉井振冲钢筋混凝土桩是基于传统振冲桩+沉井法设计而得到的一种桩体，利用埋设的管井实施土层维护，以确保成桩达到既定的质量目标。同时，这种桩基也是利用起重机将振冲设备掉起来，并开启潜水电机带动偏心块，使振冲设备产生高频振动，同时开启水泵，利用喷嘴喷射出的高压水流进行成孔。为防止振冲施工期间软土层发生塌孔或变形等问题，开始振冲之前，先埋设管井到桩位顶部，且使管井凭借自重在振冲成孔过程中自然下沉，以达到围护桩孔的效果，再逐段接长，持续振冲直到制桩成功。

2.2 设计要点

（1）开始沉井振冲桩施工前，需先做振冲试验，通过振冲试验可明确成孔时所需的水流量、水压、成孔速度及留振时间等等，以便后续施工。

（2）开始沉井振冲桩的振冲施工之前，需要结合设计图纸的要求，提前做上相应的标记及编号，确定好桩位的中心位置。

（3）具体振冲施工的时候，同时开启振冲设备及水泵，通过试验确定水压应≤600KPa，水量应≤500L/min，振冲设备下沉速度应≤5m/min。

（4）实际振冲施工期间，因为桩顶约800mm范围内的桩体质量保证比较困难，通常是待桩体施工达到设计标高约100mm时，需进行相应的凿除处理。

（5）冬季沉井振冲桩基施工的时候，因为现场的表层土会受冻，所以要先对表层土进行破碎后再实施成孔作业，以保障最终的成孔效果。

3 施工技术

该工程中设计的沉井振冲式钢筋混凝土复合桩有着许多的优点，比如：可靠性高、操作简便、质量好、不易塌孔、承载力强及加固效果好等等，不仅能适应地基要求高的项目中，如软土地基等，而且也能用作桩基中的抗拔桩。

3.1 施工工艺

（1）定位：先将起重机械运至指定桩基处，吊起振冲设备进行对中，并要注意保证设备的稳定及垂直，若地面起伏不平，需对基座进行适当调整，确保水平度。

（2）埋设护筒：提前根据图纸设计要求对桩孔中心进行定位，并一一编号，然后开始埋設护筒。埋设的护筒可以对桩孔进行有效固定及保护，以防地表水流进孔中，避免出现塌孔，成孔过程中也可以对振冲方向进行引导。该项目的护筒是选用厚度10mm的钢板制成的，相对于预制管井而言，前者的内径要比后者外径大出5cm～10cm，顶面高出地面30cm～50cm，埋设深度大于等于1.8m。

（3）振冲下沉调试：开启潜水电机，并带动偏心块运转，使振冲设备产生高频振动，同一时间开启水泵，利用喷嘴喷射出的高压水流进行成孔作业，初步成孔深度达到0.8m～1.0m，暂停振冲作业，将振冲设备拔出来，观察成孔情况并根据实际成孔质量做适当调整。

（4）预制管井埋设：埋设第一段预制管井时，要确保定位精准，且埋设深度要达到0.8m～1.0m，与调试成孔深度保持一致，做完埋设工作后，要及时对管井位置及垂直度进行检查，确保无误差。

（5）振冲下沉：振冲下沉施工时，振冲设备的端头至少要比预制管井底部低0.5m，使得预制管井能够凭借自重下沉。若预制管井下沉过程中遇到困难，要暂作停留持续振动10s～20s做扩孔处理，条件允许的情况下，也可对预制管井顶部施加一定的压力，促使管井下沉。

（6）预制管井接长：预制管井下沉到顶部和护筒顶部基本上在一个水平面后，实施预制管井接长施工。

（7）继续振冲下沉：重复上述（5）～（6）的步骤，直到所有的成孔工作都做完。

（8）做完成孔工作之后，要对桩孔进行适当的清理。

（9）吊放钢筋笼：做完清孔工作后，开始吊放钢筋笼，待钢筋笼就位后，做临时固定措施。这个过程中要注意依据地基承载力情况进行钢筋设置。

（10）灌注混凝土：做完钢筋笼吊装施工后，把制作好的混凝土孔口灌进去，并注意要进行分层灌注。

（11）振捣、成桩：控制每层混凝土浇筑厚度在40cm～60cm范围内，并分层振捣足够密实，就这样从下往上反复进行直到孔口，即完成成桩。

（12）移位：重复上述（1）～（11）步骤，再进行下一根桩的施工。

3.2 技术要点

（1）预制管井采用钢筋混凝土空心管，每段长度2m，壁厚≥100mm，预制管井内径尺寸应和设计桩尺寸相等。

（2）振冲下沉过程中，水压控制在500kPa左右，水量控制在300～400L/min，振冲器下沉的速度控制在2～3m/min。

（3）预制管井的接长采用浆锚连接。

（4）混凝土采用细石混凝土，石子粒径应控制在10～15mm，砂采用粒径0.3～0.5mm的中粗砂，砂石含泥量均≤2%，混凝土的水灰比应控制在0.45～0.55。

4 效果

该项目通过在软土地基上进行沉降振冲式钢筋混凝土复合桩施工，有效增强了原地基的强度及稳固性，确保了成桩质量，减小了施工风险，经专家验证后，给予高度认可，最终取得预期的施工效果。

5 结语

综上，桩基是土建工程中最为基础的结构，决定着整个土建工程的质量，因此，相关施工单位及技术人员要结合土建项目建设的实际地质条件及土层情况，选择合适的桩基技术，提高工程施工效率的同时，也可以保证土建工程建设的安全性及稳定性，进而为土建行业稳健快速发展提供保障。

参考文献

[1] 肖丰伟.桩基施工技术用于土建施工技术的研究[J].四川水泥，2020（9）.

[2] 刘于辉.建筑工程土建施工中桩基础施工技术的应用研究[J].建筑技术开发，2019（21）.