建筑工程施工中桩基施工技术与质量检测牛士杰

建筑工程施工中桩基施工技术与质量检测牛士杰

牛士杰

林州市科正建设工程检测有限公司河南安阳456550

摘要：近年来由于高层建筑的发展以及复杂地质条件下对桩基工艺技术的要求，灌注桩成为应用最广泛的一种桩基施工方法。灌注桩具有不受地层变化限制，不需要接桩和截桩，节约钢材、振动小、噪声小等特点。本文以下主要围绕灌注桩不同施工工艺、技术以及质量检测方法进行具体阐述。

关键词：建筑工程；桩基施工技术；质量检测

1建筑桩基工程施工质量问题

1.1桩基缺陷

桩基缺陷一般表现为以下2点：

1）桩基顶部缺陷。在混凝土浇筑过程中，泥浆可能会出现沉淀现象，很难对厚度进行有效测定。如果超灌混凝土不足，往往会产生夹泥问题，进而影响桩顶混凝土施工质量；在混凝土浇筑完毕后，需要进行钢护筒预埋、拆除施工，在此过程中一旦用力过度或用力不均匀，也会影响桩顶混凝土浇筑质量。

2）桩基中部缺陷。由于施工现场地质条件不良，或者没有做好现场勘查工作，混凝土在浇筑时容易产生塌孔事故，影响混凝土翻浆施工，造成混凝土局部质量缺陷；在导管拆拔时用力过度，会扰动混凝土连续性，导致混凝土施工质量受到影响；导管气密性不好，在进行水下混凝土灌注时，一旦导管进入泥浆，很可能会对导管内外气压均衡性造成影响，妨碍混凝土下料和翻浆，甚至造成断桩现象。

1.2单桩承载力较低

在桩基施工过程中，经常会出现单桩承载力达不到设计标准的现象，主要原因为：桩身沉入深度不符合设计标准，导致桩顶端无法进入到持力层中；勘察报告缺乏准确性，地层剖面、地基承载力等数据不符合实际情况，导致实际施工与设计要求相差较大；桩断裂、桩倾斜太大等也会降低单桩承载力，影响桩基施工质量。

1.3桩倾斜过大

预制桩质量不达标，导致桩尖变形、桩顶部倾斜；桩身、桩帽以及桩锤中心线不在同一直线上，偏离设计位置；在桩机安装过程中没有设置好角度，导致桩架和地面不垂直；桩尖在前进过程中受到坚硬物体阻挡；桩距设置不合理、打桩顺序不恰当，造成挤土效应。

1.4断桩和桩接头断裂

造成断桩的主要原因：桩倾斜过大；在运输、堆放以及起吊过程中，没有准确设置桩的支点或者吊点位置；在沉桩阶段，由于受到障碍物或者桩体质量不合格等因素影响，导致桩身出现弯曲过度情况；在实际施工中，桩锤击以及贯入度不符合设计要求，导致断桩现象出现。如果桩身设计长度较长，一般采取分段方式进行桩预制和沉入，并通过连接件将各段连接起来。造成桩接头断裂的主要原因为：桩倾斜过大；上下节桩的中心线位置不一致；在接头时，没有控制好施工质量和施工技术等。

2灌注桩施工质量要求及安全技术

2.1灌注桩成孔深度的控制要求

锤击套管成孔，桩尖位于坚硬、硬塑粘性土、碎石土、中密以上的砂土、风化岩土层时，应达到设计规定的贯入度；桩尖位于其他软土层时，桩尖应达到设计规定的标高。泥浆护壁成孔、干作业成孔，应达到设计规定的深度。灌注桩的沉渣厚度：当以摩擦力为主时，不得大于150mm；当以端承力为主时不得大于50mm。

2.2钢筋笼制作及安放要求

钢筋笼制作时，要求主筋沿环向均匀布置，箍筋的直径及间距、主筋的保护层、加劲箍的间距等均应符合设计要求。主筋与箍筋之间宜采用焊接连接。加劲箍应设在主筋外侧，主筋一般不设弯钩，根据施工工艺要求，所设弯钩不得向内圈伸露，以免妨碍施工。钢筋笼主筋的保护层允许偏差：水下灌注混凝土桩为±20mm；非水下灌注混凝土桩为±10mm。钢筋笼制作、运输、安装过程中，应采取措施防止变形，并应有保护层垫块（或垫管、垫板）。吊放入孔时，应避免碰撞孔壁。灌注混凝土时，应采取措施固定钢筋笼的位置。

2.3混凝土搅拌与灌注

混凝土搅拌主要检查材料质量与配比计量、混凝土坍落度；灌注混凝土应检查防止混凝土离析的措施、浇筑厚度及振捣密实情况。灌注桩各工序应连续施工。钢筋笼放入泥浆后，4h内必须灌注混凝土。灌注后，桩顶应高出设计标高0.50m。灌注桩的实际浇筑混凝土量不得小于计算体积。浇筑混凝土时，同一配比的试块，每班不得少于1组；泥浆护壁成孔的灌注桩，每根不得少于1组。

3灌注桩质量检测方法和措施

3.1灌注桩成孔质量检测

灌注桩的施工分为成孔和成桩两部分，成孔作业由于是在地下、水下完成，质量控制难度大，复杂的地质条件和施工的失误，都有可能产生塌孔、缩颈、桩孔偏斜、沉渣过厚等问题。

3.2桩基静载试验

静载试验可确定桩的承载力，可为设计提供依据，也可以为工程验收提供依据，是获得桩轴向抗压、抗拔以及横向承载力的最基本、最可靠的方法。我国建筑工程中惯用的静载试验方法是维持荷载法。又可分为慢速维持荷载法和快速维持荷载法。

3.3桩基低应变动力检测

根据作用在桩顶上的动荷载能量能否使桩土之间发生一定弹性位移或塑性位移，低应变作用在桩顶上的动荷载远小于桩的使用荷载，能量小，只能使桩土产生弹性变形。

3.4灌注桩声波检测

当混凝土无缺陷时，混凝土是连续体，超声波在其中正常传播。当换能器正对着缺陷时，情况就不一样了。由于缺陷（空洞、蜂窝区）的存在，混凝土连续性中断，缺陷区与混凝土之间成为界面（空气与混凝土）。在这界面上，超声波传播情况发生变动发生反射、散射与绕射。

3.5混凝土芯样强度检验

在灌注桩上钻孔取芯后，应抽取一定数量的混凝土芯样，将芯样加工成抗压强度试验试件，在压力机上作抗压强度试验，验证桩身混凝土的实际强度。

4建筑桩基工程施工质量控制措施

4.1合理确定施工顺序

对施工顺序进行合理确定可以有效地降低施工难度。因此，施工单位需要根据工程实际情况制定施工方案。在条件允许的情况下，先进行外围桩孔施工，在混凝土护壁施工结束后，预留出部分外围桩孔用作排水井，为其他孔位施工提供便利，以此确保桩孔施工质量与施工效率。

4.2加大施工质量管理力度

1）建立健全施工质量管理体系。在建筑桩基工程施工现场设立施工质量管理小组，主要负责人为项目经理，并配备必要的安全员、工程师、质检员以及相关技术人员，对桩基工程质量检验标准进行明确，安排专门人员负责施工质量监管；在桩基施工质量管理过程中，必须严格执行相关制度，实现对桩基工程施工全方位、动态化、全过程的质量控制，消除质量管理漏洞。2）深入完善施工制度。从制度上实现对桩基工程施工质量控制，做好图纸审查与技术交底工作。

4.3积极应用先进的施工技术

1）补沉法。如果预制桩在入土深度上达不到设计标准，或者在桩体打入时出现土体隆起、上抬等情况，通常采取补沉法进行处理。

2）补桩法。当桩距之间距离过小时，采取补桩法效果较好。除此之外，当地下室工程或者桩基承台工程结束后，采取补静压桩法能够对地下室、承台结构的施工反力进行充分利用，施工操作简单，不会对工期造成影响。

3）纠偏法。在桩基工程施工中，经常会遇到桩身倾斜过大等情况，如果桩长度较短，一般采取纠偏法进行处理。值得注意的是，如果桩出现断裂现象，则不可使用纠偏法。4）复合地基法。理论依据为桩土共同作用，在此基础上有效处理地基，提升地基承载力，同时对桩基荷载进行分散，维护地基稳定性。

5）扩大承台法。如果桩基承台达不到地基承载力要求或者构造要求，通常需要对桩基承台面积进行扩大，以此满足施工要求。

结语

在高层建筑施工中，桩基工程的质量发挥着重要作用，同样也对建筑工程的整体造成一定程度的影响，要求工程施工单位应对桩基施工的质量问题得到有效的控制，促使建筑工程的整体质量得到有效的提升。

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