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摘要:在建筑工程中，软弱地基是常见的建筑基础类型，直接在上面进行工程建设无论是稳定性还是后期的工程支撑，都面临重要的安全威胁，因此需要进行基础处理。随着工程技术的发展，地基处理的方法也越来越多，桩基础就是非常具有代表性的一类。本文根据笔者多年施工经验,对常用建筑工程地基桩基础处理方法、特点、适用条件及质量控制进行了探讨。
关键词:建筑 工程 桩基础 质量
中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：
桩基础施工是在地基，特别是软弱地基中进行混凝土灌注，从而在局部形成有效的支撑基础，增强软弱基础的支撑承载能力，从而达到地基处理的目的。所以，桩基础处理在建筑工程中具有重要的实际意义。
1常用桩基础地基处理方法及质量控制
当前桩基础地基处理方法主要有:干作业螺旋钻孔桩、反循环钻成孔灌注桩、沉管灌注桩、冲击钻成孔灌注桩以及泥浆护壁灌注桩，它们分别用于不同基础类型，并且其各自的特点不同。因此，在选择桩基处理技术方法时，要针对具体的建筑基础进行选择。
1.1 干作业螺旋钻孔桩
干作业螺旋钻孔桩技术是当前较为常用的一类地基处理技术，它主要适用于在地下水位以上的粉土、砂土、填土以及粒径不大的砾砂层。对于水位以下的各类型图层不使用。并且对于粒径或者结构较大的混凝土块、条块石以及卵砾石层等，由于其成孔非常困难，所以不用干作业螺旋钻孔桩法。根据螺旋长度不同，干作业螺旋钻孔桩可以分为长螺旋钻孔灌注桩和短螺旋钻孔灌注桩两种。
干作业螺旋钻孔桩的施工过程和原理较为简单，通过钻机进行施工形成有效的桩孔之后，在其内部放置钢筋笼或者插笼，之后进行混凝土的灌注，从而形成有效桩基。当然在这一过程中需要主要很多细节，从而保证桩基的质量。干作业螺旋钻孔桩优点非常明显，主要包括四个方面，其施工振动较小，噪声非常低，不扰民；钻孔速度非常快，并且没有污浆的污染；其施工造价非常低，设备较为简单，施工飞铲更方便；混凝土灌注之后成桩质量较好。但是，其缺点与优点同样非常明显，主要包括，：桩端或多或少留有虚土；承载力较打入式预制桩低；适用范围限制较大等。
2.2 反循环钻成孔灌注桩
反循环钻成孔灌注桩在施工中也非常常见，其施工技术已经较为成熟。其施工的适宜环境也非常明确，主要用于砂土、淤泥、粉土、粘土、填土、砂砾等地层。并且对于软岩和硬岩的地基环境同样适用，采用圆锥式钻头可进入软岩进行钻孔，当采用滚轮式钻头可进入硬岩。但是，反循环钻成孔灌注桩对于无地下水的土层同样不适用。与干作业螺旋钻孔桩施工相比，反循环钻成孔灌注桩施工过程略显复杂，它首先需要在桩顶处设置护筒，并且其护筒的的高度要高出自然地下水2m以上，这样是为了确保钻孔孔壁的周围其净水压力在0.02MPa以上，从而达到孔壁的稳定性。在钻孔的过程中，需要时刻对钻孔内部进行清洗，从而使得内部无杂物，并且冲洗液是在地面与钻孔形成循环的水流，从而达到循环的目的。
反循环钻成孔灌注桩优缺点非常明显。其优点包括，施工振动小，无噪声污染；通过天然的水泥浆就可以保护孔壁，而通过不同的钻头可以进行不同岩石的钻挖；并且，这种方法可以进行水上作业，钻孔速度较快。与优点相比，其缺点也主要是存在与这几个方面，在粒径较大的卵石(15cm以上)层，其施工非常困难，并且当土层压力较高或者有地下水流时，其施工非常困难，并且其废泥量较大，容易造成污染。由于土质不同，钻孔时桩径扩大10~20%左右，混凝土的用量会增大。
1.3 沉管灌注桩
在建筑工程中，我国软弱地基一般都为淤泥质土、淤泥等，所以，在施工过程中，沉管灌注桩是使用最为普遍的一种桩基处理方法。它主要适用于粘性土、粉土、淤泥质土、淤泥、松散至中密的砂土及人工填土等典型的软弱基础土层。但是，在含水量较大的淤泥软弱土层中，必须要防止缩颈、断桩等成孔危险，并做好防护措施。按照成孔的方法不同，沉管灌注桩可以分为振动沉管灌注桩、锤击沉管灌注桩和振动冲击沉管灌注桩三种。
尽管成孔方法不同，但是沉管灌注桩的施工过程及其施工原理大致相同，主要是采用振动沉管打桩机或锤击沉管打桩机，运用物理打击方法，将带有活瓣式桩尖、或锥形封口桩尖、或预制钢筋混凝土桩尖的钢管沉入土中，然后进行混凝土的灌注，在混凝土灌注过程中同时进行振动或者锤击，并拔出钢管，從而形成灌注桩。沉管灌注桩的施工优点主要表现在，施工设备非常简单，施工方便；其施工速度较快，施工工期非常短，造价较低；并且其施工的方式按照地质条件的变化适应性很强。但是，这种方法的缺点也非常明显，由于桩管口径的限制，影响单桩承载力；施工方法和施工工艺不当，将会造成缩颈、隔层、断桩、夹泥和吊脚等质量问题；遇淤泥层时处理比较困难，而在密实的砂土中沉桩困难。
1.4 冲击钻成孔灌注桩
与其他三种桩基施工方法有所区别，冲击钻成孔灌注桩的施工条件适应性非常强。无论是填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层和碎石土层等软弱底层，还是在砾卵石层、岩溶发育层和裂隙发育的脆性基础，同时能够适用于底层施工。冲击钻成孔灌注桩其桩孔直径一般在600-1500mm之间，最大可达到2500mm，钻孔深度则可超过100mm。
冲击成孔施工法是采用冲击式钻机带动一定能量的冲击钻头，在一定的高度内使钻头提升，然后突放使钻头自由下落，利于冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔，再用掏渣筒或其他方法将钻渣岩屑排出。在施工优点上，冲击钻成孔灌注桩在破碎有裂隙的坚硬岩土和大的卵砾石所消耗的功率小，破碎效果好，同时，冲挤作用形成的孔壁较为坚固；钻进参数容易掌握，设备移动方便，机械故障少，并且其泥浆用量少，消耗小；在流砂层中亦能钻进。其施工缺点主要表现在施工本身上，其大部分作业时间消耗在提放钻头和掏渣上，钻进效率较低，并且容易出现桩孔不圆的情况，孔斜、卡钻和掉钻等事故经常发生。同时，由于冲击能量的限制，孔深和孔径均比反循环钻成孔施工法小。
1.5泥浆护壁灌注桩的施工措施
泥浆护壁灌注桩采用的是导管式水下浇灌混凝土工艺。浇灌装置由贮斗、隔水栓和导管组成。导管直径 20～25cm，用厚 3mm的钢板制成。隔水栓的作用是使导管内泥水由管底排出，不使混凝土和泥水混合。储斗内混凝土最初存量必须保证首次灌注时，导管底端能埋入混凝土0.8～1.2m，防止泥水进入混凝土内，形成断柱。与泥水接触的一定高度的混凝土是泥浆，和混凝土混合称为隔水层。后续的混凝土通过导管潜入隔水层以下，顶托隔水层上升，逐步从孔口排出泥浆。
泥浆护灌注桩如果操作不当容易出现以下质量问题：由于停电或其他原因，浇灌混凝土不能连续进行。当浇灌间隔一定时间后，隔水层凝固，形成硬壳，后续混凝土灌不下去，只好上拔导管，一旦泥浆进入管内就形成断桩；或用增大管内混凝土压力等办法，冲破隔水层，形成新融水层，原隔水层混凝土残留在桩身中，造成桩身局部混凝土质量低劣。水下浇灌混凝土的桩径不宜小于 600mm。若设计桩径过小，导管和钢筋笼占据一定空间，加上孔壁摩阻力的作用，混凝土上升受到约束，易堵管，形成断桩或钢筋笼上浮。混凝土的和易性不好时，易产生离析现象。导管连接处漏水时，形成断桩。
2.桩基础混凝土施工质量控制主要措施及方法
(1)为防止导管接头与导管漏水,施工中应通过严格的控制,保证导管制作具备以下条件:1能承受其自重和盛满混凝土的重量。o下端一节导管长度长一些,一般为5~6m,其底端不得带法兰盘,在混凝土内,每节导管的长度要整齐统一,便于丈量长度,并作出标记和记录。»导管使用前做好水密性试验。导管埋入混凝土不过深,严格控制混凝土配合比、和易性等技术指标。¼导管内径应一致,内壁须光滑无阻,组拼后须用球塞。½所有法兰盘接头均须垫入5~7mm厚橡胶垫圈,安放时须对正放平,拧紧螺栓,严防漏水。
(2)为预防孔壁坍塌,在松散沙土中钻进时,应控制进尺速度,选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆,在操作中避免碰撞孔壁,并随时注意控制泥浆的比重和含砂率。
(3)混凝土自拌合机出料至开灌时间不宜超过30min,施工中间每隔30min要上下活动导管,防止混凝土失去流动性,提升导管困难,增加发生事故的可能性。在施工过程中,中途中断浇注时间不宜超过30min,整个桩的浇注时间不宜过长。
(4)注意灌注所需混凝土数量,为避免混凝土超灌,要掌握好钻孔速度,在正常钻孔作业时,中途不要随便停钻,以避免扩孔导致混凝土超灌。浇注标高应高出桩顶设计标高0.5~1.0m,以便清除浮浆和消除测量误差。务必注意,不要因误测而造成断桩。导管的埋入深度取决于浇注速度和混凝土的性质,但任何时候不得小于1m,一般应控制在3~5m内。施工中,应注意对易发生的质量问题采取有针对性的控制措施,才能取得较好的效果,不发生导管接头漏水形成浮浆夹层造成断桩,也不出现孔壁坍塌等质量问题。
3 结语
桩基础地基处理方法是当前非常常用的建筑工程地基处理手段，本文所介绍的几种技术是当前最主流也是最常用的技术手段。针对于不同的地质基础条件，选择合适的施工技术是建筑工程的基础。但是，在施工中很多细节，例如成孔的维护，桩基质量等环节对于整体工程意义重大，因此，在实际的建筑工程地基处理中，要认真对待每一个环节，从而为后期工程建设提供基础。
参考文献
[1] 尹进良. 桩基础工程的工程测量问题[J]. 中国高新技术企业，2010,10
[2] 谢英忠，钟峰，张丽君. 刍议建筑预制桩基础的工程质量控制[J]. 科技创新导报，2010,30
[3] 张永乾. 某建筑工程黄土地基处理方案比较分析[J]. 中国煤炭地质，2010,2
[4] 邱超南. 建筑施工中桩基的几点探讨[J]. 中国新技术新产品，2010,15
关键词:建筑 工程 桩基础 质量
中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：
桩基础施工是在地基，特别是软弱地基中进行混凝土灌注，从而在局部形成有效的支撑基础，增强软弱基础的支撑承载能力，从而达到地基处理的目的。所以，桩基础处理在建筑工程中具有重要的实际意义。
1常用桩基础地基处理方法及质量控制
当前桩基础地基处理方法主要有:干作业螺旋钻孔桩、反循环钻成孔灌注桩、沉管灌注桩、冲击钻成孔灌注桩以及泥浆护壁灌注桩，它们分别用于不同基础类型，并且其各自的特点不同。因此，在选择桩基处理技术方法时，要针对具体的建筑基础进行选择。
1.1 干作业螺旋钻孔桩
干作业螺旋钻孔桩技术是当前较为常用的一类地基处理技术，它主要适用于在地下水位以上的粉土、砂土、填土以及粒径不大的砾砂层。对于水位以下的各类型图层不使用。并且对于粒径或者结构较大的混凝土块、条块石以及卵砾石层等，由于其成孔非常困难，所以不用干作业螺旋钻孔桩法。根据螺旋长度不同，干作业螺旋钻孔桩可以分为长螺旋钻孔灌注桩和短螺旋钻孔灌注桩两种。
干作业螺旋钻孔桩的施工过程和原理较为简单，通过钻机进行施工形成有效的桩孔之后，在其内部放置钢筋笼或者插笼，之后进行混凝土的灌注，从而形成有效桩基。当然在这一过程中需要主要很多细节，从而保证桩基的质量。干作业螺旋钻孔桩优点非常明显，主要包括四个方面，其施工振动较小，噪声非常低，不扰民；钻孔速度非常快，并且没有污浆的污染；其施工造价非常低，设备较为简单，施工飞铲更方便；混凝土灌注之后成桩质量较好。但是，其缺点与优点同样非常明显，主要包括，：桩端或多或少留有虚土；承载力较打入式预制桩低；适用范围限制较大等。
2.2 反循环钻成孔灌注桩
反循环钻成孔灌注桩在施工中也非常常见，其施工技术已经较为成熟。其施工的适宜环境也非常明确，主要用于砂土、淤泥、粉土、粘土、填土、砂砾等地层。并且对于软岩和硬岩的地基环境同样适用，采用圆锥式钻头可进入软岩进行钻孔，当采用滚轮式钻头可进入硬岩。但是，反循环钻成孔灌注桩对于无地下水的土层同样不适用。与干作业螺旋钻孔桩施工相比，反循环钻成孔灌注桩施工过程略显复杂，它首先需要在桩顶处设置护筒，并且其护筒的的高度要高出自然地下水2m以上，这样是为了确保钻孔孔壁的周围其净水压力在0.02MPa以上，从而达到孔壁的稳定性。在钻孔的过程中，需要时刻对钻孔内部进行清洗，从而使得内部无杂物，并且冲洗液是在地面与钻孔形成循环的水流，从而达到循环的目的。
反循环钻成孔灌注桩优缺点非常明显。其优点包括，施工振动小，无噪声污染；通过天然的水泥浆就可以保护孔壁，而通过不同的钻头可以进行不同岩石的钻挖；并且，这种方法可以进行水上作业，钻孔速度较快。与优点相比，其缺点也主要是存在与这几个方面，在粒径较大的卵石(15cm以上)层，其施工非常困难，并且当土层压力较高或者有地下水流时，其施工非常困难，并且其废泥量较大，容易造成污染。由于土质不同，钻孔时桩径扩大10~20%左右，混凝土的用量会增大。
1.3 沉管灌注桩
在建筑工程中，我国软弱地基一般都为淤泥质土、淤泥等，所以，在施工过程中，沉管灌注桩是使用最为普遍的一种桩基处理方法。它主要适用于粘性土、粉土、淤泥质土、淤泥、松散至中密的砂土及人工填土等典型的软弱基础土层。但是，在含水量较大的淤泥软弱土层中，必须要防止缩颈、断桩等成孔危险，并做好防护措施。按照成孔的方法不同，沉管灌注桩可以分为振动沉管灌注桩、锤击沉管灌注桩和振动冲击沉管灌注桩三种。
尽管成孔方法不同，但是沉管灌注桩的施工过程及其施工原理大致相同，主要是采用振动沉管打桩机或锤击沉管打桩机，运用物理打击方法，将带有活瓣式桩尖、或锥形封口桩尖、或预制钢筋混凝土桩尖的钢管沉入土中，然后进行混凝土的灌注，在混凝土灌注过程中同时进行振动或者锤击，并拔出钢管，從而形成灌注桩。沉管灌注桩的施工优点主要表现在，施工设备非常简单，施工方便；其施工速度较快，施工工期非常短，造价较低；并且其施工的方式按照地质条件的变化适应性很强。但是，这种方法的缺点也非常明显，由于桩管口径的限制，影响单桩承载力；施工方法和施工工艺不当，将会造成缩颈、隔层、断桩、夹泥和吊脚等质量问题；遇淤泥层时处理比较困难，而在密实的砂土中沉桩困难。
1.4 冲击钻成孔灌注桩
与其他三种桩基施工方法有所区别，冲击钻成孔灌注桩的施工条件适应性非常强。无论是填土层、粘土层、粉土层、淤泥层、砂土层和碎石土层等软弱底层，还是在砾卵石层、岩溶发育层和裂隙发育的脆性基础，同时能够适用于底层施工。冲击钻成孔灌注桩其桩孔直径一般在600-1500mm之间，最大可达到2500mm，钻孔深度则可超过100mm。
冲击成孔施工法是采用冲击式钻机带动一定能量的冲击钻头，在一定的高度内使钻头提升，然后突放使钻头自由下落，利于冲击动能冲挤土层或破碎岩层形成桩孔，再用掏渣筒或其他方法将钻渣岩屑排出。在施工优点上，冲击钻成孔灌注桩在破碎有裂隙的坚硬岩土和大的卵砾石所消耗的功率小，破碎效果好，同时，冲挤作用形成的孔壁较为坚固；钻进参数容易掌握，设备移动方便，机械故障少，并且其泥浆用量少，消耗小；在流砂层中亦能钻进。其施工缺点主要表现在施工本身上，其大部分作业时间消耗在提放钻头和掏渣上，钻进效率较低，并且容易出现桩孔不圆的情况，孔斜、卡钻和掉钻等事故经常发生。同时，由于冲击能量的限制，孔深和孔径均比反循环钻成孔施工法小。
1.5泥浆护壁灌注桩的施工措施
泥浆护壁灌注桩采用的是导管式水下浇灌混凝土工艺。浇灌装置由贮斗、隔水栓和导管组成。导管直径 20～25cm，用厚 3mm的钢板制成。隔水栓的作用是使导管内泥水由管底排出，不使混凝土和泥水混合。储斗内混凝土最初存量必须保证首次灌注时，导管底端能埋入混凝土0.8～1.2m，防止泥水进入混凝土内，形成断柱。与泥水接触的一定高度的混凝土是泥浆，和混凝土混合称为隔水层。后续的混凝土通过导管潜入隔水层以下，顶托隔水层上升，逐步从孔口排出泥浆。
泥浆护灌注桩如果操作不当容易出现以下质量问题：由于停电或其他原因，浇灌混凝土不能连续进行。当浇灌间隔一定时间后，隔水层凝固，形成硬壳，后续混凝土灌不下去，只好上拔导管，一旦泥浆进入管内就形成断桩；或用增大管内混凝土压力等办法，冲破隔水层，形成新融水层，原隔水层混凝土残留在桩身中，造成桩身局部混凝土质量低劣。水下浇灌混凝土的桩径不宜小于 600mm。若设计桩径过小，导管和钢筋笼占据一定空间，加上孔壁摩阻力的作用，混凝土上升受到约束，易堵管，形成断桩或钢筋笼上浮。混凝土的和易性不好时，易产生离析现象。导管连接处漏水时，形成断桩。
2.桩基础混凝土施工质量控制主要措施及方法
(1)为防止导管接头与导管漏水,施工中应通过严格的控制,保证导管制作具备以下条件:1能承受其自重和盛满混凝土的重量。o下端一节导管长度长一些,一般为5~6m,其底端不得带法兰盘,在混凝土内,每节导管的长度要整齐统一,便于丈量长度,并作出标记和记录。»导管使用前做好水密性试验。导管埋入混凝土不过深,严格控制混凝土配合比、和易性等技术指标。¼导管内径应一致,内壁须光滑无阻,组拼后须用球塞。½所有法兰盘接头均须垫入5~7mm厚橡胶垫圈,安放时须对正放平,拧紧螺栓,严防漏水。
(2)为预防孔壁坍塌,在松散沙土中钻进时,应控制进尺速度,选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆,在操作中避免碰撞孔壁,并随时注意控制泥浆的比重和含砂率。
(3)混凝土自拌合机出料至开灌时间不宜超过30min,施工中间每隔30min要上下活动导管,防止混凝土失去流动性,提升导管困难,增加发生事故的可能性。在施工过程中,中途中断浇注时间不宜超过30min,整个桩的浇注时间不宜过长。
(4)注意灌注所需混凝土数量,为避免混凝土超灌,要掌握好钻孔速度,在正常钻孔作业时,中途不要随便停钻,以避免扩孔导致混凝土超灌。浇注标高应高出桩顶设计标高0.5~1.0m,以便清除浮浆和消除测量误差。务必注意,不要因误测而造成断桩。导管的埋入深度取决于浇注速度和混凝土的性质,但任何时候不得小于1m,一般应控制在3~5m内。施工中,应注意对易发生的质量问题采取有针对性的控制措施,才能取得较好的效果,不发生导管接头漏水形成浮浆夹层造成断桩,也不出现孔壁坍塌等质量问题。
3 结语
桩基础地基处理方法是当前非常常用的建筑工程地基处理手段，本文所介绍的几种技术是当前最主流也是最常用的技术手段。针对于不同的地质基础条件，选择合适的施工技术是建筑工程的基础。但是，在施工中很多细节，例如成孔的维护，桩基质量等环节对于整体工程意义重大，因此，在实际的建筑工程地基处理中，要认真对待每一个环节，从而为后期工程建设提供基础。
参考文献
[1] 尹进良. 桩基础工程的工程测量问题[J]. 中国高新技术企业，2010,10
[2] 谢英忠，钟峰，张丽君. 刍议建筑预制桩基础的工程质量控制[J]. 科技创新导报，2010,30
[3] 张永乾. 某建筑工程黄土地基处理方案比较分析[J]. 中国煤炭地质，2010,2
[4] 邱超南. 建筑施工中桩基的几点探讨[J]. 中国新技术新产品，2010,15