浅谈建筑桩基工程的施工与检测

时间：2024-07-28

黄泉钦

（泉州市洛江区虹山乡人民政府，福建泉州 362000）

0 引言

建筑施工企业必须在完善质量管理体系的基础上，根据施工地质情况、桩身结构、技术特点等进行施工技术的使用和控制工作，确保施工质量，桩基施工是建筑施工工作的基础，其施工质量管理和技术管理对保证整个建筑的施工质量具有重要影响。只有充分掌握了桩基施工技术，科学运用质量监督检查技术，杜绝施工过程中质量问题的发生，才能保证桩基的质量。

1 建筑桩基工程施工要求、技术与要点

1.1 施工要求

目前，我国建筑工程建设发展迅速，桩基工程是建筑工程的基础结构，其施工质量对工程的整体质量有着重要的影响，影响着工程的安全及施工项目的使用寿命。因此，应根据施工现场的地质条件、桩基的结构和施工工艺的不同，在一定程度上实现对施工质量的控制[1]。同时，桩基施工要遵循以下基本要求：

（1）应结合地下水位、桩端支护层深度、土壤成分等土壤条件制定具体要求。

（2）选择合理的桩基，桩基施工前从上层到地基，需要估算外加荷载的大小，进行相应的桩设计，这是一个重要的因素。

（3）应与机械化设施的需求联系起来，同时评估施工单位可用的桩基设施。

1.2 施工技术

1.2.1 钻孔灌注桩

钻孔灌注桩施工与桩基施工不同，先打孔再打桩，随着土体沿桩方向移动，产生桩洞压力。在增加打桩支撑面积使打桩牢固的同时，定期检查钻架精度和打钻机垂直度，确保其精度；并检查回填土是否紧实，避免泄漏。固定后，梁与桩之间的长度即可实时记录，可根据钻头的长度确定钻孔的实际深度以保证桩基工程质量，其施工原理如图1 所示。

图1 灌注桩施工原理示意图

1.2.2 静力压桩

一般是利用静压压桩机对桩本身的重力和自身的重力施加反作用力，将桩打入土中的方法。超过间隙的水压容易因破坏土层而发生。因此，在使用能量柱施工技术时，不要中途停留，持续进行，这样做，可以降低施工成本，节省混凝土和钢筋。

1.3 施工要点

1.3.1 桩基施工准备

施工前必须进行建筑桩基工程调查，同时，要做好现场勘察及准备工作。

（1）对施工现场及周边环境进行实地调查。施工前对桩基施工现场进行综合调查，提供必要的资料，提供选型管理。

（2）技术准备。主要包括：组织、制定施工计划，并规定桩机、桩法、施工顺序、邻近建筑或地下管道、轨道的防护措施[2]。施工进度计划应当包括按照施工总体进度计划进行的打桩施工计划，从而确定技术工艺参数。

1.4 施工现场放线定位

建筑桩基施工工地轴控点不受桩基施工影响，可在桩基施工时重新检查桩位。确定桩位，将桩号一一编号。根据桩号对应的轴线和尺寸，启动桩座，安装样桩，使打桩装置就位。在整个施工过程中应保护此参考点不受损坏，可参考现代建筑水平点高度控制网络，也可以单独安装，桩基施工现场图见图1。

图2 桩基施工现场

2 建筑桩基工程施工质量问题分析

建筑桩基施工中经常出现的质量问题包括桩身承载力低于设计值、桩身坡度过大、桩基位置偏差过大等。

2.1 单桩承载力不符合设计要求以及桩基倾斜过大

造成桩身承载力低于设计要求的原因，往往是桩深不足，达不到设计值，桩身承载力降低，其原因如下：提供的地层剖面和地面承载力等相关数据与实际情况不匹配，如果天花板和桩端的位置不正或变形，容易发生打桩倾斜，造成锤头偏心[3]。

桩身坡度过大，预制桩质量不达标，易造成桩顶倾斜；桩端位置不正或变形，造成桩身变形；桩序错误，泥土作用强，基坑开挖不公平，桩身可能因测径误差过大而倾斜等。桩承载力低于设计要求，一般来说是没有达到设计的沉降深度，但要求的地质层已经进入设计深度，地质勘探报告中提供的地层容差和地层剖面与实际存在较大差异，桩身不符合设计要求。

2.2 沉桩没有达到最终的设计控制要求

沉桩达不到设计的质量控制要求，原因如下：

（1）勘查点缺乏或勘查资料不详，施工区地质条件特别是支撑层的起伏度不明确；

（2）沉桩自身质量（浇筑、养护引起）；

（3）运输控制保护不到位，比如倾斜而折断，或被障碍物过度弯曲，从而导致桩断[4]。

2.3 桩孔直径的问题

在灌注桩施工过程中，如果桩孔的直径较小，则桩的横向摩擦阻力和承载力桩端变小，整体桩质量下降[5]。如果桩孔顶部直径增大，桩顶阻力增大，但底部阻力不充分工作，一根桩上要铺设的混凝土量就迅速增加，如果倾斜到一定程度，桩垂直方向的荷载力特性发生变化，桩的荷载力变弱。

3 建筑桩基工程施工中常见的质量检测技术

桩身施工过程中存在很多质量问题，比如桩身坡度过大，桩缝施工工艺不达标，桩身上下缝中心线有偏差，这些都是安全隐患。在桩基施工过程中一定要对其进行严格的检测，在桩基工程检测中采用的质量监督检测技术主要有以下几种。

3.1 低应变发射法

反射波法是建立在一维波动理论基础上，将桩假设为一维弹性连续杆，在桩身顶部进行竖向激振产生弹性波，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显差异的界面（如桩底、断桩和严重离析等）或桩身截面积变化（如缩径或扩径）部位，波阻抗将发生变化，产生反射波，通过安装在桩顶的传感器接收反射信号，对接收的反射信号进行放大、滤波和数据处理，可以识别来自桩身不同部位的反射信息。利用波在桩体内传播时纵波波速、桩长与反射时间之间的对应关系，通过对反射信息的分析计算，判断桩身混凝土的完整性及根据平均波速校核桩的实际长度，判定桩身缺陷程度及位置。

3.2 高应变法

高应变法的检验原理是用铸钢或锤子从距桩顶10～20m 的高度以桩的极限承载力的1%自由落下，桩接收信号，根据接收信号桩载荷是否符合桩规范要求，进行合格评定和桩检。

3.3 声波无损检测

声学无损检测主要是在混凝土结构声学检测技术的基础上发展起来的，主要是检查桩身的完整性，如波形、波速、波值等，判断结构是否存在缺陷。应力波变化无损检测方法是专业用于桥梁施工过程中检查桩身完整性的方法。因为它不会对桩身造成损坏，检测声波时要注意水泥水化过程中在桩体形成的空洞，空洞低于地下水位，还有渗水后的检测值包含在最终结果中，会极大地影响检测结果。