桩基础种类与施工浅析
摘要：本人多年来在单位从事桩基础技术施工，在施工中认真总结施工经验，分析桩基础施工现状。通过多年的桩基技术施工，本人认为桩基施工技术对桩基础的施工质量、施工安全、工期和工程造价都有较大程度的影响。
关键词：桩基础基础工程施工技术桩基种类
常言道“万丈高楼平地起”，任何一个建筑，特别是高层建筑或者桥梁工程等，必须要有牢固的基础。桩基础可以将上部结构较大的荷载通过桩身穿过软弱土层传送到较深的坚硬土层上，它可以解决浅基础承载力不足和变形大的地基问题。桩基础承载力高、沉降量小、沉降均匀、沉降速率缓慢且能够承受垂直荷载、水平荷载，能够抵抗上拔力以及机器的震动或动力对建筑物的副作用，桩基础因此被广泛用于房屋建筑、桥梁和水利工程。笔者将对桩基的种类及施工情况进行简要阐述。
1、桩基础的种类
1.1 按照成桩方法的挤土效应分：桩基础可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。
挤土桩：成桩方法以及在成桩过程中产生挤土效应的桩称为挤土桩。例如：实心的预制桩、下端封闭的管桩、木桩以及沉管灌注桩在锤击或振入的过程中都要将桩位处的土大量排挤开。
非挤土桩：是指成桩过程中桩周土体基本不受挤压的桩。如钻孔灌注桩、人工挖孔桩等。
部分挤土桩：一般指在桩基础施工过程中有时需要将部分土挤开。例如：冲孔灌注桩、钻孔（挤扩）灌注桩、搅拌劲芯（性）桩等。
1.2 按照桩身材料不同分：桩基础可分为木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩及组合材料桩等。
木桩：适用于常年在地下水位以下的地基。所用木材须坚韧耐久，如杉木、松木和橡木等。在干湿交替的环境或地下水位以上部分，木桩极易腐烂，海水中也易腐蚀。木桩桩顶应平正并加铁箍，以保护桩顶不被打坏。桩尖削成棱锥形，木桩的优点是储运方便，打桩设备简单，较经济。
混凝土桩：在现场开孔至所需深度，随即在孔内浇灌混凝土，经捣实后就成为混凝土桩。
混凝土桩的优点是设备简单、操作方便、经济、省钢材。缺点为可能产生缩颈、断桩、局部夹土和混凝土离析等质量事故，应采取必要的措施，以保证质量。
钢筋混凝土桩又可分为：普通钢筋混凝土桩（简称RC桩）；预应力钢筋混凝土桩（简称PC桩）；预应力高强度混凝土桩（简称PHC桩）。钢筋混凝土桩一般用预制桩，做成实心的方形、圆形或十字形截面。桩长可根据持力层位置和桩架高度而定。短桩为整体一根桩，长桩可以接桩。
钢桩：用各种型钢作为桩，称为钢桩。常用的钢桩有钢管桩、宽翼工字形钢桩和钢板桩等。钢桩的优点是承载力高，适用于大型、重型的设备基础。缺点为价格高、费钢材、易锈蚀，使用不广。
组合材料桩：是钢筋混凝土桩插入水泥土搅拌桩复合而成的新型桩，也有钢管外壳加混凝土内壁的合成桩。这种桩在实际施工中也被广泛应用。
1.3 按照施工方法分：分为预制桩、灌注桩两大类。预制桩：是在工厂或施工现场制成的各种材料、各种形式的桩，用沉桩设备将桩打入、压入或振入土中。
灌注桩：直接在所设计的桩位上开孔，其截面为圆形，成后在孔内加放钢筋笼，灌注混凝土而成。由于具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点，灌注桩在施工中得到较为广泛的应用。根据成孔工艺的不同，灌注桩可以分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩和人工挖孔的灌注桩等。灌注桩按其成孔方法不同，可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。
1.4 按照桩的形状分：分为圆形状、三角形桩、六角形桩、八角形桩、外方内圆空心桩、十字形桩、X形桩、T形桩、壁板桩、螺旋桩、带扩大头的钢筋混凝土预制桩等。
2、桩基础类型的选择
通过以上介绍，我们知道桩基础的种类繁多，在桩基础施工过程中经常见到各种各样的桩。笔者在多年的桩基施工中发现，选择桩基础类型应考虑以下因素。
2.1 因荷载情况选桩
荷载选桩就是由上部结构传递给基础的荷载情况来选择桩型，因为上部结构传递给桩基础的荷载大小是控制单桩承载力要求的主要因素，不同的桩型的承受荷载力不同。
2.2 因土层土质选桩
这种选桩方法就是根据建筑物施工场地的地质条件，地下水位状态和桩端持力层深度等情况，通过比较各种不同方案桩结构的承载力和技术经济指标来选择桩型。例如：当地层砾石含量高，砾石直径较大时，这时预制桩一般很难灌入，选用人工挖孔桩比较适合。
2.3 因施工技术装备选桩
桩基础施工单位众多，不同单位的桩基础施工设备不尽相同，有些国企单位实力雄厚，桩基础施工设备齐全，这样的单位在桩基础施工中选择桩型不存在设备问题。有些施工单位由于装备不全、不够先进，在选择桩型时不得不考虑自身条件。
2.4 因施工环境选桩
在选择桩型时，一定要考虑到桩基础施工过程中对环境的影响。如果施工场地在居民集中的区域或者市区，一般不宜选择打入式预制桩和打入式灌注桩，这两种桩施工中的震动、噪音、油污会对环境产生影响。在泥浆护壁钻孔桩和埋入式桩就要考虑泥水、泥土的处理，或者会造成对环境的不利影响。
2.5 因造价情况选桩
在选择桩型时要充分考虑到工程造价，采用符合设计要求而且有比较低廉的桩型。
2.6 因工期选桩
各种桩基础施工时间长短不一样，如果工期紧迫而且环境允许的情况下，可采用打入式预制桩，这种桩施工速度快；当施工条件适合，也可采用人工挖孔桩，这种桩施工作业面多，施工进程快。
3、桩基础施工情况简析
我们常见的桩基础按施工方主要分为灌注桩和预制桩两大种类，下面分别对这两类桩的施工准备和过程简要分析。
3、1 桩基础施工前的准备工作
在桩基施工前，应做好一系列准备工作。要做好现场踏勘工作，做好技术装备与资源准备工作，为保证桩基础符合设计要求创造条件。
3.1.1 踏勘施工现场和周边环境
在桩基施工前，必须对施工现场及周边环境进行踏勘。一要查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件；二要查阅业主方提供的工程勘察报告，了解桩基础深度范围内的土层分布及土层的物理性能；三要了解施工现场的地下水位及水质情况；四要了解施工现场区域认为和自然地质情况；五要对附近建筑物情况进行了解；六要了解施工现场地下埋藏物情况。
3.1.2 施工前的技术准备
桩基施工技术准备，是桩基施工关键所在。要保证桩基的质量并顺利完成施工任务，就要进行施工前的技术准备。一般技术准备包括编制施工方案，编制施工进度计划，编制质量、安全、文明施工措施，进行工艺试桩，确定工艺参数等。
3.1.3 成立施工项目部
任何一项工程都需要施工队伍，在桩基础施工前要成立施工项目部，配齐配强施工项目班子，成立各种班组，为桩基础施工提供组织保证。
3.1.4 桩基施工设备的准备
桩基础施工前，要根据设计的桩型，选择合适的桩基础施工设备，并进行试桩，确立工艺参数。
3.1.5 施工场地准备
施工场地的准备包括清除现场障碍物、场地的平整等。清除现场障碍物就是清除妨碍桩基础施工的高空和地下障碍物。场地平整是为了保证桩基设备的垂直度，便于桩基设备行走，也是为了提高与打桩机械直接接触的地基表面的承载力，防止桩基设备产生不均匀沉降。场地的平整结合成桩方法，如采用钻孔灌注桩时，则应考虑泥浆槽及排水沟；采用人工挖孔桩，则平整场地要考虑挖孔后的运土道路；对于沉管灌注桩，在平整土地时要注意地基的承载力。
3.1.6 施工前的现场放线定位
在桩基础施工前在现场放线定位，要先定桩位，在确定水准点。定桩位时必须按照施工方格网实地定出控制线，再根据设计的桩位图，将桩编号，依据桩号对应轴线、尺寸施放桩
位，并设置样桩，以供桩基础定位就位。为了防止定位偏差，必须对定出的桩位进行复核。因为每根桩的桩顶、均需做标高记录，所以要在施工区附近设置2个以上不受沉桩影响的标高点，并在施工过程中要对水准点进行保护。
3.2灌注桩施工情况简介
灌注桩成桩主要有泥浆护壁成孔、沉管成孔及干作业成孔等几种。在成孔后放置钢筋笼，浇筑混凝土，形成灌注桩。
3.2.1 泥浆护壁成孔灌注桩
泥浆护壁成孔常见有正（反）循环泥浆护壁成孔与冲击成孔两种。前者适用于淤泥及淤泥质土，一般粘土、粉土等，在砂性土中也可适用，但应注意泥浆护壁，防止护壁坍塌；后者则适用于粘性土及碎土，也可用于淤泥质土、粉土及砂土。泥浆护壁成孔一般所用钻机是。。。。。。
3.2.2 沉管成孔灌注桩
沉管成孔灌注桩常采用锤击法、振动法或震动冲击法等。这些方法在施工时都有震动、噪音、挤土现象，选择时应注意环境保护。

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