浅谈建筑工程施工中几种桩基的应用

浅谈建筑工程施工中几种桩基的应用

打桩是建筑工程施工的基础。近几年来，在大型工程的施工中，旋挖桩高效、环保、效益高的优势得到公认，因地制宜地运用这几种桩在复合地基可以取得良好的经济和社会效益。 前言

以前国内桩材料主要依靠进口，其中以拉森III、IV号钢板桩为主。现在，国内出现了以武汉汉口轧钢厂、广州钢管厂和南京万润为代表的冷弯型钢板桩的生产厂家，该种产品主要应用在潜基坑中，因其较低的成本，对热轧钢板桩具有较强的替代性，但也因受折弯厚度和锁口工艺等因素的影响，导致重量增加、精准度得不到控制形成难以弥补的缺陷，缺乏广泛推广应用的必要条件。同时，国内没有钢板桩的统一标准以及相关行业的规范等没有形成完整体系，使得国内钢板桩的推广应用受到很大程度上制约。差距就是潜力，中国目前钢板桩应用与推广与几年中国的H型钢应用与推广的市场形势有着相当大的雷同。中国经济目前正处于一个历史的大发展时期，国家有关部门已开始着手编写有关钢板桩的标准，2006年已经出台了相关标准。国内以马钢为首的钢铁企业一直在跟踪钢板市场的发展情况，国外多家生产企业也在瞄准我国今后的潜在市场空间，为大规模进入我国市场做有关的准备。据调研，未来的10－20年中我国的水域改造及临江靠海地区的基础建设将为钢板桩应用提供了广阔的空间。 1.几种桩在建筑工程施工的应用中存在的问题

由于受廉价土地资源及人力资源的影响，加之国内生产基本处于空白状态，作为绿色建材的钢板桩，在我国的应用与发展仍然十分缓慢。目前，我国的钢板桩年消耗量还不到1万吨，只占世界的三百分之一，国内还只用于建桥围堰、船坞建设等工程，在水利工程、码头建设等国外钢板桩应用相当普及的行业，国内的应用情况却不尽人意。尤其是防洪大堤的建设，除了1998年洪灾后采用过一批日本援助的钢板桩构筑防洪墙外，至今不再有过其它案例。这里的各种原因很多：首先，钢板桩作为一种新型的环保建筑钢材没有被国内用户所认识，许多建筑工程施工单位对钢板桩的性能、用途、优势等大都不了解，更没有使用过。其次，国产钢板桩迄今为止没有一套标准，现有的都是参照日本、韩国、欧洲的标准，设计部门不敢贸然设计应用。第三，国产钢板桩的产能、规格等都十分有限，钢厂也不愿生产。据悉，目前世界上的钢板桩种类有U型、Z型、AS型等几个大类数十个规格，而我国还只有U型一个类型2规格，且也只有一家钢厂生产。这是因为Z型和AS型钢板桩的生产、加工及安装工艺较为复杂，价格比U型高出1/3，所以现在主要在欧美应用，包括中国在内的整个亚洲大多使用U型钢板桩。第四，由于钢板桩生产工艺复杂，产量少，效益差。与生产H型钢相比，如生产H型钢，在同样的时间，一个可生产3000吨，而钢板桩只能生产500吨，钢厂实际得到的效益则减少一半以上，自然钢厂也不愿意大量生产。第五，一次性投入较高。目前钢板桩的市场销售价格约6700元/吨，若用于大江大河的搞洪防护墙，每公里约1亿元，如仅从一次性投资来看确实较高，但

从抗洪的效果看，它具有50年永久性的防洪功能，还是十分经济实用的。但人们在理念上只偏重于一次性投入的大小，感到难以承受，因而致使钢板桩无法推广普遍。 1.1管桩的缺点

（1）若打桩，主要有噪音污染和空气污染（注：因柴油是不充分燃烧）；若为静压桩，成本则比打桩高。

（2）打桩或静压桩都有挤土作用的问题，容易导致浮桩。 （3）管桩不宜用于孤石和障碍物多的地层；因为桩尖接触到孤石或地下障碍物时，会导致桩身偏位或大幅度倾斜，桩尖破损、桩身折断或桩头打烂等情况。

（4）管桩在石灰岩地区应慎重采用；在石灰岩地区，因溶洞、溶沟、石笋等“喀斯特”现象相当发育，在这种地质条件下施打管桩，容易发生以下工程质量事故：（1）若岩层表面比较平坦，当管桩接触到岩面时，贯入度急剧减少，桩身反弹，管桩会出现桩尖变形、桩身断裂或桩头打烂等情况。（2）若岩层表面比较倾斜，当管桩接触到岩面时，会沿岩面发生滑移。（3）因“喀斯特”地形的复杂性，在施打桩过程中，配桩相当困难，有些桩可能落在岩顶，有些桩则可能落在溶洞、溶沟内。（4）管桩几乎不能嵌入石灰岩中，因此桩的稳定性差。（5）有坚硬夹层时不宜应用或慎用；在坚硬夹层中施打管桩，容易发生下列工程质量事故。（6）在贯穿坚硬隔层过程中，每米锤击数剧增，这样很容易使桩身混凝土产生疲劳破坏；（7）桩身和桩头的破损率高。（8）有的桩能穿过坚硬隔层，有的不能穿过，导致同一承台内

桩持力层不同。

1.2钻（冲）孔灌注桩的缺点

（1）施工工期长，一条约20米深的钻（冲）孔灌注桩需3天左右的时间。

（2）泥浆问题困扰大。 （3）单位承载力造价比管桩高。

（4）相对管桩而言质量难控制，钻（冲）孔灌注桩入持力层深度比较难把握，不同的技术人员对土

质判别可能会出现差别，还有清渣是否合格，因此钻（冲）孔灌注桩比管桩的质量事故明显多。 2.施工中常见事故及预防措施

根据施工中对最早施工的1#楼的前50根工程桩的检测结果统计，总共有9根桩出现了断桩、 桩身夹渣、砼离析、深度不够等事故。而这几种情况的出现，经统计分析发现大部分皆是人为因素造成的，因此，制定出切实可行的施工方法及对施工人员进行全面的技术交底，使施工人员对CFG桩的具体施工应用情况有深刻的了解。，在施工中就能尽可能减少各种事故发生，使施工更快更好的进行。 2.1断桩

由于成孔后清孔和泵送混凝土、冲压是成桩的关键。根据以往的经验及本工程的统计，在有地下水情况不及时灌注混凝土和冲压，最容易发生断桩，而混凝土输送及时、严格控制塌落度、进行冲压，一般情况下不会断桩。可采取以下断桩预防措施：①成孔时认真观察地

下水情况。②浇筑混凝土时要控制好升管的速度并且每隔4~5米做一次下压。③砼的塌落度要稍小在保证泵送能力的情况下要要求厂家控制在80~120内。④检修好桩机、混凝土泵机，以免灌注过程中停机。 2.2桩身夹渣

桩身夹渣的发生一般均是升管的速度过快，没有冲压造成的。对工人进行认真教育，使他们树立起责任心，坚持做到每桩控制好升管速度，保证冲压，防患于未然。 2.3砼离析

离析的发生：①在灌注过程中地下水压力局部过大；②突然停电，机械坏、混凝土供应不上，停止时间太久水流渗透桩身，造成离析。可采取以离析预防措施：①随时注意观察地下水位迹象；②定期检查机械完好程度；③科学安排混凝土供应。 2.4斜孔

斜孔的产生：①机械没有放平，开孔时就已经不垂直；②入岩时不采取必要措施。可采取以下斜孔预防措施：①施工前一定要核实机械的平整程度，误差不能超出规范规定。②在入岩时，要参考地质资料，同时观察钢丝绳的摆动情况，如果钢丝绳总是往一个方向摆动，则表明岩面不平，要桩机垂直修整。

经过采取以上施工措施，从本次施工完毕的1#9#楼686根桩施工完毕后的单桩低应变测试，质量合格率98%，复合地基荷载试验承载力达到设计值1000Kpa（设计值为500Kpa），效果是比较明显的。