浅谈桩基基础中的预制桩施工原则与技术

浅谈桩基基础中的预制桩施工原则与技术

章仁顺

浙江锦亚建设有限公司

【摘要】地基工程是建筑工程的重要环节，为了保证建筑工程的整体质量，施工单位需要优化桩基基础中的预制桩施工技术，要提高地基工程的施工水平，保证地基的强度，这也有助于保证建筑使用的安全性。建筑行业在不断发展，高层建筑是建筑行业未来发展的主要趋势，这类建筑有着良好的发展前景，其可以降低施工成本，还具有节能环保的作用，为了保证高层建筑结构的稳定性，施工单位需要合理应用预制桩技术，预制桩属于桩基础，常见的有混凝土预制桩以及钢桩两种类型，下面笔者对预制桩施工原则以及技术进行简单的介绍，以供参考。

【关键词】桩基基础；预制桩；施工原则；技术

预制桩是一种常见的桩基础，其是由混凝土方桩、钢桩、土桩以及多种形式的桩共同组成的复合体，是利用沉桩设备将桩体打入土中，在建筑工程中，常间的预制桩主要有两种类型，一种是混凝土预制桩，另一种是钢桩，其中混凝土预制桩有着较高的荷载承受能力，其耐久性高，而且施工效率也比较高。钢桩可分为钢管桩与H型钢桩两种，其不但具有较强的承载力，还对周围环境的影响比较小，所以在建筑地基工程中应用比较广泛。

一、预制桩的施工原则

1、制作原则

预制桩在制作的过程中，施工人员要严格按照施工原则进行操作，首先要确定制作的环境，一般长桩是在露天的环境下制作的，而短桩是在预制厂制作的。在现场制作方桩时，可以采用叠浇的方式，这样可以节约场地，根据施工条件，施工人员要合理确定叠浇的层数，一般不宜超过4层，否则会影响施工的效果。制作场地还要保证平整性，不能存在地基不均匀沉降问题。施工人员要设置好桩之间的隔离层，要设置好桩之间的间距。在浇筑桩时，要保证邻桩混凝土的强度达到30%以上。为了保证预制桩打入土中的精确性，施工人员还要控制好桩身的垂直度，要保证允许误差不超过标准范围。在浇筑完成后，施工人员还要做好养护工作，浇筑需要按照从桩顶到桩尖的顺序进行，还要保证一次性浇筑完成，中途不能中断。

2、起吊原则

在对预制桩进行起吊时，要保证混凝土的强度等级达到70%以上，在运输的过程中，要保证混凝土的强度达到100%。在吊运的过程中，如果需要提前进行，则需要经过严格的验算，还要采取有效的防护措施，要合理选择起吊点，还要避免预制桩发生损坏。根据起吊点的数量，要按照正负弯矩的原则或者反力相等的原则进行计算，如果桩的长度在20-30m，则可以选择3个吊点，而且吊点的位置要按照正负弯矩相等的原则确定。

3、运输堆放原则

运输堆放的合理性影响着预制桩的性能，将预制桩运输到施工现场后，施工单位要做好施工材料的保管工作，为了方便对预制桩的使用，施工单位要按照打桩的顺序对预制桩进行摆放。根据施工现场的实际情况，施工单位要合理选择运输的方式。如果施工场地比较小，运输的距离比较短，则可以利用起重机进行吊运；如果施工场地比较大，运输的距离比较长，则施工单位可以设置轻便轨道平台进行运输。如果预制桩的节长大于20m，则可以采用四吊点法进行运输，节点小于或等于20m，则可以采用两点捆绑的方式进行吊运。在对预制桩进行堆放保管时，要保证地面的平整性，堆放的层数不宜超过4层。

4、打桩沉桩原则

在打桩的过程中，会对土体产生一定挤压，会产生挤密作用，而且后打入的桩会对之前打入的桩产生一定挤推作用，这会造成前打入的桩出现偏移，在拔出桩后又会造成浮桩问题。这会导致打桩无法达到设计的要求，桩体入土的深度会与设计产生较大的出入。这些问题严重影响了桩基基础的质量，在维护与处理的过程中，拖延了工程交付的时间，在后期维护时有着较大的难度，可能会破坏周围的建筑物，还对周围环境有着影响，为了避免这些问题的出现，施工单位需要对施工设计方案进行优化，要确定桩基轴线，还要将桩准确的打入土中，要保证桩的标高以及打入的深度符合设计要求。

打桩顺序常见的主要有：从一侧起按单一方向作业；从中间往两边对称作业；从中间往四周作业。在基坑不大的情况下，应采用后两种顺序进行打桩作业；在基坑较大的情况下，就要把基坑分成若干段，再在各段范围当中分别进行打桩作业。从外往内以及从周围往中间进行打桩的情况应当避免。

二、预制桩的施工技术

1、打桩方法

打桩方式分为轻锤高击与重锤低击两种。在相同做工情况下，这两种方式所获得的效果是不一样的。轻锤高击所需的动量小，但由于桩锤对桩头产生的冲击力较大，所以其回弹也大，容易将大部分能量在桩锤回弹上消耗掉，造成锤头损坏，进而造成桩难入土的问题。而重锤低击正与其相反，其所需动量大，但桩锤对桩头产生的冲击力较小，所以其回弹也小，不容易打碎桩头，进而大部分能量能够用在克服桩身同土壤之间摩阻力以及桩尖阻力上，因此桩能够很快入土。另外，重锤低击的落距小，能够提高其锤击的频率，因此其打桩的效率高，在如粘性土及砂土之类的密实土层里也可以轻松穿过。综合来看，打桩时选择重锤低击的方式是更为合适的。

2、沉桩方法

预制桩沉桩方法主要包括了：锤击法、振动法以及静力压桩法等。锤击法主要通过桩锤冲击来达到克服土对桩所产生的阻力的目的，保证桩能够沉到预定的持力层当中去。锤击法是最常见的沉桩方法之一。

桩锤是锤击法中最基本的装置之一，其类型有落锤、柴油锤、汽锤等。落锤通常由生铁铸成，通过卷扬机的提升，利用脱钩装置或者利用松开卷扬机的刹车让锤头坠落到桩头之上，进而渐渐把桩打入到土中。落锤的构造简单、重量轻、故障少，但其打桩的速度过慢，效率不高；而柴油锤主要燃料为柴油，通过柴油在点燃爆炸的时候产生的压力来抬起锤头，进而自由落下对桩顶造成冲击。同时汽缸中的温度上升、空气压缩、喷嘴喷油，使得汽缸内的柴油燃烧爆发，从而将汽缸上抛，在其落下的时候又会击桩，并进入再一次的击桩循环过程。通过循环往复的形式，将桩打入到土中；汽锤的动力都为蒸气，分为单动汽锤和双动汽锤，两者的冲击部分分别为汽缸和活塞。前者将活塞固定于桩顶，后者将气缸固定于桩顶。单动汽锤把锤固定在桩顶，通过软管与锅炉阀门连接起来，将蒸气引到汽缸活塞的上部空间，由蒸气的压力推动汽缸上升，当气缸到达顶端时停止供汽且将汽体排出，让汽锤借由自重下落击桩，循环往复将桩打入土中。双动汽锤要通过汽锤汽缸的调节阀让蒸气进到活塞的下部，利用蒸汽推动活塞上升，当活塞到达顶端时，在压差作用之下调节阀会自动地改变位置，下部气体排出，而蒸汽则通过方向改变进到活塞的上部，循环往复将桩打入土中。

三、结语

本文对桩基基础中的预制桩施工原则以及技术进行了介绍，预制桩是一种常见的桩基础类型，其可以保证建筑工程的施工质量，在高层建筑中有着广泛的应用。高层建筑有着良好的应用前景，为了保证建筑结构的稳定性，施工单位需要保证地基的强度，要合理应用预制桩施工技术，还要遵循预制桩制作、起吊、运输以及打入的原则，施工人员要了解预制桩的特性，要确定桩之间的距离，还要保证桩的密实度，这样才能提高建筑工程的质量，才能促进建筑行业更好的发展。

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