建筑工程施工中沉桩工艺应用分析

建筑工程施工中沉桩工艺应用分析

王文涛

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摘要：在实际施工过程中，钢筋混凝土预制桩的施工方法很多，锤击法、静力压桩、水冲法和振动法等均是最常用的施工方法。不同的施工方法，有着不同的应用优势与劣势，施工人员只有对建筑工程的施工特点进行分析，对施工现场的实际情况进行研究，才能够选择最适合的施工工艺技术和质量控制措施。

关键词：建筑工程；施工；沉桩工艺；应用

1 锤击法

锤击法指的是利用专门的桩锤冲击力克服桩阻力，确保桩能够顺利沉到预定深度，或者顺利到达持力层的施工工艺。在应用锤击法进行施工的过程中，使用到的打桩设备主要包含以下几种：第一，桩锤。桩锤的主要作用是利用较大的冲击力将桩打入土中，目前常用的桩锤主要有液压锤、柴油锤、蒸汽锤以及落锤等。第二，桩架。桩架的主要作用是支撑桩锤和桩身，确保在打桩过程中能够发挥其应有的引导作用，使桩锤按照预定的方向冲击桩身，确保桩能够沉到预定深度。第三，动力装置。在配置动力装置时，需要重点考虑选择的桩锤类型，同时还要根据实际情况合理使用卷扬机和蒸汽锅炉。

2 静力压桩

静力压桩是指利用静力将桩压入土中的施工工艺。一般情况下，这种施工工艺主要适用于施工现场及其附近存在大量建筑或软弱土层，不适宜振动施工的情况。这是因为该施工工艺的应用虽会引起挤土效应，但是却不会产生强烈的振动和噪声。在实际施工过程中，需要使用到的静力压桩机包含液压式静力压桩机和机械式静力压装机两种，其中前者的应用频率最高。在压桩施工过程中，主要采用的是先分节压入再逐段接上的施工模式，因此桩身需要在前期阶段进行分节预制。在施工过程中，要先将第1节桩压入土中；在第1节的上端与地面距离约2 m时，再压入第2节桩。施工时要确保每1根桩压入的连贯性以及施工工序的连续性。

3 水冲法

在建筑工程的施工过程中，水冲法可以与锤击法、振动法同时应用。只是在应用水冲法之前，需要先分析施工现场的土质情况，并在此基础上选择最适合的施工工艺方法。例如，如果施工现场的土层比较坚硬，或者存在砂夹卵石层，需要以水冲法为主，锤击法或振动法为辅。如果施工现场的土层以黏土或粉质黏土为主，可以以锤击法或振动法为主，水冲法为辅，同时还要严格控制射水量和时间，以免出现承载力下降的情况。另外，针对下沉空气桩的施工，需要使用单管内射水方式。如果施工现场的土层比较密实，或者下沉非常深，可以借助锤击法或振动法配合射水过程。针对下沉实心桩的施工，需要将射水管对称安装至桩的两侧，确保射水管可以在桩身上自由上下移动，从而实现任意高度都能够射水冲土。要注意的是，无论使用何种施工工艺，当桩身沉入最后阶段，且与设计标高仅有0～5 m的距离时，需要暂时停止射水操作，单纯使用锤击法或者振动法，使桩下沉到预计深度。在实际施工过程中，需要使用到的射水沉桩设备主要包含水源、水泵、射水管以及输水管路等。施工人员应分析施工现场的地质条件，研究沉桩深度、桩锤与振动器具、射水管的数量与直径等要素，并在此基础上确定射水管的流量与水压等参数值。

在沉桩施工正式开始前，需要进行试桩，这一过程中应注意两方面。首先，在吊桩与插桩的过程中，需要及时引送输水胶管，以免出现胶管脱落或者拉断的问题。待桩正立稳定后，再压上桩帽和桩锤，对桩身施加一个相对较小的水压，使其可以利用自身重量自然下沉。在下沉的初期阶段，需要严格控制桩身的下沉速度，避免因下沉过快出现射水管嘴被堵塞的问题。同时，在桩身下沉过程中，还要随时校对桩的垂直度，以确保桩身始终处于垂直下沉状态。其次，当桩身下沉速度越来越慢时，应开始锤击操作。桩身下沉至8～10 m时，需要先评估桩身的稳定性，然后再根据实际情况增大水压值和桩锤的冲击力。当桩身下沉到与设计标高之间仅有0～5 m的距离时，应停止射水操作，并拔出射水管。此时，只需要利用锤击操作或者振动操作，就可以让桩身下沉到预定位置。

4 振动法

所谓振动法，指的是合理应用振动锤，借助其振动力使桩下沉的施工工艺。在具体施工过程中，需要将振动锤与桩连接在一起，并使振动锤产生一个相对较大的振动力。当阵动力传至桩身时，会使相应的土体发生振动，降低土体强度，减少土体的内摩擦，如此桩身就能够顺利下沉到土中。目前，该施工工艺在砂土中的应用最为频繁，且在提升施工效率方面优势突出。

5 打桩注意事项

首先，在打桩过程中，需要重点控制桩的锤击力度和落距。一般情况下，锤的落距应当在0.5～0.8 m。其次，在锤击过程中，待桩入土深度为1～2 m时，要对桩靴进行稳定处理，确保其不容易出现偏斜后，再适当增大锤击力度和落距。最后，在打混凝土管桩时，锤的最大落距应控制在5 m以内。如果使用落锤或者单动汽锤进行打桩，锤的最大落距应控制在1 m以内；如果使用柴油锤进行打桩，那么应确保锤体处于正常跳动状态。在打桩过程中，如果施工人员操作不当，桩位附近的土体可能出现隆起、位移等问题，同时桩位与施工现场及其附近的地下管线、道路等结构也会受到难以逆转的损伤，人们的正常生活也会受到不可忽视的影响。因此，施工时必须要分析施工现场的实际情况，并采取针对性的打桩控制措施。例如，在施工过程中，施工人员可以挖设震沟，严格控制打桩速度，以及重点关注地下矿井排水等。如果桩基施工现场及其附近有很多建筑物或者公共设施，那么在打桩施工时，还可以采取砂井排水和预钻孔取土打桩等应对措施。如果在打桩过程中，出现了桩顶受损、桩身毁坏等问题，则应暂停打桩施工，对桩顶或桩身的损伤进行恢复后，再继续打桩施工。

6 打桩质量控制

根据相关技术规范的要求，要控制打桩质量，需要从以下2个方面入手。首先，严格控制打桩的贯入度和桩基的标高，确保其符合相关技术要求，确保桩体完整无损，没有断桩、截桩等问题。其次，严格按照设计图纸要求控制桩体打入土层的位置，并确保位移偏差被控制在允许的范围内。针对打桩质量的控制，如果桩靴在坚硬、硬塑的黏性土或碎石土等土层中，不仅要重点控制打桩的贯入度，还要重点参考桩靴到达持力层的深度和桩靴标高。如果贯入度已经达到，但是桩靴标高却没有达到，则需要采取锤击3阵，每阵10击的处理措施。如果桩靴在其他软土层中，需要将贯入度作为参考，严格控制桩靴的设计标高。贯入度就是每锤击一次桩的入土深度。在打桩过程中的最后贯入度，是指最后一次锤击桩的入土深度。一般情况下，最后10击桩的平均入土深度，是最后贯入度的评估标准。针对最后贯入度的测量，应当满足桩顶没有受损、锤击没有偏心、锤的落距在规定范围内、桩帽与弹性垫层处于正常使用状态等几个条件。如果沉桩与设计标高存在一定距离，但贯入度却有所减少，说明桩身遇到了硬土层或者障碍物。

参考文献

[1]李先成. 建筑工程施工中沉桩工艺的运用[J]. 新材料新装饰, 2022(004-015).

[2]王建斌. 建筑工程施工中沉桩工艺的具体应用实践[J]. 中文科技期刊数据库(全文版)工程技术, 2023(4):4.

[3]潘梦梦, 赵江涛. 桩基施工工艺在建筑工程项目施工领域中的运用研究[J]. 建筑与装饰, 2021.

[4]韩飞. 桩基础施工技术在建筑工程施工中的应用[J]. 建筑技术研究, 2021, 3(12):41-42.