建筑工程土建施工中桩基础技术的应用分析

一、桩基础技术概述

按承载性质分类，桩基础可分为摩擦桩和端承桩。摩擦桩主要依靠桩身与周围土体之间的摩擦力来承受上部荷载，桩端阻力相对较小。这种桩型适用于土层较厚、地基土较软的情况，例如在一些沿海软土地区的建筑工程中经常采用。端承桩则是通过桩端嵌入坚硬的土层或岩层，将上部荷载主要传递到桩端持力层，桩侧摩擦力起辅助作用。端承桩适用于基岩埋藏较浅、地基土承载力差异较大的场地，像山区建筑工程中，若基岩浅埋，端承桩可有效利用基岩的高承载能力。

按施工方法分类，桩基础可分为预制桩和灌注桩。预制桩是在工厂或施工现场预先制作成型，然后通过打桩设备打入地基中的桩型。预制桩具有桩身质量易于控制、施工速度快等优点。但预制桩在施工过程中可能会对周围土体产生较大的挤土效应，影响周边环境。灌注桩则是直接在桩位处成孔，然后在孔内放置钢筋笼、灌注混凝土而成的桩。灌注桩能适应各种复杂的地质条件，且不存在挤土效应，但施工过程中桩身质量较难控制，需要严格的施工管理。

二、桩基础技术在不同地质条件下的应用

1.软土地基中的应用

软土地基的特点是含水量高、压缩性大、承载能力低。在软土地基中应用桩基础技术时，通常采用摩擦桩或复合地基中的桩基础形式。摩擦桩通过桩身与软土之间的摩擦力来分担上部荷载，同时可以采用桩长较长、桩径较大的设计，以增加桩的承载能力。例如在一些沿海城市的填海造陆区域，软土地基广泛存在，建筑工程多采用长摩擦桩来确保建筑物的稳定性。

2.砂土地基中的应用

砂土地基的特点是颗粒松散、透水性强。在砂土地基中，桩基础主要依靠桩侧摩擦力和桩端阻力来承受荷载。端承桩在砂土地基中应用时，桩端需要嵌入到密实的砂层或砂卵石层中，以确保有足够的桩端阻力。例如在一些河流冲积平原地区的建筑工程中，砂土地基较常见，采用端承桩可以有效地利用砂土地基的承载能力。

砂土地基中的桩基础施工面临着一些挑战。由于砂土地基的透水性强，在灌注桩施工时，容易出现漏浆现象。在预制桩打入过程中，砂土地基的松散颗粒容易使桩身产生较大的摩阻力，可能导致桩身损坏。针对这些问题，在灌注桩施工中可以采用增加泥浆浓度等方法来减少漏浆，在预制桩打入时，可以对桩身进行润滑处理，降低摩阻力。

3.岩石地基中的应用

岩石地基具有高强度、低压缩性的特点。在岩石地基中，桩基础主要为端承桩，桩端直接嵌入岩石中。这种桩基础形式可以充分利用岩石的高承载能力，减少桩的数量和长度，从而降低工程造价。例如在山区的建筑工程中，基岩浅埋，采用端承桩可以有效地将建筑物荷载传递到基岩上。

岩石地基中的桩基础施工关键在于成孔。由于岩石硬度高，成孔难度大，需要采用专门的钻孔设备。在成孔过程中，要注意控制孔的垂直度和孔径的精度。岩石地基中的桩基础在钢筋笼安装和混凝土灌注方面也有特殊要求，混凝土灌注要连续、密实，以确保桩身质量。

桩基础技术的施工要点

1.施工前的准备

地质勘察是施工前准备工作的重要内容。通过详细的地质勘察，可以准确了解施工场地的地质结构、土层分布、地下水位等信息，为桩基础的设计和施工提供依据。例如，地质勘察报告可以确定桩端持力层的位置和性质，从而确定桩的长度和类型。地质勘察过程中，要采用多种勘察方法，以确保勘察结果的准确性。

桩基础设计也是施工前的关键环节。桩基础设计要根据建筑物的类型、荷载大小、地质条件等因素进行综合考虑。设计内容包括桩的类型、桩径、桩长、桩的间距、钢筋笼的配筋等。在设计过程中，要遵循相关的设计规范和标准，确保设计的合理性和安全性。

2.施工中的质量控制

对于预制桩施工，桩的制作质量控制是关键。预制桩在制作过程中，要严格控制桩身的尺寸、混凝土的强度、钢筋的布置等。桩身的尺寸偏差要符合设计和规范要求，混凝土的强度要达到设计强度等级，钢筋的布置要准确无误。在预制桩打入过程中，要控制打桩的顺序、速度和垂直度。打桩顺序不合理可能会导致桩身偏移或断桩，打桩速度过快可能会使桩身受到过大的冲击力而损坏，垂直度偏差过大会影响桩的承载能力。

灌注桩施工中的质量控制要点更多。成孔过程中，要控制孔的深度、垂直度、孔径等参数。孔的深度不足会影响桩的承载能力，垂直度偏差会使桩身受力不均匀，孔径过大或过小都会影响钢筋笼的安装和混凝土灌注。钢筋笼的制作和安装要符合设计要求，钢筋笼的长度、直径、钢筋的间距等要准确无误，安装时要保证钢筋笼的位置准确、固定牢固。混凝土灌注过程中，要控制混凝土的配合比、灌注速度和灌注高度。混凝土配合比不当会影响混凝土的强度和流动性，灌注速度过慢可能会导致混凝土在孔内凝结，灌注高度不足会影响桩身的完整性。

3.施工后的检测

桩身质量检测是施工后检测的重要内容。对于预制桩，可以采用低应变法检测桩身的完整性，通过在桩顶施加一个低能量的激振力，测量桩身的振动响应，判断桩身是否存在缺陷，如裂缝、断桩等。对于灌注桩，可以采用超声波法检测桩身内部的质量，通过在桩身内预埋声测管，发射和接收超声波信号，分析桩身混凝土的密实性和均匀性。

单桩承载力检测也是施工后必须进行的检测项目。单桩承载力检测方法主要有静载试验和高应变法。静载试验是通过在桩顶施加逐渐增加的竖向荷载，测量桩的沉降量，确定桩的极限承载力。静载试验结果准确可靠，但试验周期较长、成本较高。高应变法是通过在桩顶施加一个高能量的冲击荷载，测量桩身的应力和应变，根据波动理论计算桩的极限承载力。高应变法检测速度快，但结果的准确性相对静载试验稍差。

结语

桩基础技术在建筑工程土建施工中具有不可替代的作用。从桩基础技术的类型、特点到在不同地质条件下的应用，再到施工过程中的各个要点，都关系到建筑工程的质量、安全和稳定性。随着建筑行业的不断发展，对桩基础技术的要求也将越来越高。需要不断研发新的桩基础技术和工艺，以适应更加复杂的地质条件和建筑结构形式。例如，在深海建筑工程中，需要开发适合海洋环境的桩基础技术；在超高层复杂结构建筑中，需要研究能够满足特殊受力要求的桩基础设计方法。要加强桩基础技术施工过程中的质量控制和管理，从施工前的准备工作到施工中的质量控制，再到施工后的检测，每一个环节都要严格把关。只有这样，才能确保桩基础技术在建筑工程土建施工中的有效应用，保障建筑物的质量和安全，推动建筑行业朝着更加高效、安全、可持续的方向发展。在桩基础技术的应用过程中，还需要考虑环境保护的要求，如减少预制桩施工中的挤土效应、降低灌注桩施工中的泥浆排放等，实现建筑工程与环境的和谐发展。

参考文献：

[1]孙小强.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用分析[J].建材发展导向,2025,23(01):109-111.

[2]李庆林.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用分析[J].中国建筑金属结构,2022,(03):70-71.