浅谈桩基础设计施工中的主要问题及对策

　　摘要：在现代城市各类高层建筑中，高层基础往往采用桩基础。要保证安全生产，节约投资、降低造价，选择合理的桩基础形式就显得至关重要。桩基础施工质量关系到整个建筑物的工程质量，这就要求设计者对每个建筑物进行认真的分析，选择最优的基础方案。笔者就桩基础设计中施工中容易出现的问题以及如何采取对策进行了探讨。
　　关键词：桩基础设计施工，问题，对策
　　1桩和桩基的构造基本要求
　　摩擦型桩的中心距应该大于或等于桩身直径的3倍，在确定桩距时应考虑施工工艺中挤土等效应对邻近桩的影响；扩底灌注桩的扩底直径，小于或等于桩身直径的3倍；桩底进入持力层的深度，根据地质条件、荷载及施工工艺确定，最好是桩身直径的1~3倍；布置桩位时最好使桩基承载力合力点和竖向永久荷载合力作用点相吻合；桩的主筋应该计算准确；桩顶嵌入承台内的长度最好大于50mm；在承台及地下室周围的回填中，应充分考虑到填土密实性的要求。
　　2预制桩在施工中常见的问题
　　2.1单桩承载力低于设计值
　　桩入土深度是单桩承载力低于设计值的原因之一。有些施工单位片面的认为只要桩长达到设计值就可以了，在打桩的时候，桩端未进入设计规定的持力层。打桩过程中最后收锤时贯入度的控制不当是造成上述问题的主要原因。
　　按照建筑桩基技术规范，一般情况下桩停止锤击的控制原则主要有，桩端位于一般土层时，以控制桩端设计标高为主；桩端达到坚硬、硬塑的粘性土等，以贯入度控制为主；贯入度已经达到而桩端标高未达到时，应继续锤击3阵，按每阵10击的贯入度不大于设计所规定的数值来确定，必要时施工控制贯入度应通过试验与有关单位会商。在打桩过程中应根据具体的地质情况，来选择控制的原则。桩尖的尺寸以及形状不合理也会导致承载力低于设计值，这种情况容易被忽略。
　　2.2断桩的出现
　　锤击次数过多，桩身倾斜过大，桩接头断裂产生断桩是造成断桩的主要原因。
　　2.2.1锤击次数过多
　　这是断桩出现的最常见的原因。这种情况主要是贯入度设定不合理造成的，应该根据具体的情况来设定贯入度。桩锤与桩帽，桩帽与桩之间应该加设弹性垫衬，比如硬木、麻袋、草垫等，这也是在打桩过程中也比较常见的情况。弹性衬垫的作用很重要，但是许多施工单位图省事，不重视弹性垫衬的加设，这样会产生桩头容易被打烂，桩不容易被打入等问题。
　　2.2.2桩身倾斜过大
　　预制桩的质量不高，桩顶面倾斜和桩尖位置不正或者变形，桩机安装不正，桩端遇石子或坚硬的障碍物，都是造成桩倾斜的重要原因；桩间距过小，按照不恰当的顺序打桩会产生强烈的挤土效应，也容易导致相邻桩断裂。
　　2.2.3桩接头断裂产生断桩
　　焊接时的质量问题会导致桩接头脱焊，从而产生上段桩上浮，产生断桩。预制桩在接桩的时候，两根桩连接采用电焊，电焊完毕后直接采用水冷，或者焊完后冷却时间不长等，这些都是导致接头断裂的主要原因。此外，桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；沉桩过程中，桩身弯曲过大而断裂。应尽量避免断桩，一旦出现应及时采取补桩处理的措施.
　　2.3桩位出现偏差
　　施工放线不准使出现桩位偏差的主要原因，沉桩工艺不良，也是桩位出现较大偏差的一个不可忽视的一方面。应尽早及时的发现桩位偏差问题，设计人员尽快做出反应，以计算确定选择什么方法来补救，常见的方法有增加承台配筋或者采取补桩处理。
　　2.4沉降计算的问题
　　建筑物对沉降差和沉降反应比较敏感，因此对沉降计算有严格的规定，目前由于计算沉降的方法以及土工参数的测定还不完善，设计中不可避免的会存在问题。
　　2.5桩的长细比限制问题
　　桩的长细比的限制控制是旧规范的要求,在新的规范中，长细比的限制被取消了。然而，一些设计者在工程设计中没有按照新的规范，仍按照旧规范中长细比来控制桩长或桩径,造成了一些不必要的浪费。长细比限值主要的作用是为了保证桩身不产生压屈失稳,按照不同的施工条件,对于端承桩因有一较坚硬的不变形的持力层,在桩顶竖向荷载的作用下,如果桩身过于细长,因为受重不平衡很容易出现失稳破坏。摩擦型桩一般不需考虑长细比的限制问题,因为桩身应力向下衰减,并且随着荷载加大桩会产生沉降,不会产生压屈失稳,。随着高层建筑的发展,超长桩及长桩也是相当的广泛,但是因为受到长细比限值，一定程度上制约了长桩的使用。
　　2.6施工质量的保证问题
　　做好质量的保证大致有以下几点：
　　（1）首先思想上，全体人员要把质量第一始终放置最重要的位置，严格按照各项施工规范和要求进行施工。对施工人员进行上岗前的教育，一定要做到持证上岗。
　　（2）及时认真的纠正施工桩位偏差，包括每天施工前的仔细放样和复核，对场区控制点及时的复测、校正等。一般来说，桩距偏差允许值在200以内，标高允许偏差范围在（＋100，－50）以内。
　　（3）各项手续要全面，职责的分配要清楚明了；资料的收集要准确、完整和及时，在工程结束后，对符合要求的资料，要提请总审核。
　　2.7桩间距的问题
　　为了避免桩的质量受挤土效应的影响，设计中应将桩间距控制在合理的范围内。
　　2.8桩基竖向偏差的问题
　　必须严格控制桩基施工中出现的偏差，特别是对于承台桩及条形桩，桩一旦出现偏差都将产生很大的附加内力，整个基础设计都会处于一种不安全状态。按照规定，-50~+100mm是我们控制桩顶标高的允许偏差的范围，实际施工中出现较大的偏差将引会造成一些不可避免的损失。当桩顶标高高于设计标高，则需要劈桩，特别对于预应力管桩等空心桩来说，桩顶有桩帽劈桩非常不划算，而当设计标高高于桩顶标高时，要进行补桩头，这不仅影响工期也浪费金钱。这就要求施工单位在施工过程中，对桩顶标高一定要严格的控制，尽可能地使工程桩标高和设计保持一致。设计过程中，设计人员应该全面认真的考虑施工误差，可以根据目前的施工质量，允许2mm左右的偏差，这样技能免除大量小偏差桩的劈桩，也可以避免大量不必要的工作。
　　3需要注意的问题
　　（1）目前的桩基础设计过程，很大程度上受到时间的约束，一般的程序是，先根据地质报告提供的参数来确定单桩承载力设计值，其次按照这个估算的单桩承载力直接进行桩基础设计和施工，最后等工程桩施工结束后再挑选试桩进行静载荷试验。[!--empirenews.page--]
　　（2）桩基础设计中，合理选择桩型及桩长十分重要，选择恰当的桩型及桩长不仅对基础设计产生重大的影响，合理的桩型、桩长选择将会带来巨大的经济效益。在桩基础设计中，尽量采用多种方案进行比较研究，选择合理的桩型与桩长，这都将对整个基础设计的合理性与经济性产生巨大的影响，施工可行性也是要考虑的因素，一个完整的设计需要考虑多方面的因素，尽量考虑全面，减少不必要的损失。
　　（3）在深基础设计中，大直径扩底桩基础具有一般桩基础无可比拟的优点，此类桩基设计时，要求的持力层时，可对支承土作直观检查。对支承土或岩石的深度与性质要有明确的了解，弄明白施工的实际可能性，在施工过程中可能遇到的各种困难要提前考虑全面等，设计或施工方案按照实际的情况要不断的调整.
　　（4）必须严格控制桩基施工中对桩的偏差，特别是对于承台桩及条形桩，一旦桩位出现偏差，都将产生很大的附加内力，整个基础设计都会处于不安全状态下。我们可以采取增加承台刚度或加大拉梁刚度、配筋来解决常见的桩偏心问题，这在实际工程中需要结合不同情况采取相应的方法.
　　（5）桩基达到其极限承载力而无法压至设计标高。出现这种原因有两种可能的情况，其一是地质报告出现错误，桩实际承载力比计算值大，针对这种情况，必须先做试桩以确定其合理的桩长及承载力；其二则可能由于土层本身的原因造成，比如说饱和砂土产生的孔隙水压力使桩基根本无法压入，这就需要我们从施工措施上去解决。出现不同的问题，需要采取不同的解决方法，不是一刀切。
　　总之，对于桩基础的设计以及施工会出现很多问题，会受到现场情况，地质条件，沉桩设备，桩的质量等因素的综合相互影响，因此，在设计以及施工过程中，应该从各工程本身的具体特点出发，结合工程本身的实际，不能一概而论，更不能只靠经验去做。另外，施工人员和设计人员也要及时沟通，只有这样才能保证桩基础工程的质量。
　　
　　参考文献：
　　[1]建筑桩基础技术规范(JGJ94－94).
　　[2]建筑地基基础设计规范(GB50007－2002).
　　[3]顾晓鲁钱鸿缙刘惠珊汪时敏.地基与基础（第三版）.中国建筑工业出版社

《浅谈桩基础设计施工中的主要问题及对策》

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