桩基础工程的发展及应用
摘 要：随着经济的快速发展，桩基础工程也得到了较快的发展。结合多年的工作经验对桩基的特性、桩基的使用条件及其发展情况进行了简要的介绍，希望对同行有所帮助。
关键词：地下桩基,桩基工程,应用,发展
一、 桩基础工程的桩型及其成桩方式
(一)桩基础的形式
1.按承载性状
(1)摩擦型桩：①摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩侧阻力承受;②端承摩擦桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩侧阻力承受。(2)端承型桩：①端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载由桩端阻力承受;②摩擦端承桩：在极限承载力状态下，桩顶荷载主要由桩端阻力承受。
2.按桩的使用功能
竖向抗压桩(抗压桩);竖向抗拔桩(抗拔桩);水平受荷桩(主要承受水平荷载);复合受荷桩(竖向、水平荷载均较大)。
3.按桩身材料分类
混凝土桩;灌注桩、预制桩;钢桩;组合材料桩。
4.按成桩方法分类
(1)非挤土桩：干作业法、泥浆护壁法、套管护壁法;(2)部分挤土桩：部分挤土灌注桩、预钻孔打入式预制桩、打入式敞口桩;(3)挤土桩：挤土灌注桩、挤土预制桩(打入或静压)。
5.按桩径大小分类
(1)小桩 d≤250mm;(2)中等直径桩 250mm
(二)灌注桩
灌注桩是桩基工程中最为常见的桩型之一。灌注桩具有以下几方面的优点：第一，灌注桩可以在各种不同的地层中应用;第二，桩长可以根据持力层的变化而变化，并且没有接头也不需要截桩;第三，灌注桩可以有效的节约钢材，因为灌注桩中如果只受轴向压力时就没有必要配置钢筋;第四，当灌注桩采用挖空灌注桩或者是使用大直径钻孔时具有较大的总承载力;第五，相对于预制桩，一般情况下灌注桩的成本低于预制桩的成本。
(三)预制桩
预制桩的适用条件如下所述：第一，预制桩对环境的要求并不严格，不需要考虑振动以及噪音污染对环境的影响;第二，持力层上没有坚硬的夹层，上面全是松软的土层;第三，预制桩的持力层的顶面较为平缓，没有太大的起伏，并且可以有效控制桩长，降低截桩次数;第四，可以实现桩基工程澡水下施工;第五，预制桩适用于大面积打桩工程，打桩过程中的工艺简单，施工效率高，并且当需要大量打桩时经济效益较高。
二、钻孔灌注桩施工方法。
钻孔灌注桩的施工，因其所选护壁形成的不同，有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种。
(一)泥浆护壁施工法
泥浆护壁施工法可以应用在重抓钻孔、回转钻削成孔以及冲击钻孔等过程中。下面，对泥浆护壁施工法的施工过程进行简单的介绍。首先，应平整场地之后进行泥浆制备，埋设护筒;完成之后要铺设工作平台;进行钻机安装并定位;紧接着钻进成孔，成孔后要抓紧清孔并检查成孔质量;合格之后下放钢筋笼。其次，灌注水下混凝土，之后拔出护筒。最后，检查质量是否合格。该施工过程是全套管施工方法，该方法不需要泥浆也不需要进行清孔。除此之外，几乎和泥浆护壁法相同。由于施工过程中压入套管的垂直度与5-6米时挖掘的垂直度密切相关，所以应进行垂直度检查，可以使用铅垂校核和水准仪。
综上所述，施工过程中应根据建筑物的结构类型、桩的使用功能、建筑物的安全等级以及荷载性质等建筑物的特征，桩端持力层岩土特性、穿越土层等工程地质条件，地形地貌，地下水位标高、地下水类别等水文地质条件，施工机械设备、施工经验、施工环境、制桩材料供应条件、各种桩施工法的特征、成本以及进度等方面进行综合研究评定之后选出最适合本工程的桩型和工艺。
(二)桩基础的发展方向。
1.桩的尺寸向长、大方向发展
随着建筑的高层化发展，以及高大的桥梁建筑，大型工业厂房等建设过程中所使用的桩径在不断的扩大，桩长也在不断增大。
2.桩的尺寸向短、小方向发展
在旧城改造过程中以及基础加固，建筑物的加固纠偏以及增加建筑层等工程中，需要使用较小规模的桩，目前的锚杆静压桩在上述工程中得到了广泛的应用，其施工技术也不断成熟。
3.向低公害工法桩方向发展
国外已显现出用液压打桩锤代替筒式柴油锤的趋势。不同于筒式柴油锤，液压打桩锤具有较短的桩锤、较小的噪音、没有油烟、节省燃料、较大的大剂量、较深的贯入度以及在各个循环中具有较长的沉桩持续时间等优势。
4.向扩孔桩方向发展
目前,国内外广泛使用大直径钻孔扩底桩，是因为扩孔桩在成孔之后具有较少的土量，并且有较高的承载力;同时，具有较小的承台面积等多方面的优势。除了钻扩成型工艺之外，扩孔还包括爆扩、夯扩、锤扩、注扩、挖扩、冲扩、振扩、压扩以及挤扩等多种成型工艺。
5.向异型桩方向发展
异型桩的发展是为了不断地提高单桩的承载阻力及桩断阻力以及桩侧阻力。目前,纵向截面异化桩和横向截面异化桩作为两种典型的异型桩，在国内外得到了广泛的推崇和大力发展。
6.向埋入式桩方向发展
钢桩和钢筋混凝土预制桩均包括埋入式、打入式以及压入式三种设桩工艺。实际施工过程中压入式和打入式设桩工艺会发生挤土效应，导致水平挤动以及地基土的隆起现象。对施工现场的地下管线及其周边的建筑物产生不同程度的破坏和影响。
7.向组合式工艺桩方向发展
目前的建筑施工中对桩的要求不断增强，要求环境保护、水文水质条件的要求、工程地质受限以及承载力的要求等，使得单一工艺的桩型很难达到上述要求，为了有效的解决这一问题，实际工程中经常使用组合式工艺桩。
8.向高强度桩方向发展
由于当前工程对打入式预制桩的高承载力要求、施工中需穿过硬土层、打击应力较大以及交货速度较快等限制性因素使得普通的钢筋混凝土桩已经无法达到工程需求。因此，预应力高强度混凝土桩以及预应力混凝土桩的使用越来越广泛。
9.向多种桩身材料方向发展
随着经济的快速发展，科学技术的不断进步，桩身材料向着多种化的趋势发展开来。举例进行说明，灌注桩的桩身材料包括超流态混凝土、纤维混凝土、微膨胀混凝土普通混凝土、无砂混凝土、自流平混凝土等。再者，打入式桩同样具有组合材料桩，如钢管外壳加混凝土内壁的合成桩等。
三、结语
随着科学技术的飞速发展，桩基础在当前民用建筑以及工业建筑中都得到了广泛的应用，近几年来，桥梁工程、路基工程、边坡工程以及建筑工程中都广泛使用桩基工程。经济的快速发展推动了桩基工程的飞速发展，桩基工程也推动了各类工程的进步与发展。笔者结合多年的工作经验对灌注桩及预制桩的优点及其适用条件进行了简要的介绍;并对桩基的施工及其发展方向进行了简要的介绍，希望对同行有所帮助。
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