张 晶
钢筋混凝土预制桩是近年来兴起的一种施工技术，由于具有施工工艺相对简单、施工能耗较低且结构相对稳定等特点，其在建筑工程施工中的应用频率非常高。为了充分发挥钢筋混凝土预制桩的应用优势，为建筑工程的施工质量控制打好基础，我国相关部门出台并实施了一系列的规章制度。需要注意的是，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。
1.1 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[1]。
1.2 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。
1.3 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1.0 ～1.5 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[2]。
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1.0 ～1.5 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。
1.4 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。
2.1 打桩准备
在建筑工程的施工过程中，为了有效应用沉桩工艺，加强对建筑工程施工质量的控制，保证建筑工程施工进度的稳步推进，需要在前期阶段做好充分的打桩准备工作。
2.1.1 确定桩位位置
在沉桩施工正式开始前，确定桩基的具体位置是最基础的环节，对于后期整个沉桩施工的进行有着直接影响。如果不能在准备阶段有效确定桩基位置，后期的沉桩施工质量将会受到明显影响。在桩基位置的确定方面，施工人员需要预先设定龙门板，并在此基础上确定桩机轴线，然后在后期施工过程中，再利用龙门板复核桩基位置。同时，还要严格按照设计图纸中的标识确定桩基位置，并将桩基位置的投放偏差控制在最小范围内。
2.1.2 设计打桩顺序
在实际的沉桩施工过程中，打桩操作必然会对土层产生较大的挤压力，使基土产生水平位移，并引发土体变形问题。如果不能妥善处理该问题，后期打入的桩体就会受到较大影响，甚至无法顺利到达设计深度。基于此，在正式开始施工前，必须要合理设计打桩顺序，确保打桩操作引起的土体偏移问题能够得到最大限度控制。
常见的打桩顺序有3 种：第一，单一方向打桩，即施工人员从一个方向向另一个方向打桩；
第二，中间向两方打桩，即施工人员从中间开始，朝着两个相反的方向打桩；
第三，中间向四周打桩，即施工人员从中间开始，朝着四周的方向进行打桩。通常情况下，施工人员需要根据桩群的密度来确定打桩顺序，同时还需要分析工程设计要求，并在此基础上保证打桩顺序的科学合理性[3]。需要注意的是，如果桩与桩之间的距离比较大，已经超过桩径的4 倍以上，只需要根据实际情况进行打桩即可，无需硬性选择打桩顺序。
2.1.3 设置水准点
沉桩施工过程中，在施工现场设置水准点也是非常重要的施工环节，主要目的是加强桩位的控制，为整个建筑工程的施工质量提供保证。一般情况下，为了保证桩位管理的全面性，需要在打桩现场附近最少设置2 个水准点。在后期施工过程中，就可以准确检查桩位的偏差，并采取针对性的处理措施，优化施工质量。
2.1.4 垫木、桩帽和送桩
将垫木设置在桩锤与桩帽之间，可以有效减轻桩锤对桩帽产生的冲击力，对桩帽进行保护。如果沉桩施工有特殊要求，施工人员可以采取送桩操作。送桩过程使用的工具以钢材为主要制作材料，其长度和界面尺寸的确定需要以工程设计和实际情况为参考。
2.1.5 设置标尺
在沉桩施工过程中，标尺的设置是为了更好控制桩入土的深度。首先，在打桩正式开始前，需要利用标尺在桩测量中做好符号标记。其次，在打桩过程中，要对标尺进行重点观察，并随时判定桩入土的深度，以便采取针对性的质量控制措施。
2.1.6 其他准备工作
一般情况下，在桩基工程的施工过程中，施工人员会合理应用拼装方式。因此，在施工前，施工人员需要做好施工现场的清洁工作，彻底清洁和整理杂物与垃圾。同时，还要合理设置相应的基础设施与通道，准确测量施工现场，为后期施工的正常开展打好基础。另外，还需要安装供电系统，加强供水稳定性与控制的持续性，并对施工人员进行系统的技术培训和安全培训，做好施工技术交底。
2.2 打桩技术
在建筑工程施工的沉桩工艺应用过程中，打桩是最核心的一个环节。打桩技术的优劣，对于打桩质量的控制有着决定性影响。
2.2.1 桩的吊装
首先，在打桩过程中，要对打桩机进行组装，并将其放置在指定位置。然后吊好桩锤和桩帽，加强桩架牢靠性的控制。其次，利用桩架上吊钢丝绳将桩吊起。在整个吊装操作过程中，需要确保桩身始终处于垂直状态。再次，将桩精准吊至龙门导杆处，桩的底部应与指定桩位进行对准，然后将桩缓慢放下，再将其插入土中。最后，在吊装桩的过程中，需要将桩位的偏移误差控制在0.5%以内，并确保桩身、桩帽与桩位始终在同一条水平线上。
2.2.2 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1.5 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[4]。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。
2.3 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[5]。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。
2.4 打桩记录
在建筑工程施工过程中，打桩施工具有较强的隐蔽性，因此不仅要严格控制打桩质量，还要精准测量并如实记录每1 根桩的施打过程。这样能为整个建筑工程施工质量的控制打好基础，并有效分析打桩施工过程中出现的质量事故，为后期工程质量的验收提供依据。在打桩过程中，如果使用的是落锤、柴油锤或者单动汽锤，打桩时桩身每下沉1 m，施工人员都需要测量实际的锤击次数和桩锤落距的平均高度。如果桩身下沉到设计标高，应在规定落距下对每1 阵的贯入度进行精准测量；
如果贯入度已经达到设计要求，则应暂停打桩操作。
沉桩工艺在建筑工程施工中发挥着十分重要的作用，不仅可以加快施工速度，还可以提高施工质量。但是，沉桩工艺的应用还有很多不足之处。因此，不仅要严格按照相关标准与要求进行沉桩施工，还要对现阶段的沉桩工艺进行创新和优化。这样才能充分发挥沉桩工艺的应用优势，提高建筑工程结构的稳定性与安全性，促进建筑工程施工领域的稳健发展。
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