谈建筑工程桩的分类

谈建筑工程桩的分类

摘要：桩基础随着结构形式、使用功能、施工技术及方法、承载

能力等的不同而有多种分类。分类的目的在于明确各种桩基础的特

点。

关键词：建筑；工程；桩；分类

在技术可行、经济可行和施工可行的基础上选用合适的桩基础类

型。现根据桩径、桩体材料、使用功能、施工方法、成桩对土层的

影响等对桩进行分类。

1、根据成桩直径分类

桩按桩直径的大小可分为大直径桩、中等直径桩、小桩三类。大

直径桩在设计中因考虑侧阻力的松弛效应与端阻力的尺寸效应，通

常用于高重型建筑物基础。中等直径桩桩成桩方法和工艺繁杂，长

期以来在工业与民用建筑中大量使用。小桩施工机械和场地及施工

方法一般较为简单。在地基托换、支护结构、抗浮、多层住宅地基

处理等工程中得到广泛应用。

2、根据桩体材料分类

桩按桩身材料可分为混凝土桩、木桩、钢桩和组合桩等。

2.1混凝土桩

预制混凝土桩多为钢筋混凝土桩，可以在工厂中生产，也可在场

地附近预制。桩断面形式可以是方形、圆形等；也有实心或空心桩。

其长度受到运输能力的限制，单节长度可达十余米。桩基要求长桩

时，可将单节桩连续成所需的桩长。灌注桩是直接在所设计的桩位

处用机械成孔，然后在孔内加放钢筋笼后再浇灌混凝土而成。灌注

桩的横截面呈圆形，可以做成大直径桩和扩底桩。

2.2木桩

木材制桩从古代至20世纪初均有大量应用，随着现代建筑的发展，

木桩因其长度小不利用接桩、承载力较低，以及材料自身强度的有

限性和在变化的工程环境中易腐烂等缺点， 在基础工程中受到很

大的限制，只在少数工程中因地制宜地采用。

2.3钢桩

按照断面形状可分为钢管桩、钢板桩、型钢和组合断面桩。其穿

透能力强、自重轻、沉桩效果好、承载能力高，无论是起吊、运输

还是接桩都很方便；且挤土少，对地层扰动有限。但钢桩的耗钢量

较大，工程成本较高，抗腐蚀性较差，在设计与施工中需做特殊考

虑。

2.4组合桩

组合桩在指整个桩长范围内有两种或两种以上的材料组成的桩。

这类桩种类很多，一般依据特定的工程条件及荷载条件而设计。比

如在作为抗滑桩时，在混凝土中加入大型工字钢承受水平荷载；在

用深层搅拌法制作的水泥墙中插入型钢，形成地下连续墙。另外一

种复合材料夯扩桩则是在桩端夯入块石，其上浇注干硬性混凝土，

再浇注钢筋混凝土桩身。

3、根据使用功能分类

3.1承压桩

承压桩指主要承受竖向受压荷载的桩，这类桩通常是垂直设置的，

应进行竖向荷载承载力计算，必要时还需计算桩基沉降，验算软弱

下卧层的承载力及负摩阻力产生的下拉荷载。根据土体提供的侧摩

阻力与端阻力的相对比例，可分为摩擦桩、端承桩和端承摩擦桩及

摩擦端承桩三类。

3.2抗拔桩

抗拔桩指主要承受竖向上拔荷载的桩，应进行桩身强度和抗裂验

算以及抗拔承载力验算，其抗拔力主要有土对桩向下的侧摩阻力和

桩体自重来提供。抗拔桩在高耸构筑物、地下抗浮结构以及码头水

工等结构物中有较多的应用，另外在单桩竖向静载试验中使用的锚

桩也承受拉拔荷载。

3.3水平荷载桩

水平荷载桩指主要承受地震力、风力及波浪力等水平荷载的桩，

应进行桩身强度和抗裂验算以及水平荷载力和位移验算。这类桩的

抗力通常由桩身强度、桩侧土体的水平侧限强度及桩顶的锚固方式

决定，并以有限的水平变形量作为桩基础水平承载能力的控制条

件。对于港口码头、输电塔架等结构物，有时为了更有效地抵抗水

平荷载，可设斜桩或叉桩。

4、根据施工方法分类

桩按施工方法可分为预制桩和灌注桩两大类。

4.1预制桩

预制桩的长度比较灵活，只受制桩设备能力限制，但可以分段制

作然后在沉桩过程中接桩；其断面材料类别也有很大的灵活性，预

制桩按桩截面形状又可分为实心桩和空心桩，圆形桩和方形桩、异

形桩等。接桩的方法有钢板角钢焊接，法兰盘加螺栓联结，硫黄胶

泥锚固以及机械联结等。

常用的预制混凝土桩的主要优点是承载力高，对于松散土层，由

于挤土效应可使承载力提高；由于桩身混凝土密度大，抗腐蚀性能

强；桩身质量易于保证和控制，制作方便，并能根据需要制作不同

尺寸、不同形状的截面和长度，且施工不受地下水的影响；成桩速

度快，不存在泥浆排放问题，特别适于大面积施工。缺点是费用比

灌注桩高，采用锤击沉桩市噪声大、对周围扰动大，由于挤土效应

会引起地面隆起等问题。

4.2灌注桩

灌注桩是指在施工现场桩位处先成桩孔，然后在孔位内设置钢筋

笼，再灌注混凝土而形成的桩。灌注桩无需像预制桩那样的制作、

运输及设桩过程，因而比较经济，但施工技术较复杂，成桩质量控

制比较困难。

灌注桩的主要优点是可适用于各种地层，桩长、桩径可灵活调整；

费用比预制桩低。缺点是成桩质量不易控制和保证，容易形成断桩、

缩颈、沉渣、混凝土灌注出现蜂窝或夹泥等质量问题；对于泥浆护

臂灌注桩，存在泥浆排放造成的环境污染问题。

4.2.1沉管灌注桩。沉管灌注桩是指采用锤击沉管打桩机或振动沉

管打桩机，将套上预制钢筋混凝土桩尖或带有活瓣桩尖的钢管沉入

土层中成孔，然后边灌注混凝土，边锤击或边振动边拔出钢管并安

放钢筋笼而形成的灌注桩。这种桩施工设备简单，沉桩进度快，成

本低，但很易产生缩颈等质量问题。

4.2.2钻孔灌注桩。各种钻孔灌注桩在施工时都要把桩孔位置处的

土排出地面，然后清除孔底残渣，安放钢筋笼，最后浇灌混凝土。

4.2.3挖孔桩。挖孔桩可采用人工或机械挖掘成孔，挖孔桩的优点

是可直接观察地层情况，孔底易清除干净，设备简单，噪声小，适

应性强，比较经济。缺点是孔内空间小，劳动条件差，存在安全隐

患等。

4.2.4爆扩灌注桩。爆扩灌注桩是指就地成孔后，在孔底放入炸药

包并灌注适量混凝土后，用炸药爆扩孔底，再安放钢筋笼，灌注桩

身混凝土而成的桩。爆扩灌注桩适应性强，除新填土外，其他各种

地层均可用，最适宜在黏土中成形并支承在坚硬密室土层上的情

况。

5、根据成粧方法对土层的影响分类

不同成桩方法对周围土层的排挤和扰动不同，都将直接影响到桩

的承载能力、成桩质量及周闱环境。根据成桩对土层的影响可分为

挤土桩、部分挤土桩、非挤土桩三类。

5.1挤土桩

这类桩在沉桩过程中，或沉入钢套管的过程中，周围土体因受到

桩体的挤压作用，使得土中超孔隙水压力增长，土体发生隆起，对

周围环境造成严重的损害，如相邻建筑物的变形开裂，市政管线断

裂造成水或煤气的泄漏等，因此，在大中城市的建成区已严格限制

挤土桩的施工。

6、结语

总之，根据不同建筑荷载要求及场地条件，可使用不同桩型，一

些新桩型的发展，又有力地推动了上部结构的发展，为建筑结构的

设计提供了许多可选择的方案。

参考文献

[1]刘玫红, 建筑工程施工技术[m],中国建筑工业出版社,2002

[2]王大纯, 工程建筑学基础[m],北京, 地质出版社。1995