高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术的应用研究

高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术的应用研究

秦浩

秦浩

湖南建工集团有限公司

摘要：地基基础作为高层建筑工程重要组成部分，其施工质量在很多程度上决定了后续施工能否顺利进行，因此，必须在明确地质地层和工程特点的基础上，采用合理可行的技术进行施工，以实现保证地基基础稳定性的目标。

关键词：高层建筑；地基基础；桩基础；

1高层建筑地基基础

在高层建筑工程中，可使用的地基基础类型有很多种，广义上可将其分成以下三种：第一种为均质和多层地基，采用置换等方法，对地基土基本物理力学性质进行改善，以此提高土体抗剪强度与压缩模量，并降低渗透性；第二种为复合地基，是指在地基当中增设水平或垂直方向的增强体，使增强体和地基之间组成形成复合式地基，用于提高其承载能力，起到减少沉降的作用；第三种为桩基础，即在地基当中增设工程桩，利用基桩使荷载进入深层土层当中。目前，以桩基础最为常用，如冲孔、钻孔与人工挖孔灌注桩等。

2高层建筑桩基础土建施工技术

某高层建筑工程设计采用桩基础，类型为冲孔灌注桩，现围绕本工程实际情况，对其桩基础施工作如下深入分析：

2.1护筒埋设与桩机定位

（1）冲孔桩的桩径相对较小，其护筒使用厚度为4～8mm的大块钢板通过加工而成，护筒的高度在1.5～2.0m范围内。护筒的内径需要大于钻头桩径+100mm，并需要在其顶部开出溢浆孔，同时要比地面高0.15～0.30m。

（2）钢护筒具有确定桩位、保护桩孔与保持水位高差的作用。钢护筒应设置在横纵轴线的中心，钢护筒坑不宜过大。将钢护筒坑开挖好后，对坑底进行整平，再放入钢护筒，检查确认钢护筒所在位置准确，且保持竖直后，在周围回填粘土，并将其夯实。在回填的过程中要做好观察，避免回填过程中钢护筒发生偏移。将钢护筒埋设好以后进行校正与复核，使其中心和桩位的中心完全重合，将偏差控制在50mm以内。

（3）对于钢护筒埋深，在不同土层有不同要求，比如在粘性土层中，埋深应达到1m以上；当在砂土层中时，埋深应达到1.5m以上；同时，孔中的泥浆表面应比地下水位至少高出1m。

（4）桩机通过十字交叉定位，也就是在钢护筒上设置十字线，使交叉点和标桩完全重合，再对桩机进行移位，使钢丝绳的中心完全和交叉点重合。

（5）完成桩机的定位以后，认真调平，使基座保持在水平状态，转盘和桩位的中心处于同一中线，然后对桩机进行固定，避免在施工过程中产生偏移。

2.2成孔施工

（1）以工程地质条件为依据，结合成孔的直径与入岩状况，确定锤击频率和密度。

（2）冲击钻进过程中，以不同地层实际情况为依据，对泥浆稠度进行调整，考虑到回填土能形成泥浆，故可在冲进过程中加入清水，在深度达到要求后，开始循环冲进。

（3）冲击钻进时应密切关注地层发生的变化，针对不同类型的土层，冲击钻进中应对泥浆浓度进行调整，以此形成可靠护壁，避免塌孔。

（4）成孔必须垂直，施工中密切关注桩机是否保持平稳，所设钢丝绳和孔位的中心重合与否。若产生偏斜，可通过块石的回填来处理。

（5）钻进到基岩层以后进行低锤冲击，也可进行间断式冲击，若检查发现孔位偏斜，则进行片石回填，直到孔位以上300～500mm，之后重新进行冲击钻进。

（6）如果在冲孔时遇到孤石，应进行交替时冲击钻进，以此破碎大块孤石，后使其进入到孔壁当中。

（7）冲孔深度达到5m后进行验孔，对钻头进行更换以前，也应进行验孔，尤其是在容易产生塌孔和缩孔的部位。

（8）钻进至基岩层以后，当非持力层时，每完成300～500mm的冲孔钻进进行一次取样；当为持力层时，每完成100～300mm的冲孔钻进进行一次取样。

（9）桩径偏差不能超过-50mm和+100mm；垂直度偏差不能超过0.8%；对于桩位偏差，当桩径在1000mm以内时，桩位偏差不能超过100mm，当桩径在1000mm以上时，桩位偏差不能超过100+桩长1%mm。

2.3清孔

清孔共分两次，第一次在冲击钻进至设计要求的孔深后进行，清孔前提升50mm左右钻头，通过换浆清孔，对于回流浆液，其比重按1.30控制；第二次在吊放好钢筋笼和灌注施工以前进行，使用掏渣筒清孔，使孔底沉渣厚度符合设计与规范的要求。

2.4钢筋笼吊装

钢筋笼在施工现场进行加工，然后借助机械设备与人工将其运到桩位处，再用汽车吊进行吊装，如果由于现场条件有限无法整体吊装，则应对钢筋笼进行分段加工与安装。吊放钢筋笼时，应与孔中心完全对准。为保证施工效率，对接口进行焊接施工时，应由两名以上人员同时进行，以保证焊接的均衡性。将所有主筋都焊接好后，对螺旋箍筋进行绑扎固定，然后在主筋的温度降低后进行钢筋笼整体下放。钢筋笼的安装允许偏差如表1所示。

表1钢筋笼安装允许偏差

2.5混凝土灌注

2.5.1混凝土泵送

（1）开工前，将汽车泵布置于道路与桩位靠近的地方，然后对泵管进行检查，确认安装是否稳固，连接处是否严密。

（2）在泵送之前，先泵送水泥砂浆润管，待砂浆排出以后开始混凝土的泵送。

（3）泵送时，必须保证混凝土供应，若堵管，应立即组织相关人员立即抢修。

（4）泵送完成后，对泵送管进行清理，为后续使用做好准备。

2.5.2水下灌注

（1）水下混凝土灌注使用导管进行，除设于最下段的导管长度需要达到4m外，其它均为2.5m，此外还要准备好长度为0.5m、1.0m和1.5m的短管，满足不同桩深要求，在灌注的过程中要随时对导管长度进行调节。

（2）在使用导管以前应做好试压，压力按0.6～1.0MPa控制，当发现管接头处存在破损时，应立即修补，也可直接更换。如果没有及时处治，将在灌注过程中渗入泥水，导致混凝土离析，轻则堵管，无法连续灌注，严重时将造成的断桩事故。

（3）导管既可以采用多段进行连接，也可以采用完整的一根，当采用后者时，能有效加快施工作业速度，缩短周期，还能避免孔底沉渣厚度变大。

（4）对第一批混凝土进行灌注的过程中，导管需要进入到混凝土液面中至少80cm，并在之后的灌注施工中，导管应始终处于混凝土液面以下至少2m，整个灌注过程中都不允许将导管提出，同时要安排专人对导管实际埋深进行测量，确定导管内和导管外之间的液面高差能否达到相关要求。

（5）灌注时，流态混凝土在自身重力作用下不断下落进入桩孔，此时可使用导管进行适度插捣，以此加快灌注的速度，同时保证已灌混凝土的密实性。

（6）在水下灌注施工中使用的混凝土，应有着良好和易性，在浇筑开始前，需要对导管上的接缝实施密封，以免浇筑过程中发生漏水对灌注质量造成影响。

3结束语

综上所述，地基基础是高层建筑工程重要组成部分，可将其分成很多不同类型，但目前以桩基础比较常用。目前本工程的桩基础施工已经顺利完成，经检查桩基质量符合要求，所用施工方法合理可行，值得类似工程参考借鉴。

参考文献：

[1]罗微.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术要点[J].工程建设与设计，2018（9）：254-255.