高层建筑工程施工中桩基础施工技术探讨

高层建筑工程施工中桩基础施工技术探讨

汤晓莲

身份证号：362501198301224029

摘要：现有经济及科学技术的蓬勃发展，高强度高性能等轻型材料的不断面世，更高、更深、更大跨度、更环保的建筑要求也越来越被市场需求，不论企业还是个人，为了能在未来的建筑市场更好的生存发展下去，应更多的总结经验，发散思维，多了解新型材料、新技术的产生及应用，不断适应及学习，推陈出新。

关键词：建筑工程；土建施工；桩基础施工技术

引言

随着城市土地人均占有量的降低，国家科技建设的蓬勃发展，大体量、高层及超高层建筑已逐渐成为建筑家庭里的中流砥柱，原始浅基础形式已不能满足大部分地区高层建筑对地基变形和强度的要求。桩基础作为一种深基础，具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、沉降稳定快、良好的抗震性能等特性，因此在各类建筑工程中得到广泛应用。但桩基础也有其存在的施工难、缺点，针对不同的地质条件，对桩基础的选择又有不同，本文仅就个人经验，对高层建筑工程施工中桩基础施工技术的应用和管理进行探讨。

1桩基础发展历史

早在七千多年前的新石器时期，人类就已经在胡泊、沼泽上建造起简陋的木桩形式房屋，汉朝已应用于桥梁基础，至宋朝，木桩施工技术已较为成熟，上海龙华寺、太原晋祠圣母庙均以木桩基础建造。19世纪20年代，铸铁板桩开始应用于围堰及码头施工，20世纪初各种形式的型钢基础于美国推广使用，20~30年代开始出现沉管灌注桩，50年代随大型钻孔机械的发展，钻孔灌注桩施工技术开始应用并推广，50~60年代，我国铁路桥梁工程就曾大量采用钻孔、挖孔灌注桩。60年代末我国开始生产先张法预应力管桩（PC管桩），70年代开始研制生产后张法预应力混凝土管桩，至今桩基础施工技术蓬勃发展，适应各种地质条件、施工环境的施工机械不断研发，适应社会发展的实践才会推陈出新。

2桩基础施工技术

桩基础分类方法较多，以下仅参考桩体制作工艺分类，拣选预制桩中静压法预应力管桩及灌注桩中泥浆护壁成孔灌注桩为例进行阐述；

2.1泥浆护壁成孔灌注桩施工技术：

在高层建筑中，泥浆护壁成孔灌注桩广泛应用于地下水位较高的粘性土、粉土、沙土、填土、碎石土及风化岩层。因成孔工艺不同，可分为正（反）循环钻机、冲击钻机、旋挖钻机、多支盘灌注桩及等桩机设备，以下根据实际经验，主要阐述旋挖钻机施工流程及注意事项；

2.1.1主要施工工艺流程：

场地平整→桩位放线→开挖浆池、浆沟→护筒埋设→钻机就位、孔位及机械垂直度校正→成孔、泥浆循环、清除废浆、泥渣→清孔换浆→终孔验收→下钢筋笼和钢导管→二次清孔及验收→浇筑水下混凝土→成桩→高压注浆。

2.1.2施工注意事项：

（1）施工前应依据设计、勘察等相关资料及施工环境等综合分析，制定专项施工方案，经相关机构审查审批及工前交底后，方可实施；

（2）全面施工前应进行工艺试成孔，试成孔数量根据工程规模和场地地质特点确定，数量不少于2根；

（3）为避免对邻桩造成扰动影响成桩质量，宜采用跳挖，具体视施工环境及地质情况而定；

（4）泥浆制备可采用原土制备，原土泥浆不适用时按照设计计算配合比调制，泥浆循环过程中定期测量稠度，随时调节；

（5）护筒宜可采用4～8mm钢板，根据不同土质埋置深度不小于1m（砂土1.5m），外露不宜小于100mm，内径应大于钻头100mm；

（6）挖出的泥沙倾倒点与桩点间距不宜小于6m。及时组织清理避免堆积；

（7）成孔过程应控制钻进速度，挖斗进出桩孔应尽量避免碰触孔壁，以免造成塌孔等事故，钻进过程若发生斜孔、塌孔和护筒周围冒浆、失稳等现象，应停钻，待采取相应措施后再进行钻进；

（8）钢筋笼的制作应符合设计和规范的要求，尤其注意箍筋与纵向主筋的焊接牢固程度，搭接的布置及焊缝的处理，保护层垫块应设置均匀，吊放时要对准孔位，吊直扶稳，缓慢下沉，钢筋笼放到设计位置时，应立即固定，防止上浮；

（9）清孔可采用正循环清孔、泵吸反循环清孔等方法，根据受力不同沉渣厚度要求也不同：端承型桩应不大于50mm，摩擦型桩应不大于100mm，抗拔、抗水平荷载桩不大于200mm；

（10）导管应做强度检验和水压试验，底管长度一般大于4m，逐节安装下放至距孔底300～500mm，停止清孔后应立即开始水下砼连续浇筑，导管一次埋入砼灌注面以下不应少于0.8m，导管宜埋入砼内2～6m，超灌高度宜0.8～1.0m，充盈系数宜为1.0～1.2；

（11）成桩后7～8h对注浆孔进行开塞，成桩2d后可进行注浆施工，注浆位置与相邻桩位置不宜小鱼8～10m，待注浆总量达到设计值或压力大于设计值且注浆量不低于80%即可注浆完成；

2.2静压法预应力管桩施工技术：

预应力管桩因其单桩承载力高，设计选用范围广、对持力层起伏变化适应能力强、施工速度快、成桩质量好等特点，也广泛应用于高层建筑基础施工中。以下根据实际经验，主要阐述静压法施工流程及注意事项；

2.2.1主要施工工艺流程：

测量定位→压桩机就位→吊桩、插桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→再次静压沉桩→送桩→终止压桩→检查验收→桩机转移→截桩。

2.2.2施工注意事项：

（1）施工前应依据设计、勘察等相关资料及施工环境等综合分析，制定专项施工方案，经相关机构审查审批及工前交底后，方可实施；

（2）全面施工前应进行工艺试压桩，数量根据工程规模、场地地质特点及桩体受力形式确定，数量不少于3根；

（3）为避免对挤土效应对周边环境造成较大影响，施打前应做合理规划，宜先大后小、先深后浅、由中间至四周推进或沿长线单方向推进，压桩必须在基坑开挖完成后实施；

（4）桩体运输至现场后应按照不同规格及施打顺序分类分区域堆放，300～400mm桩叠放不宜超过5层，500～600mm桩不宜超过4层，下设垂直于长度方向垫木，底层外侧桩垫木处桩应楔紧，吊桩时不允许拖拉及单点吊；

（5）桩身调直偏差应符合设计及规范要求，过程中偏差较大应及时拔出；

（6）接桩可采用焊接法（对焊）或螺纹、卡扣、抱箍等机械连接方法，为施工方便，焊接、螺纹接桩时接头宜位于地面以上0.5～1m，卡扣、抱箍等宜位于地面以上1～1.5m，；

（7）焊接前应调整上下桩错位偏差，不宜大于2mm，上下板清理干净，尤其外坡口处应露金属光泽，先四周点焊牢固，再对称分层焊接，一般不少于2层，每层焊渣需清理干净，待自然冷却（不少于8min）后方可继续压桩，不可水冷却，雨天还需做好防雨措施，根据工程桩形式及数量进行探伤检测，每种不少于3个接头；

（8）送桩作业应连续进行，送桩深度应控制在10～12m以下，超过8m需对送桩器专门设计，夹具抱压力不宜超过允许值的1.1倍，当发生压力表突变、桩身裂缝、地面较大程度隆起等现象应立即停止压桩；

（9）终止压桩一般依据终压及桩顶标高两项指标控制，针对摩擦型桩应先标高后终压，端承型桩应先终压后标高。若设计图纸有更严格要求按设计标准；

（10）终压连续复压次数根据地质及桩长等确定，入土深度＜8m可复压3～5次，≥8m可2～3次，稳压时间宜为5～10s；

（11）密集群桩应控制日压桩量，日停歇时间不宜小于8h；

3桩基础技术在未来的发展设想

现有经济及科学技术的蓬勃发展，高强度高性能等轻型材料的不断面世，更高、更深、更大跨度的建筑要求也越来越被市场需求。人民的生活水平逐步提高，大部分群体已经过了温饱阶段，开始着眼于生活，近些年，国家大力推行绿色环保、节能等举措，桩基础施工技术亦应着眼于未来，适应新材料新技术的变迁，朝适应性更广、结构承载力更大、更节能环保、施工成本更低等方向发展，如是否可实现多层地下室外墙与桩基础结合，以减少桩埋入深度？是否可实现新型材料代替钢桩、混凝土桩具有更大承载力、更优的强度和稳定性？是否可实现更合适的结构受力形态使现有桩结构能发挥更好的作用，比如不同深度桩身扩孔增大握裹力等等，因为有人类思维的天马行空和不断尝试实践，才会有科技的不断延伸，世界总是在不断否定中才会不断前进。

结束语

我国建筑行业的发展对于大体量建筑，高层及超高层建筑的需求日益增大，更深、更高、更环保是市场需求的导向，质美价优、更适宜的科技创新也是各投资商能有力竞争的关键所在，企业为适应急速变化的社会形势转变，应该有意识的去在不断地实践中总结经验，更多的投入技术研发，才能不被市场淘汰，才能生存并更健康的发展下去。

参考文献

[1]建筑桩基技术规范JGJ 94-2008.

[2]建筑地基基础工程施工规范 GB 51004-2015.

[3]建筑地基基础工程华子良验收规范 GB 50202-2018.

[4]静压桩施工技术规程 JGJ/T 394-2017.