试论高层建筑桩基础施工技术

试论高层建筑桩基础施工技术

【摘要】高层建筑高度较高，基础施工的深度要大，这给施工带来了一定的难度。本文将从施工前的准备工作、沉桩方法选择以及桩基施工常见质量问题处理方法等方面对高层建筑桩基础施工进行研究。

【关键词】高层建筑；施工；桩基础

1.柱基础施工准备工作

在进行高层建筑桩基础施工之前，要认真做好施工前的准备工作，勘察施工现场和准备好需要的材料，以保证桩基础施工的正常进行。高层建筑桩基础施工主要从以下几个方面进行施工准备：

1.1施工现场的踏勘

施工之前，应全面踏勘桩基施工的现场，为机械选择、成桩工艺的确定以及成桩质量控制提供依据。现场踏勘调查要查明施工现场的地形、气候等自然条件，查阅地质勘察报告并了解施工现场成桩深度范围内土层、地下水的水位以及沉桩附近地下管线、埋置深度的分布情况。

1.2现场准备

成桩前应清除施工现场的障碍物，例如施工区域内的电杆、旧建筑的基础或其他地下构筑物等。此外，还要保持场地平整，高层建筑物的桩基一般是密布的群桩，因此桩机进场前，一定要平整作业区，确保桩机的垂直度。对于预制桩，不管是锤击、静压还是振动打桩法，打桩机械自重都要比较大，在场地平整时还可铺设一般

为200mm左右厚度的碎石，这样可以提高与打桩机械直接接触的地基表面的承载力，避免打桩作业时桩机的不均匀沉降，而使得打桩的垂直度受到影响。如果铺设碎石还不能满足其规定要求时，可采用铺设走道板，从而减小对地基土的压力。灌注桩的方法可根据不同成孔方法做好场地平整工作。若是采用人工挖孔方法，在场地平整时就应考虑挖孔后的运土道路；若是采用钻孔灌注桩，要考虑泥浆槽和排水沟的问题。钻孔灌注桩硬地施工法，先在灌注桩施工区做混凝土硬地，与此同时，还要布置好泥浆池、槽及排水沟等，再在桩位处钻孔成桩，这种方法使的泥浆有序排放，极大程度上提高了施工效率。

1.3现场放线定位

桩基础施工现场轴线要经过复核来确认，施工现场轴线控制点不能被桩基施工所影响，这样有利于桩基施工作业时复核桩位。（1）定桩位。定桩位时一定要根据施工方格网来实地制定出控制线，然后由设计的桩位图逐一对桩进行编号，按照桩号对应的轴线和尺寸来放桩位、设置样桩，使得桩机准确就位定位，定出的桩位必须再复核一次。（2）水准点。对桩基施工标高进行控制要符合设计要求，做好每根桩桩顶和桩端的标高记录，施工区附近应设置不少于2个不受沉桩影响的水准点。在施工过程中，要对该水准点给予保护，防止其受到损坏。

2.沉桩方法选择

2.1预制混凝土桩与钢桩的沉桩

预制的混凝土桩分为管桩和方桩这两大类，钢桩分为钢管桩和h 型钢桩两大类。其中，常用的沉桩方法有振动沉桩法、水冲桩法、静力压桩法、锤击打入法等。这些沉桩方法优缺点见表1：表1 各种沉桩方法的优缺点

振动沉桩法、静力压桩法、锤击打入法在施工期间极易出现挤土现象，这时应尽可能避免出现挤土的情况，或降低挤土现象产生的影响。采用水冲法沉桩时，对于敞口钢管桩和敞口混凝土桩可采用内射水的方法，而对于h型钢桩和混凝土方桩则可采用外射水的方法，这两种方法都要求在桩顶标高2m处就停止射水，再采用锤击的方法使得桩达到设计标高。

2.2灌注桩的成桩

灌注桩施工过程中，一般都会用到干作业成孔、沉管成孔以及泥浆护壁成孔等方法。完成桩孔制作后，把预先制作好的钢筋笼放进桩孔，再浇注混凝土，等到混凝土凝结硬化后就可成为灌注桩。干作业成孔可以使用人孔成孔及机械钻孔的方法，机械钻孔一般用在砂土、粉土和粘性土中，而人工挖孔可以用在粘性土、粉土和淤泥质土中，但是绝对不能用在碎石土和砂土中。泥浆护壁成孔可分为冲击冲孔和循环泥浆护壁成孔，循环泥浆护壁成孔通常用在粉土、一般粘性土和淤泥质土中；而冲击冲孔则是用在砂土、粉土以及砂性土中。如果施工场地的地下水位比人工成孔处要高，那人工在开挖时要采取止水和排水的措施。

3.柱基础的施工

3.1混凝土灌注桩

浇筑过程中应检查施工现场质检人员到岗、建筑材料准备、执行施工方案及工程建设强制性标准等情况，注意混凝土搅拌、配比以及浇注质量，检查导管时必须先进行水密承压和接头抗拉试验。混凝土要有比较好的和易性，以具有良好的抗离析能力，真正确保桩身混凝土的质量。混凝土运到浇筑地点后，要检查混凝土的均匀性和坍落度有没有符合规范要求，如果没有满足规定要求，则需要进行二次拌和，若是二次拌和后还不符合要求，则不得使用。在第一批混凝土下落后，应对混凝土进行连续浇筑，不能长时间中断，以避免出现坍孔的情况。

钢筋笼上浮的预防：为了防止钢筋笼上浮，导管口应比钢筋笼底部低2～3m。而且混凝土表面在钢筋笼下1m 左右时，应当放慢混凝土浇筑速度；当混凝土面上升到骨架底口4m以上时，则应把导管提升到使其底口比钢筋笼底部高2m 以上，再恢复正常的灌注速度。在灌注中若是遇到如流砂、淤泥层等不良地质，应该改变施工工艺，连续快速地浇筑，提高混凝土坍落度，避免混凝土桩身局部夹泥情况的发生。

3.2预制桩

静压入桩施工时，应先选择好单向行进作为入桩线路，这样不仅可以有效地防止出现地基土上溢而导致地表抬升的情况，还可以避免因土的相互挤压而使得一些桩身发生倾斜。压桩操作中应注意保护桩身不被破坏的现象：压桩机的液压入桩存有所需的垂直行

程位移：要把下压速度控制在1m/min左右，以保证各层土体的抗剪能力得以体现。开启油泵使其向上位移，再抱桩稳固的压入，进行周期性作业。下节桩顶的预留孔对准上节桩下部伸出的钢筋，用溶化的热硫磺胶泥人工灌浇，直至热硫磺胶泥溢满整个桩顶表面，再慢慢地插入上节桩，保正上、下桩端接触面5～10mm 的间距，在15～2min 的悬粘后，然后进行压桩的继续性工作，直到符合设计的标准。

4.桩基施工常见质量问题处理方法

桩基施工常见质量问题一般会有单桩承载力低于设计要求、桩倾斜过大以及出现断桩等情况。对于这几种问题的处理方法有以下几种：

4.1补送结合法

当打人桩采用分节连接、逐根沉入时，质量差的接桩可能会出现连接节点脱开的情况，可采用补送结合法。先对有疑点的桩进行复打，再顶紧松开的接头，使其具有一定的竖向承载力；还有就是适当补上一些完好的桩，以补足整个基础竖向承载力和补打的整桩可承受地震荷载。

4.2补桩法

（1）桩基承台前补桩：当桩距比较小时，可以先钻孔，接着植桩，再沉桩；（2）桩基承台或地下室完成再补静压桩，这种方法可以利用承台或地下室结构承受静压桩的施工反力，操作简单方便，不耽误工期。