高层建筑桩基础施工技术探讨

李培源　王勇

（1.郑州市金水区岗杜街16号院　450000　2.许昌市建设工程质量监督站　461000）

高层建筑桩基础施工技术探讨

李培源1王勇2

（1.郑州市金水区岗杜街16号院4500002.许昌市建设工程质量监督站461000）

随着现代城市的发展，过多人口涌入城市，给城市住房及用地带来巨大的压力，高层建筑作为城市发展的象征，同时也缓解了城市人口剧增带来的住房压力。同时，高层建筑高度的不断增加，无疑给建筑基础设计及施工方面带来较多问题，其中主要是地基承载力，因为建筑高度与地基承载力成正比关系。在大多数城市，增加地基承载力的方法一般选择桩基础，当然还有其它的一些加固形式，比如：箱形基础、筏形基础等等。本文之所以选择桩基础展开研究，主要是因为桩基础适用范围最广泛，在建筑领域应用较多，笔者结合自身对桩基础施工的经验，提出个人的一些见解，供同仁解评。

高层建筑；静压桩；灌注桩

城市建筑中，桩基础一般分为预制桩、灌注桩两种形式。预制桩一般采用静压预制桩法应用较广泛，因为此法噪音小，施工速度较快等特点。灌注桩主要适用于城市郊区、或者地质情况较复杂的地区，这种方法噪音较大，并有一定的振动，对附近的建筑物及居民有一定影响，所以本文主要对静压预制桩法进行详细的研究，对灌注桩法施工中因注意的一些关键控制点进行浅析。

1　静压预制桩法

静压预制桩法主要是通过桩机液压千斤顶把事先预制好的混凝土桩压人基础之内，从而提高地基承载力的方法。这种方法优点是噪音小、技术难度低、施工速度快等特点，因此被广泛的应用在城市房屋建筑中。其施工工艺主要是：测量放线→桩机就位、配重→吊桩→桩身对中调直→静压沉桩→接桩→静压沉桩→终止压桩→切割桩头。

1.1施工前准备工作

（1）对现场地质情况进行勘察，如发现实际地质情况与设计不一致时，应立即上报建设部门，并及时制定相应的应对措施；还应对周围施工环境进行了解，如地下电缆位置，距离邻近建筑物的位置等，为编制施工方案提供必要的资料。

（2）确保施工现场道路畅通，供水及供电系统完好，并对施工现场进行平整，确保施工时无障碍。

（3）精确放样桩基位置，做好标记，并设置护桩，护桩应设置在不受桩机影响的地方，避免受打桩机影响，增加桩基位置误差。

（4）桩机进入施工现场后，应及时组装、调试，其主要目的是观察桩机的各项性能是否运转正常，机械传感器是否灵敏等，并按照设计的要求进行压桩机配重。

（5）关于原材料控制方面应加大抽检力度，建立出入库台账，不合格的原材料坚决清除出场，坚决不允许不合格材料用到施工中去。

1.2施工中技术控制

（1）桩基正式施工前，还应按设计要求进行试桩，试桩要求不低于一组（3根），并按照设计要求压至设计桩长（有效桩长等于设计桩长），并保留15d后，经检测合格后，方可进行全面施工。

（2）桩机就位的过程中，要时刻观察机身是否发生倾斜，如果发现机身倾斜度过大，应立即停止行进，并退回一定距离后，对前面不平整处从新整平并压实，然后继续前进至桩点位置。

（3）利用护桩，拉十字线复核桩点位置，避免由于施工过程中对桩点位置扰动，增加桩位误差。

（4）吊桩前首先检查起吊钢丝绳是否完好，如发现有断丝现象，应更换新的钢丝绳后再进行起吊工作。吊桩时应派专人指挥作业，非操作人员一律不准入内。起吊时应缓慢进行，避免速度过快造成预制桩与桩机发生碰撞。

（5）预制桩固定在桩机上，桩尖对准桩位点时，应对预制桩桩身进行调直工作，调直可用垂直度仪或吊锤的方法进行确定（误差应小于0.5％），所有技术指标均合格后方可进行压桩。

（6）液压系统操作时，一定要避免速度过快，冲击力过大现象，并时刻注意仪表的读数，如发现仪表读数即将超过桩机额定功率时，应立即停止压桩，并组织技术人员分析原因，待查明原因采取适当措施后方可继续施工。

（7）接桩的形式较多，本文采用电焊焊接。焊接时应首先清除接头处的泥土、铁锈及油污等。其次要把上节桩固定好并调直完毕后方可进行焊接，焊接时应先电焊几个点，然后反复校正桩身竖直度，待上下节桩固定后再正式施焊。焊接完毕后，应检查焊缝是否饱满，否则应进行补焊。

（8）最后一节预制桩压入基础后，应采用顶桩继续施压或者最后采用凿桩头的方法控制桩顶设计标高。

1.3质量控制措施

桩基工程属于地下隐蔽工程，所以在压桩过程中要严格质量管理制度，并建立相应的施工记录台账，以便以后查看施工质量及压桩数量。对于一座高层建筑来说，基础的好坏直接影响着整座建筑物的质量，所以施工时必须精心施工、严格验收制度、提出切实有效的措施，确保每一根桩符合设计要求，从而确保整个工程基础的质量。

（1）预制桩的施工质量应派专人进行全过程监督管理，不放过施工中的每一个环节，施工完毕后，应加强预制桩的保养工作，预制桩运至施工现场前，应进行相应检测并报监理工程师验收后方可进入施工现场，以确保预制桩的质量满足设计及规范要求。在施工时如发现桩体有裂缝、细纹等，应立即废除。

（2）预制桩的堆放场地应平整坚实，并下支上盖，加高过程中预制桩堆放高度不宜过高，过高易发生地基沉陷，易发生倾覆现象。

（3）焊接接桩时，钢板宜用低碳钢，上、下节桩连接的中心线偏差不得大于10mm，节点弯曲矢高不得大于1‰桩长。电焊必须由两人对称施焊，并确保焊缝的长度、宽度、厚度，焊好接头后自然冷却5～8min后方可施压。禁止用水冷却或焊好即压。

（4）打桩时，桩锤、桩帽和桩身应在同一中心线上，桩或桩管插入时的垂直度偏差不得超过0.5％。打桩的垂直度用两台经纬仪从两个面（构成90°的两个面）来控制。

（5）打桩的标高和贯入度必须符合设计要求和施工规范的规定。

（6）压桩过程碰到硬土层，不能用力过猛，防止桩折断，抬架时也要轻抬轻放。否则一是造成桩身开裂；二是易发生桩架倾斜倒塌事故。

（7）沉桩时，当阻力突然增大，甚至超过压桩机最大静压能力而使桩机上抬时，可以最大静压力作用在桩上，采取忽停忽压的冲击施压法，可使桩缓慢下沉至穿透硬夹层。

（8）当桩下沉至接近设计标高时，不可过早停压，否则补压时常会发生停止下沉的现象。

（9）在压桩过程中，要时刻注意桩身垂直度和压力值的变化，如遇下列情况必须暂停压桩：

①压力表读数显示情况与勘察报告中的土层性质明显不符；

②桩身突然倾斜、跑位；

③压桩机械工作状态出现异常情况；

④夹持机构打滑；

⑤桩头混凝土剥落，桩身出现纵向裂缝；

⑥地面明显隆起，邻桩上浮或位移过大；

⑦与邻桩长度相差悬殊而又打不下去等。

2　钻孔灌注桩

钻孔灌注桩是采用冲击钻冲击成孔，然后放入加工好的钢筋笼，最后浇筑混凝土成桩的一种施工方法。这种方法的优点是解决了地质较差地段基础施工的要求，适应能力强。缺点是施工时噪音较大，所以施工时应注意观察周围的环境，一般应用在距离市区较远的地段施工，或大面积开发的经济技术开发区等。鉴于此，本文不做详细阐述，只对施工工艺做简要叙述。

钻孔灌注桩与静压预制桩法施工前准备工作基本一致，都是要对施工场地进行平整，测量放线、设置护桩、钻机就位等，不同的是钻孔灌注桩要设置泥浆池，埋设护筒，在实际施工中，应首先对桩位进行复核，对锤头进行对中，然后开机冲击成孔，测量孔深，清孔，下钢筋笼，浇筑混凝土成孔，养生，破桩头。这里有几点需要大家注意：

（1）在施工过程中，应经常利用护桩进行校正落锤位置，如落锤位置偏差过大，应停止冲击并回填至规范允许误差范围之内，然后继续冲击至设计标高。

（2）根据不同地质，选择不同的冲程，如粘土层用中小冲程1.0～2.0m，粉砂或中粗砂层用中冲程2.0～3.0m，砂卵石层用中高冲程2.0～4.0m，软弱土层或塌孔回填层用小冲程反复冲击，基岩层用高冲程3.0～4.0m。

（3）泥浆指标的检查，正式开钻前要检查循环泥浆的粘度、含砂率及比重，泥浆质量好坏是确保护壁成孔的关键，泥浆的浓度根据地质情况进行调整。

（4）进入基岩后每钻进100～500mm应清孔取样一次，以备终孔验收。

（5）钻孔达到设计深度后，注入较稀的泥浆进行第一次清孔，使孔中较浓的泥浆能置换出来，待泥浆比重降到1.15～1.20左右，才能允许提钻，泥浆应选在距孔底20～50cm内取样，并用测绳量测孔深。

3　结束语

静压桩为液压操作，自动化程度高；行走方便，运转灵活，桩位定点精确，可提高桩基施工质量；施工无噪声、无振动、无污染，沉桩全液压夹持桩身向下施加压力，可避免打碎桩头，混凝土等级可降低1～2级，配筋比锤击法可省钢筋40％左右；施工速度快，压桩速度每分钟可达2m，比锤击法可缩短工期1/3。较适合于软土、填土及一般粘性土层中应用，特别适合于居民稠密及危房附近环境保护要求严格的地区沉桩。灌注桩施工噪音大，相对技术难度较高，但是适用范围更广，在实际施工中，应根据现场的实际地质情况及周边环境，选择较合理的施工方案，这不仅可以提高施工效率，还能提高企业经济效益。

[1]欧阳立清.桩基础施工影响质量的因素及对策[J].中华建设，2008（2）.

[2]张国栋.建筑地基与基础工程质量验收规范.建筑工程施工质量验收规范与统一标准，2002.

TU71

A

1673-0038（2015）29-0093-02

2015-7-2

李培源（1976-），男，助理工程师，专科，主要从事建筑施工管理方面的工作。

王勇（1980-），男，助理工程师，毕业于中央广播电视大学，土木工程专业，主要从事工程质量监督工作。