高层建筑中桩基的施工技术探讨

张东霞

摘要：本文概括了高层建筑桩基施工前需要准备的事项，深入的分析了高层建筑桩基的施工工艺要点，并对其施工的质量控制提出针对性的措施。

关键词：高层建藐；桩基；施工技术

前言

桩基础施工在工业与民用建筑中占着十分重要的地位，现在高层建筑更以桩基础为基础类型。桩基础施工是地下隐蔽工程，过程控制难度非常大，笔者结合多年的现场经验对高层建筑桩基施工做如下讨论：

1高层建筑桩基施工前准备事项

1.1踏勘现场调查情况

踏勘现场调查情况包括：

（1）查阅建设单位提供的地质勘察报告，了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况，查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件，了解施工现场区域内人为和自然地质现象，地震、溶岩、矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。

（2）了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目前使用情况。

（3）了解施工区域附近地下管线，包括煤气管、上水管、下水管、电缆线等的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等。

（4）了解施工区域的建筑市场的劳动力、材料、机械供应情况等。

1.2技术准备

（1）仔细查阅地质勘察报告。勘查成果对高层建筑桩基的质量起决定性的作用，查阅地质勘察报告一定要认真，检查是否有针对性。不仅要了解持力层深度范围内土层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标，还应该检查拟建高层建筑勘查点是否符合要求，密度应比其他建筑大。

某地产公司负责人为了抢工期，直接借用相邻地块勘察报告给设计院，未试桩就要求设计单位出图施工单位沉桩，桩基完工后静载检测结果不合格，加大检测数量仍满足不了设计要求。找笔者讨论措施，结果补做地质勘查才发现此地块持力层比相邻地块低2m，将桩顶土方挖除做2m接桩，不仅拖延了工期，还浪费了金钱。

（2）检查试桩记录是否真实。根据勘查报告做的预制桩的贯入度、压桩力记录和灌注桩的试成孔、充盈系数、后注浆压力不仅是高层桩基础设计施工图的依据，更是桩基施工的大纲。不做试桩，凭经验草率施工桩基，都是导致桩基出现重大质量问题的前因。笔者相邻的某工地，负责人在建设单位的高压之下片面强调进度，不做试桩施工桩基，导致竣工桩基出现质量问题，不得不采取补桩措施，补桩的费用建设单位拒绝承担，导致项目严重亏损。

（3）仔细阅读桩基施工图，做好图纸会审。不仅要仔细阅读设计说明，检查设计说明是否详细且有针对性，更要检查节点有无遗漏。

预制桩要注意设计要求是控制桩长、贯入度、还是桩长和贯入度双控，如果是以桩长控制为主就应该要求设计明确深基坑部位（电梯井、集水坑）的桩的长度是不是比其他部位要短，因为一般情况下同一栋建筑物要求沉桩深度超过持力层的深度是不变的；另外设计的桩径的长细比是否符合规范要求，又细又长的桩施工不仅困难也难以保证沉桩质量。笔者相邻的医院工地因设计的桩长细比不符合规范要求，建设单位拒绝将施工单位合理意见反馈给设计院，导致桩基完工后大部分桩质量不合格。

灌注桩要注意设计的灌注砼标号、砼充盈系数、后注浆压力、注浆管的做法及布置方式、声测管的布置方式（桩长超过50m）等。灌注砼标号和灌注桩成桩后实体的标号是不一样的，成桩后实体的标号比灌注砼标号小一级，图纸会审时一定要让设计明确。有后注浆的注浆压力是否合理、是否和试桩时的注浆压力相一致。

（4）编制详细周密的施工方案。详细周密的施工方案应明确成桩机械、成桩方法、施工顺序、邻近建筑物或地下管线的保护措施等。应包括下面几点基本内容：①编制依据（合同、图纸、规范、图集、施工组织设计），②工程概况（对涉及的桩的类型、工程量、工作量等内容进行描述，对桩基施工重点、难点，选用的成桩机械、成桩方法进行描述）③施工部署施工安排及计划（施工任务如何安排，完成的时间、材料使用计劃等作说明，对具备的作业条件和施工技术计划作说明，对桩机行走路线作出明确要求）④施工工艺流程及操作要点（成品桩预制桩或商品砼、钢筋灌注桩的采购选用，施工准备工作内容，施工工艺流程内容含施工工艺流程图，对桩基操作工艺、操作要点作详细的描述，并要有符合现场实际操作的图和文字相结合，做到图文并茂）⑤质量标准及保证控制措施（按项目施工组织设计中的要求确定的质量目标为中心进行目标分解，质量目标应具有可测量性，并建立质量管理程序，制定符合项目特点的技术保障措施和资源保障措施，通过可靠的预防控制，保证质量目标的实现。建立质量过程检查制度，三检验收制，责任追究制，防止质量问题的发生，桩基的质量标准及允许偏差控制要求需列表说明）⑥成品保护措施（主要针对本分项工程要注意对防止出现成品损坏而采取的重点措施等内容作说明）⑦安全与文明施工保证控制措施（确定重要危险源，制定职业健康安全管理目标，建立安全管理组织机构，季节性安全施工措施，现场安全检查制度，安全施工目标，安全生产组织保证体系，安全生产管理制度，安全生产技术措施，现场消防、保卫管理领导小组，消防、保卫服务范围，消防安全制度，消防安全技术措施，现场保卫措施；文明施工领导小组，文明施工管理措施，制定现场环境保护的控制措施）。

1.3现场准备

（1）场地平整。高层建筑物的桩基通常为密布的群桩，在桩机进场前，特别是预制桩机自重均较大，必须对整个作业区进行平整，以保证桩机的垂直度，便于其稳定行走。

（2）现场放线定位。桩基础施工现场轴线应经复核确认，施工现场轴线控制点不应受桩基施工影响，以便桩基施工作业时复核桩位。定桩位时必须按照施工方格网实地定出控制线，再根据设计的桩位图，将桩逐一编号，依桩号所对应的轴线、尺寸施放桩位，并设置样桩，以供桩机就位定位。定出的桩位必须再经一次复核，以防定位差错。

水准点桩基施工的标高控制，应遵照设计要求进行，每根桩的桩顶、桩端均须做标高记录，为此，施工区附近应设置不受沉桩影响的水准点，一般要求不少于2个。该水准点应在整个施工过程中予以保护，不使其受损坏。桩基施工中的水准点，可利用建筑高程控制网的水准基点，也可另行设置。

（3）清除现场障碍物。成桩前不仅要清除现场妨碍施工的高空和地下障碍物，如施工区域内的电杆、跨越施工区的电线、旧建筑的基础或其他地下构筑物等，还应该对每个桩位进行钎探、清除桩位下的障碍物，这对保证顺利成桩是十分重要的。

2高层建筑桩基的施工工艺要点

高层建筑桩基大部分、超高层建筑桩基全部采用灌注桩基础，因此，主要介绍灌注桩施工工艺流程。

施工工艺流程：测量放线_÷挖泥浆坑_÷埋设护筒_+钻机就位_+成孔（钻进至设计桩底）→第一次清孔合格→钻机移位→吊装钢筋笼→下导管→二次清孔→灌注混凝土→拔护筒。

定桩位后在桩机就位钻头对准桩位时一定要复核一次，避免桩位偏差超规范。

根据设计要求制作护筒并埋设护筒，校正护筒（护筒内径大于钻头直径200mm）。

由于现在大部分采用的是正（反）循环钻机，一个单体会布置多台钻机，因此钻头的尺寸必须统一，钻头大小不一会导致超灌或灌注桩截面尺寸小，钢筋笼防止困难。

成孔后检查钻孔深度很重要，不能凭经验目测，一定放置测绳实测，清孔并测定泥浆比（孔底500mm以内的泥浆比重应小于1.25，含砂率小于等于8%，粘度小于等于28s），沉淀厚度（端承摩擦桩，孔底沉碴厚度小于100mm），验收合格后进行下道工序。

清孔完毕，吊放验收合格的钢筋笼，下放灌注混凝土的导管，并安装孔口装置，然后进行小导管二次清孔，测定泥浆比、沉淀厚度，进行隐蔽工程验收，符合要求后进行下道工序。

桩基混凝土的特点，流动性大、坍落度大（180mm-220mm），施工前必须做混凝土试配准备工作，根据配合比制作混凝土。

为确保桩基灌注混凝土的质量，灌注混凝土过程中为防止钢筋笼上浮及堵管等问题，要求钢筋笼下放及导管安装严格按规范要求，导管离孔底300cm～500cm，第一罐混凝土量要保证对导管的埋深，使导管一次埋入混凝土面下0.8m以上），后面灌注保证导管埋深4m左右，灌注混凝土一定要保证坍落度及流动性，其中混凝土中石子的选择要符合规范，并不大于导管的1/3混凝土，搅拌均匀，不得有生水泥进入导管，严把搅拌混凝土的质量关，保证桩基施工质量。

桩基混凝土灌注过程中要有专人测试混凝土上升高度，并做好灌注桩原始记录，以便查询，混凝土灌注完毕，及时起拔导管，并及时清洗，起拔护筒，并移放下个桩点。

3高层建筑桩基施工质量的控制措施

3.1施工全过程监测桩的定位

不论是预制桩还是灌注桩，施工地表均会造成不同程度的隆起，相应地移动了原坐标控制点，对桩位不重新校核，成桩后势必产生桩位的偏移。笔者相邻的橡树湾工地因桩位偏移过大，采用扩大承台法也无法补救，只好将开挖的基础土方回填进行补桩，既耽误了工期又增加了工程成本。

3.2预制桩质量控制要点

检查成品桩、接桩焊条质量，防止桩顶打碎、偏位，防止桩身倾斜、断裂，施工过程中要检查桩的贯入度情况、压桩的压力表读数变化情况、桩身完整狀况、电焊接桩质量、桩身垂直度、电焊后的停歇时间、承载力检测。

多台桩机同时施工时应对称进行，防止基础受力不平衡导致倾斜，几台静压机同时施工总压桩力不得大于该节点基础上建筑物自重，以防基础被抬起。

沉桩不得中途停顿，以防因间歇时间过长造成沉桩困难或桩头破碎的质量事故。

灌注桩质量通病防治措施桩成孔后，应检查桩孔嵌入持力层深度，岩石强度，沉渣厚度，桩快垂直度等数据必须符合设计要求，只要有一项不符合设计要求，就应及时分析解决，不能轻易放过，为今后出现缩颈、断桩等质量问题埋下隐患。坍孔：坍孔时应将钻具提离井底，并尽量将钻头、钻杆提出孔外；卡孔：卡孔时不得强提，可将钢缆主索放松，将钻具下放后进行运转，待卡钻部位松动后，在轻轻上提；塌块、杂物引起的卡钻，应设法使卡具向孔底移动，使钻头远离塌块、杂物，再慢慢提升钻具；缩孔引起的卡钻可使卡具边回转边缓慢提升。弯孔或孔型不规则：用比原钻头大的钻头进行扩孔，在操作时应轻压慢放，进尺不得过快（扩孔法）；在钻孔不斜的孔段加导正装置，使纠斜钻具在保持正直的情况下钻进（导正法）。

3.3成桩后的成品保护

正确的基坑开挖方案对于桩基础工程的意义是非常重要的。对于地质情况复杂地区，尤其是在滨水带，常会出现地下的淤泥层，开挖方法不当引发淤泥涌动，轻者导致桩位偏移，重者造成折桩。

4结语

高层建筑桩基的施工多是隐蔽工程，对其影响的因素有很多，在施工的时，假若稍有不慎可能就会给工程以及环境留下很大的隐患。因此，我们必须重视桩基础施工的质量问题，采取有效措施控制和提高桩基础的质量，促进建筑整体质量的提升。