高层房屋建筑中桩基础施工技术存在的问题与措施分析

文/张文勇、孙欢欢 中电建建筑集团有限公司 北京 100120

在高层建筑桩基础施工过程中，其主要由基桩和桩顶承台共同组成，通过将建筑物竖向承载分散于地基中，以此来保证建筑整体的承重力。桩基础工程规模较大，施工周期相对较长，需要投入较大的成本，因此要综合各种因素来选择科学合理的桩基形式，确保工程的合理性和科学性。

1、桩基础施工简述

桩基础是一种历史悠久且具有极高承载能力，是应用广泛的基础形式。其中，“桩”是一种将建筑物部分或者全部的荷载传递给地基土，并具有一定的刚度与抗弯能力的传力构件，其横截面的尺寸远远小于自身的长度；而桩基础则是由埋设在地基中的多根“桩”和将这些“桩”联合起来共同工作的承台这两部分所构成的。这种桩基础的主要作用就是将荷载传递到地下较深处具有良好承载性能的土层上，以满足高层建筑地基对于承载力与沉降的要求。根据桩基础施工的方法，“桩”可以分为“预制桩”与“灌注桩”这两种。其中，预制桩主要是用静压、锤击、振动或者水冲沉入的方法将桩打进地基土当中；灌注桩则是在地基处打孔，然后在孔中放置一定量的钢筋，组建钢筋笼，接着向孔中灌注混凝土，使之成桩。在实际的施工中，施工单位一般是根据建筑现场的土层情况、周边环境以及上部的荷载情况确定桩型和施工方法。

2、高层房屋建筑桩基础施工技术中常见的一些问题

当前，高层建筑施工过程中关于桩基础施工技术中，虽然根据目前高层建筑质量要求在进行调整，但是依然存在一些问题，这在桩基础施工技术应用过程中常常出现，为了能够保证工程质量和结构稳定性，需要对常见问题进行研究分析。

2.1 断桩

高层房屋建筑桩基础施工过程中断桩的情况时有发生，这种情况的发生主要原因是由于地质结构情况所引起的，如果地质结构较为复杂，在沉桩过程中如果出现施工方式不科学的情况，就容易导致断桩的情况出现。从而对地基结构造成影响，稳定性不足，埋藏一定的安全隐患

2.2 短桩

在施工时，之所以会出现短桩现象，是因为坑太浅造成的，使桩基在承受相应的压力时，其标准未能得到满足，因此项目质量差，而建筑物结构具有潜在的安全隐患。

2.3 位置偏位

高层房屋建筑中桩基础施工是为工程建设打基础，只有牢固、稳定、合理的桩基础才能够保证地基质量，从而保证房屋建筑的安全稳定性。在桩基础建设过程中，预制桩如果出现偷工减料等情况，会造成桩基础质量隐患。桩基础在高层房屋建筑中能够承受较大的重力和压力，如果出现桩基础位置偏移的情况，很容易造成工程项目的整体偏差，从而造成不可估量的安全后果，使安全事故发生概率变大。

3、高层房屋建筑桩基础施工技术问题的有效解决措施

3.1 现场勘察

在高层房屋建筑进行施工前，需要对现场施工环境进行详细的勘察统计，收集需要的参考数据信息。现场勘察工作是非常重要的，对施工环境勘察的同时，对工程施工情况予以考虑，制定全面的勘察报告，为高层房屋建筑施工提供有力的前期数据支持，避免桩基础施工过程中出现问题。现场勘察主要内容包括：周围建筑、现场地形地貌、管道电线等等，通过勘察以为桩基础施工提供全面的参考。如果勘察过程中有影响施工的因素，需要进行调整或处理后再进行施工。通过现场勘察，为桩基础施工的顺利进行奠定基础。

3.2 现场准备

在现场准备工作中，施工单位应注意以下几点：首先，必须清除现场妨碍施工的障碍物，如施工现场内的电杆、跨越整个施工区域的电线、废弃建筑物的基础以及其它妨碍施工的地下构筑物和建筑物，以保证桩基础施工的顺利进行。其次，进行施工场地的平整。在进行高层建筑的桩基施工时，如果选择预制桩法，因为打桩机械自重较大，在其入场前，必须保证整个施工作业区的平整，同时还要铺设一定厚度的碎石，以提高地基表面的承载力，并保证桩机的垂直度，使其能够稳定行走；如果选择灌注桩施工法，还应根据不同的成孔方法进行场地的平整工作。如：采用人工挖孔的方法，施工单位应考虑挖孔后土方的运送；如果采用钻孔灌注桩时，施工单位应考虑泥浆槽和排水沟的设置。再次，标注定桩位。定桩位是高层建筑桩基础施工现场准备工作的重要内容，在定桩位时，施工单位必须严格按照施工方案，实地定出控制线，然后根据设计的桩位图，注意编号每一个桩位，并依据桩号所对应的轴线与尺寸，施放桩位，然后设置样桩，以便于桩机的就位和定位。而且，建设单位还必须邀请现场监理工程师对定出的桩位进行检验复核，以免出现定位偏误。最后，标注水准点。建设单位还必须遵循设计的要求，控制桩基施工的标高，详细记录每一根桩桩顶和桩端的标高，并在施工场地周围不受沉桩影响的位置设置两个以上的水准点，以便于更好地控制桩基的高程。

3.3 施工阶段

3.3.1 钻孔过程控制

钻孔施工是桩基础施工的基础，首先要对桩位、标高等信息反复审核保证准确性。确认无误后，对孔深、孔径、孔斜度等方面予以细致的检查，这是为了能够减少误差以及后续的不良影响，保证误差在标准要求范围内。此外，施工时，需要根据现场勘察报告情况进行桩基础施工，以保证施工质量不受地质及环境影响。如果地质发生变化，需根据实际情况对孔桩的深度进行适量调整，以保证高层建筑工程具备良好的承载力。

3.3.2 位置偏位

高层房屋建筑中桩基础施工是为工程建设打基础，只有牢固、稳定、合理的桩基础才能够保证地基质量，从而保证房屋建筑的安全稳定性。在桩基础建设过程中，预制桩如果出现偷工减料等情况，会造成桩基础质量隐患。桩基础在高层房屋建筑中能够承受较大的重力和压力，如果出现桩基础位置偏移的情况，很容易造成工程项目的整体偏差，从而造成不可估量的安全后果，使安全事故发生概率变大。

3.3.3 灌注桩的施工要点

在实际灌注桩施工过程中，钢护筒安装、成孔和灌注成桩是施工中较为关键的步骤。在施工开始阶段，需要安装钢护筒，以此来实现对桩孔位置的固定，保护好孔口。要求钢护筒安放要保证准确性，在具体安装施工时，要保证其平面位置和垂直度，具体需要利用重物将其压入到土中，保证其具有较好的稳固性，在钢护筒外进行填土和压实处理。在成孔作业时，需要做好泥浆制备工作，并将其注入孔内，在孔口处设置溢浆槽，安装泥浆回流装置，实现泥浆的循环利用。使用冲孔机来起吊冲击锤，将其与孔口对准进行自由落体，通过切削破碎岩层和冲击土层，使其成孔。在具体进行钢筋笼施工时，需要提前对其进行制作，当钢筋笼较长时，宜根据设计长度分布进行制作，在制作之前需要对主筋进行矫直处理，根据具体的施工要求采用搭接焊的方式进行施工。在钢筋笼吊放施工时，需要对其进行再次检查，确保其符合施工规范要求，利用吊车将其吊入孔内，入孔时需要清除崩架上的泥土和杂物，并修复变形和移动的箍筋。由于孔底存在沉渣及钢筋笼安装时与孔壁发生碰撞时存在泥土跌落的情况，因此进行清孔作业，保证成桩的质量。在具体进行施工时，宜先将吊管吊入孔内，保证其位置居中，不宜出现卡、挂在钢筋骨架上的情况，也不能与孔壁之间发生碰撞。

3.3.4 预制桩

预制桩主要是先将沉桩设备入土，一定要在合适的位置。预制桩分为木质桩、混凝土预制桩和钢筋桩，一般工地上最常见的就是钢筋混凝土桩，因为钢筋桩不仅牢固，而且比较细小，还可以灵活变换，这样在施工的时候就会给施工者带来很大的便利。预制桩一般都比较持久并且坚固，承载力大，而且不怕潮湿，施工机械化程度高，施工进度快，能够适应不同地质等特点。但是预制桩也是有缺陷的，那就是长度的限制，长度太长，就要先在现场进行加工处理，这样就给施工队增加了难度。并且在加工的时候会用到一些噪音比较大的设备，会对周围的居民造成噪音污染。因此，对于使用预制桩的这种方法首先必须要考虑周围的环境是不是允许来建设预制桩，以及对预制桩加工的设施是否是比较合理的，然后再选择适合的施工方法。在预制桩施工之前，应当先根据图纸进行分析，首先要分析一下这个地质是否符合打预制桩，其次再来分析一下如何打预制桩，就是设计预制桩的打法，然后再确定需要的材料以及施工设施，随后再确定施工的方法。其主要内容包括：确定施工方法、选择打桩机械、确定打桩顺序、桩的预制、运输以及沉桩过程中的技术和安全措施。

3.3.5 钢筋笼检查

钢筋笼的检查是非常必要的，这对其制作质量控制有着重要的影响，并且下笼、焊接等工作经检查核验后进行施工也是保证工程质量的重要举措。钢筋笼一般采用分段制作，制作过程中，长度以钢筋定长为基础，不能小于6m，以保证其结构具备稳定性。在连接钢筋时，需要保证钢筋的轴心保持一致，焊接时要将钢筋接头错开进行焊接。这样焊接是为了保证钢筋笼的质量，避免焊缝的出现，避免后续施工造成断桩的情况。此外，钢筋笼焊接结束后，需要对其进行一定的保护措施，一般需要设置混凝土滚轮在钢筋笼上，利用混凝土对其进行保护功能的实现。一般每隔2m 均匀布置4 个混凝土滚轮，设置在钢筋笼的上中部分。这种保护方式的使用，是为了能够保证钢筋笼在使用过程中，避免受到其他施工环节或其他因素的影响，从而保证桩基础的稳定性，避免短装、断桩的情况发生，从而保证桩基础质量。

3.3.6 混凝土桩

混凝土桩主要以普遍钢筋混凝土或是预应力混凝土制成的桩，使用混凝土能实现钢材和木材的节约，具有较好的耐用性能，而且造价相对较低，在当前高层建筑桩基础施工中应用十分广泛。在浇筑混凝土桩时，需要认真审核桩基础施工标准和设计方案，做好施工过程中的监测工作，具体要严格对混凝土配比、浇筑和搅拌等环节质量进行控制，同时还要针对导管进行水密承压抗拉试验，保证施工中使用的混凝土具有较好的抗离析性能。

4、桩基础施工过程中出现质量问题的处理措施

在高层建筑桩基础施工的过程中，施工单位的现场施工会因为种种因素的影响，出现各种各样的质量问题，一旦出现施工质量问题时，施工单位应立即采用如下的处理措施：（1）补桩法。补桩法是在桩基础施工中针对质量问题最常用且十分有效的一种处理方法。在具体的应用中，主要分为以下几种补桩的方式：在桩基承台前补桩、在桩基承台补桩、地下室施工完成后的静压补桩这三种形式。其中，在桩基承台前补桩的方式主要适用于桩距相对较小的情况下，在运用时，施工单位要先进行钻孔，然后植桩，最后进行沉桩处理，完成补桩工作；而后面两种处理措施则是分别利用地下室结构、承台承受静压桩的施工反力来进行施工处理的，操作相对而言，要比桩基承台前施工处理技术简单，而且更便于操作，因此，这两种方法是当前高层建筑桩基础施工质量问题最常用的补救处理措施。（2）复合地基法。复合地基法也是一种比较常用的高层桩基础质量问题处理措施。在实际运用中，这一处理措施主要是依据桩与土的共同作用原理，对高层地基进行一定的技术处理，通过技术处理，提高地基地面的承载能力，从而使其能够有效分担一定的荷载，降低桩基础的荷载量，保证该建筑整体的质量，从而提高建筑的施工质量，为人们提供满意的服务。

结语：

综上所述,高层房屋建筑桩基础的施工质量关系着整个项目的质量，因此要对桩基础施工予以足够的重视，对常见的问题在施工时就要予以合理的监督和调整，避免事后解决，耽误工期，浪费资源。在发生桩基础施工问题时，要及时发现并采取科学合理的解决措施，避免造成深层次的不良影响，及时进行调整完善，全面提升高层房屋建筑桩基础施工质量，使其能够结构稳定，使建筑施工安全可靠。