高层建筑工程施工中桩基础施工技术分析

张爱丽

【摘要】当前，高层建筑已经成为城市发展的一个必然趋势。而随着高层建筑数量的增加，其施工技术和施工质量也越来越受到人们的重视。本文结合实际的工程案例，对高层建筑工程中的桩基础施工技术进行分析，希望能为高层建筑的桩基础施工提供参考。

【关键词】高层建筑;桩基础;施工技术;类型;特点

随着当今社会城市化进程的不断加快，高层建筑的数量也不断增加。而在高层建筑工程的施工过程中，桩基础施工是保障施工质量，提升施工安全性的关键。因此，在具体的施工中，施工单位一定要合理应用此项施工技术，以此实现工程质量与安全性的全面提升。本文以某工程为具体案例，对施工技术步骤进行分析。

1.工程概况

工程为某高层花园住宅小区的一期工程，共有高层住宅楼4幢，其层数为17-23层，总面积为63907m2。在该工程的基础施工过程中，主要应用的是冲孔灌注桩施工技术。

2.高层建筑工程中的桩基础类型和特征分析

2.1预制桩施工

预制桩就是在工厂或者是施工现场制作的不同材料、形式的桩，然后再通过相应的沉桩设备将其打入、压入或振入到土中。就我国目前的高层建筑工程施工来看，混凝土预制桩和钢桩最为常用。因为混凝土预制桩的承载力很强，施工速度很快，且具有坚固耐久性能，所以此类的预制桩在高层建筑工程中已经得到了广泛应用，但是混凝土预制桩的施工也会为周围环境造成一定程度的影响。钢桩主要有钢管型和H型两种类型，此类基础桩多应用在特殊领域的基础桩施工中。在预制桩的预制过程中，应根据打桩要求的实际顺序来决定桩尖方向，浇筑时应该先浇筑桩顶，后浇筑桩尖，做到依次浇筑。预制桩的沉桩技术有很多种，但是在具体的预制过程中，应用最为广泛的沉桩技术有震动沉桩技术、静力沉桩技术和锤击沉桩技术[1]。

2.2灌注桩施工

灌注桩主要可以按照三种类型来进行划分：钻孔灌注桩、沉管灌注桩、挖空灌注桩。在高层建筑基础桩施工过程中，灌注桩施工方法最为常用，但是在实际的应用中又会有一定程度的差异性。具体施工中，首先需要将桩孔清理干净，然后直接在地面上打孔，将孔内的泥土清理掉，最后将钢筋笼放下，进行混凝土的浇筑。施工中一定要控制好混凝土质量，以免管孔被封堵。具体施工时，施工方案应该按照不同的管桩类型来制定，以此来保障施工的针对性，满足实际工程需求。比如，若采用沉管灌注桩技术进行施工，首先需要用锤来击沉桩，然后借助于振动冲击所产生的力量做出沉管开孔。该方法不仅有着很快的施工速度，且成本也非常低廉。但是在通过该方法进行施工的过程中，很容易在桩身截面上出现局部缩小问题，此时，如果桩身没有足够的强度就会很容易断裂。

3.桩基础施工技术在高层建筑施工中的具体应用

3.1前期准备

在本次的高层建筑桩基础施工中，施工单位需要严格注重施工前期的准备工作，以此来为后续的桩基础施工奠定坚实基础。具体施工之前的准备工作中，主要应注重以下两个方面内容：（1）桩位放线，在清理好施工场地之后，就应该通过放线的方式来确定桩位，定位之后，应该将直径为φ16×80mm的钢筋打入到每一个桩位中心，以此来起到标记桩位的作用，然后用混凝土将钢筋固定好，并做好桩位和轴线的复核[2]。（2）应做好护筒埋设工作，护筒应选择钢板制作的护筒，具体埋设过程中，需要对埋设深度、内径大小做好控制，并注重护筒溢浆口的开设。具体施工中，护筒埋设参数如下：①护筒钢板厚度：4mm;②黏性土中护筒埋设深度：≥1.0m;③沙土中护筒埋设深度：≥1.5m;④孔内泥浆液面高度：>地面水位1.0m;⑤护筒内径：>钻头直径200mm;⑥溢浆口开设数量：1-2个;⑦溢浆口开设高度：>地面高度0.15-0.3m。

3.2冲孔施工

因为深孔会对周边的其他基础设施或建筑物造成影响，所以在本次施工中，考虑到地质因素和周边环境条件等實际情况，采用卷扬机调动重锤的方式进行施工。具体施工中，每当间隔4-5m钻进深度就应该进行一次验孔，且在容易出现缩孔的位置以及钻头更换之前都需要进行验孔。验孔器主要是钢筋焊接而成，并保持与钻头相同的直径，其高度应该是直径的五倍。对于孔径比较大的击沉桩，可以采用分级成孔的形式进行施工，具体施工中，应做好第一级孔径的控制。在冲孔入眼之后，每间隔100-500mm的钻进距离就应该进行一次清孔取样，并妥善保存样品，以此来为最终的验孔工作提供足够的验证依据。具体冲孔施工中的主要工艺参数如下：①大直径桩孔第一级直孔径：设计桩径的0.6～0.8倍;②非桩端持力层取样间隔：300～500mm;③桩端持力层取样间隔：100～300mm。

3.3泥浆处理和清孔施工

该工程施工中，考虑到施工图纸中的具体要求和实际的施工需求，在施工现场布置了相应的泥浆处理系统。具体施工过程中，用挖掘机直接沿着桩位进行泥浆沟的开挖，以此来为泥浆循环开辟一条通道[3]。本次工程的补浆主要通过钻孔泥岩自造浆处理，并根据实际的工况来控制护壁泥浆。在完成了泥浆处理工作之后，首先应做好清孔，本次工程主要应用的清孔方式是正循环法，在成孔的过程中做好清渣处理，通过泥浆循环的方式，使输浆管和孔底连接，然后泵进新的泥浆，这样就可以让已经被冲开的泥渣上浮。具体施工中，考虑到桩孔位置的实际地质条件，将清孔泥浆比重控制在了1∶1.2～1∶1.5之间。

3.4钢筋笼的制作与吊装

在工程的具体施工中，应用到的钢筋笼都是在施工现场进行加工和制作。具体制作中，首先严格根据施工图纸上标注好的直径在加劲箍上分别进行等距离的点焊处理，主筋需要按照其所在位置来选择布置在同一断面上或者是加工接头错开，且应该控制好钢筋接头在同一截面内的总面积以及互相错开的数值。然后需要将桩顶主筋锚固到承台里，在此过程中，需要控制好锚固长度。在完成加劲箍和主筋之间的点焊锚固之后，就可以将螺旋箍套入，并将螺旋箍点焊在主筋上。接下来是对钢筋笼主筋进行混凝土保护层的施工，通过铁垫件或者是软质混凝土垫件在钢筋笼外部设计好的位置进行点焊或者捆扎，并做好保护层厚度的控制。下一步是用汽车对钢筋笼进行整体的吊装，并将其放入孔内。在吊放钢筋笼之前，应做好孔壁有效宽度、垂直度和沉渣厚度等的检测，确定各项标准合格的情况下，立即将钢筋笼吊装到孔内，尽量缩短钢筋笼的停留时间，且在起吊和运输的过程中做好钢筋笼的保护，避免对其造成不可修复的变形。本次施工中，主要的工艺参数如下：①钢筋接头在同一截面内的最大面积：≤全部钢筋面积的50%;②钢筋笼接头错开数值：35d;③桩顶主筋在承台上的锚固长度：≥主筋直径的30倍;④钢筋笼主筋混凝土保护层厚度：≥70mm。

3.5下导管与第二次清孔

下导管施工在完成了钢筋笼施工之后即可进行，具体施工过程中，需要对管壁厚度、导管直径做好控制，保障偏差在允许范围内，并用法兰接头做好两者之间的连接。在此过程中，也应该做好底管长度的控制。在正式使用导管之前，首先应做好试拼接以及试压工作，控制好试水压，并保障其隔水性能。具体施工中，应控制好导管和桩底之间的距离。当一切准备工作完成之后，需要对孔底的沉淀层进行测量，如果沉淀层超出了设计允许的标准，则应该通过射水管冲射或者是射风管冲射的方法进行处理，并做好导管埋深控制。将供浆管连接在导管的顶部，将泥浆从供浆管送入来进行第二次的清孔。如果泥浆中只有少量的沉渣，且能够通过测锤清晰感知到底部的岩面，此时需要将泥浆比例从原来的1∶1.2～1∶1.5改变为1∶1.2～1∶1.25。最后需要对施工进行验收。比如在本次工程中，二次清孔现场验收的质量标准为：①检测深度：距孔底0.2～1.0m;②黏度：≤28s;③含砂率：≤8%;④孔内沉渣：≤5cm;⑤胶体率：≤90%。

3.6水下混凝土灌注

在水下混凝土的灌注施工中，一项关键的内容就是做好质量控制，本次工程中的混凝土质量参数为：①含砂率：40%～45%;②最大粗骨料粒径：<40mm;③适配强度：>设计强度20%。

具体施工中，应尽量缩短每一斗混凝土的灌注时间，通常需要将其控制在15min以内，中间不可以停止施工。灌注过程中，需要对混凝土高度随时进行测量，并及时做好导管的提升和拆除工作，将导管埋深控制在2-6m之间。为保障施工质量，应该将混凝土頂面控制在高出设计标高80cm以上。完成了混凝土浇筑施工后，需要将钢筋笼上的固定措施拆除，让钢筋笼可以和混凝土一起收缩，以此来保障黏接力。

4.结束语

综上，在高层建筑的建设施工中，基础桩施工是保障整体施工质量和安全的关键。因此在具体的施工过程中，施工单位应该对该项施工技术加以合理应用，做好各项工艺流程和工艺参数的控制，以此保障施工质量。

参考文献

[1]曹吉峰.高层建筑桩基础施工技术应用探讨[J].建筑工程技术与设计，2020（11）：1543.

[2]罗小龙.浅析高层建筑桩基础施工技术[J].建筑工程技术与设计，2020（7）：620.

[3]杨庆闻，曾宪伟.高层建筑预制桩基础施工技术分析[J].建筑工程技术与设计，2020（8）：668.

（作者单位：安阳职业技术学院）

【中图分类号】TU473.1

【文献标识码】B

【文章编号】1671-3362（2020）09-0104-02