高层建筑桩基施工过程中质量控制对策分析

郭威

（山西省第一水文地质工程地质队，山西太原030024）

0 引言

基础在高层建筑工程中有着十分重要的作用，承担着上部结构的全部荷载。为了保证高层建筑的基础能够稳固，常常采用桩基础加固。高层建筑的基础一般包含桩基和承台两个部分，而承台的位置位于基础桩顶端，起到桩基和上部建筑主体的连接作用，桩基是否能承受高荷载压力，是否具有稳定安全的抗震功能，是否能够持续保持高强的稳定性，则成为高层建筑安全稳定的重中之重，也是建筑施工单位重点关注的施工内容。为了桩基质量更好地被控制，促使每个建筑工程质量水平在所有环节的提高，接下来将论述高层建筑桩基施工过程中质量控制的对策。

1 高层建筑桩基的作用和选择

依据高层建筑工程的不同要求，应参考以下桩基和基础方案：避免在沉降严重、不均匀沉降的基础上修建高层建筑或核心建筑；烟囱、输电塔等高层建筑，宜选用承载力较大的桩基；为了避免基础振动过大而导致对精密或大型设备基础产生的影响，应适量减小基础振动、沉降速度和控制基础沉降；对于一些地理位置处于软土地基或者是特殊土壤上的永久性建筑物，桩基可视为地震区结构的抗震措施。当地基土层上部较软弱，而下部有满足承载力要求的持力层时，应选择合适桩长的桩基础，尽量穿透软弱土层进入持力层一定深度。如果软弱地层比较厚时，应选用合适桩长的摩擦型桩基或采用复合桩基进行加固，且必须考虑桩基的沉降因素。总的来说，要保证高层建筑的安全可靠，桩基础必须同时满足地基承载力和变形两个方面的要求。

2 高层建筑桩基施工中出现的主要问题

关于高层建筑中的桩基施工，这中间涵盖多个方面的问题，不管这中间哪个阶段出现差错，都会直接影响最后的结果，甚至威胁到高层建筑的整体安全性。我们要时刻注意施工过程中的每个环节，一旦操作出现偏差，都有可能发生桩基位置不正、桩基倾斜、塌孔甚至断桩的质量问题。

2.1 桩位偏差

在测量桩基的位置时，可能会因为人为或者所用设备故障的原因，导致测量放线产生误差；开钻前，机械就位时桩点的对位不准，也可能造成桩位偏移；在成桩的过程中，没有有效的技术手段进行桩位复核，没有合适的措施保证钻机稳定，都有可能导致桩位产生偏差。

2.2 桩基的倾斜

在桩基施工过程中，如果钻机就位后，钻杆垂直度有误差，导致桩架与地面形成的角度大于或小于90°时，会直接导致施工的桩基倾斜；当遇到桩间距过小时，如果施工顺序安排不当，会由于土的挤压作用，影响已施工完成的桩基变形和倾斜；施工中如遇到软硬不均匀的地层和钻孔过程中遇到障碍物或孤石时，如果没有合适的机械操作规程，操作手处理不当也会导致桩基倾斜；在软弱土层的地区开挖基坑时，如果机械操作施工不当，还可能导致施工完的桩基倾斜甚至断裂。

2.3 断桩

预制桩在施工中发生桩基倾斜，如不及时纠正，很可能会导致应力过大而断裂。在起吊、桩基运输等许多环节，吊点或支点位置错误，也会导致桩基直接断裂。同样，在过程中，如果贯入度控制不好或击锤安装不正确，锤击反复进行，桩基的质量结构也会变形破损，甚至导致桩基断裂。由于预制桩桩体需采用多根连接，桩与桩之间应采用直线连接，如果出现角度偏差，压桩过程中很有可能发生接头断裂的现象；连接桩与桩之间的接头一般采用焊接形式，如果焊接质量不合格或连接件存在质量隐患，在压桩过程中也可能断裂；多根桩连接后，如果不能完全同心，中心线产生偏移无法重叠，也有可能压桩时出现桩体的断裂。

灌注桩的断桩主要出现在混凝土灌注过程中，如果密封性不好或混凝土和易性不好，都容易造成堵管，桩身因混凝土灌注中断而断桩；如果水下灌注过程中混凝土面测量错误或者其他原因出现差错，影响埋管深度不符合规范要求甚至拔脱，因操作不当也会导致断桩。一旦成孔质量或泥浆配比不好，灌注过程中出现塌孔，则会导致桩身夹泥，甚至断桩。

3 高层建筑桩基施工质量控制的措施

3.1 高层建筑桩基施工前控制措施

桩基施工质量和建筑物的结构安全紧密关联。桩基施工问题大多可以通过加强技术管理，通过采取有效的技术措施，加强质量控制，有效避免质量事故的发生。

（1）对桩基施工材料的控制。这些最直观影响施工中的质量问题，对于使用中的全部材料都要抽验到位。例如：进场预制桩质量检查合格，及时更换存在问题的桩。对进场的钢筋做好见证取样，复检合格方可使用。混凝土要检查出厂合格资料，通过现场坍落度检测查看和易性，满足要求的方可使用。

（2）加强测量放线管理，控制桩位偏差。不论是灌注桩还是预制桩，放线的准确是必要的。但施工过程中有可能因挤土作用或设备移动，导致原桩位坐标点发生移动。如果不重新复核桩的位置，而是选择位于原桩点的位置进行施工，则成桩后的桩位必定会发生偏移。所以开钻前要通过观察桩位周围地面土体的变化和相邻桩位的相对关系，判断桩位是否有移动。就位时，调整好设备的垂直度，并可对施工桩位用十字线交叉定位，保证施工过程中不会因设备移动而导致桩位偏移找不到。

（3）在打桩施工前，还要查证桩位下是否存在障碍物，可以通过查看地勘资料或从业主收集地下障碍物管道图纸，尽可能提前排除地下障碍或躲避地下管线。钻机就位时还要保证钻机下土质坚硬，必要时可采取回填建筑垃圾或碎石，保证施工过程中钻机稳定。

3.2 高层建筑桩基施工中质量的控制

（1）开钻前，安装钢护筒是第一步，以地表土层情况为标准，正确选择护筒的长度，护筒要插入稳定土层内一定深度，并且保证施工过程中提钻不会出现泥浆低于护筒底的情况，一般采用2～3m，直径要大于桩径0.2m，可采用6mm钢板卷制。

（2）泥浆制配很关键，要控制好泥浆的比重、酸碱度和粘稠度，才能保证成孔和灌注过程中，孔壁不会坍塌。当泥浆充满孔时，孔口溢浆要确保泥浆回流装置安装完好，并且泥浆要经过沉淀池或除砂器才能回流至泥浆池，保证泥浆含沙量达标，才能循环使用。

（3）成桩过程中，要控制好设备的垂直度。预制桩要保证每根桩的连接同心，焊接质量要满足规范要求。灌注桩要根据地层条件，调整好钻机转速和压力，防止成孔后出现缩径、扩径，保证成孔质量和垂直度。

（4）预制桩要根据设计要求，控制好贯入度或贯入压力，不可达到设计后继续加压或锤击，保证桩体质量不被破坏。灌注桩则应做到桩孔嵌入持力层的深度与设计要求保持一致，与此同时也要把握好桩底沉渣，确保桩长设计符合。

（5）在灌注混凝土前，导管应进行气密性试验，保证密封良好。灌注中，要测量好混凝土顶面变化，保证埋管深度满足2～6m的规范要求。结束时为了保证桩头质量，严格按照规范施工，保证超灌不小于0.8m，且拔管时要上下活动，缓慢拔出，不可直接提出导致桩头出现空心。

3.3 对桩基施工中的质量把控

桩基施工过程中要做好资料记录，待混凝土达到龄期后方可开挖基槽进行验桩。开展工作中，要保护好桩头，不可野蛮施工。机械开挖时不允许直接接触桩头，可能导致桩头断裂。尤其要注意特殊地质条件下的基槽开挖，例如在滨水区，遇到软泥层时如果选用的挖掘方法不适当，会由于土的挤压作用，导致桩位发生偏移，甚至桩体折断。

基槽开挖完成后，控制好桩顶标高。预制桩对桩头多余部分进行切除，灌注桩根据桩顶标高，破除超灌的浮浆和混凝土。待基桩检测合格后，方可进行下一步基础和承台的施工。

4 结语

作为高层建筑整体工程的基础，重中之重的一项就是高层建筑桩基的施工工程，高层建筑的施工质量和安全都和它息息相关。所以说，桩基施工工程中遇到的质量问题必须引起重视，制定与施工条件相符合且高效的施工计划和技术措施，保证建筑基础可靠，才能经受住自然灾害和时间的考验，从而保障高层建筑整体的安全和稳定。