高层建筑桩基础施工技术之浅见

胡峰伟

(山西五建集团有限公司，山西 太原 030006)

高层建筑桩基础施工技术之浅见

胡峰伟

(山西五建集团有限公司，山西 太原 030006)

现代高层建筑高度大，从结构设计角度来看，高层建筑基础必须有一定的埋深保证其稳定性，因此施工的主要难点即高层建筑上部结构的施工高度大及基础施工的深度大。而高层建筑的基础一般采用桩基施工，基于此，本文结合高层建筑桩基础施工前期准备工作，对几种常用的沉桩方法进行了详细探究，并且分析了建筑桩基础的施工技术，以期为高层建筑桩基础施工的质量提供保障。

高层建筑 桩基础 沉桩 施工技术

随着城市建设的加快发展，高层建筑已然成为现代化城市必不可少的一大基础。而现代科学技术的发展也为高层建筑的施工提供了技术保障，高层建筑的施工主要包括基础结构施工与主体结构施工两大方面。因高层建筑高度大，建筑基础需要埋深大，高层建筑的施工具有较大的难度。高层建筑常用的基础形式有桩基础、筏形基础、箱形基础等，本文就对桩基础展开研究。

1. 前期准备工作

1.1 施工现场勘察

在正式开工建设前，施工单位应组织技术人员对桩基施工的现场及周围环境进行全面踏勘，全面收集与工程施工有关的资料，以便为编制施工方案提供所需的资料。施工现场勘查内容主要有以下几点：

①查阅并分析施工场地的地质勘察报告，对桩基础施工现场的土层分布情况进行详细了解，掌握土层的形成年代以及各层土的物理指标，并明确桩基础的深度；

②了解桩基础施工现场的地下水分布情况，了解其水位、水质及变化情况；③对桩基础施工现场的气候、地貌、地形以及其他自然条件进行勘察；

④对施工现场区域内的人为和自然地质现象进行勘察，了解桩基础施工现场有无障碍物、地下构筑物、矿岩等；

⑤对沉桩区域附近的电缆线、煤气管、上水管、下水管的结构情况、埋置深度、使用年限、管径大小、距离以及分布情况进行勘察；

⑥对高层建筑附近的的建筑物进行勘察，了解其距离、具体位置、当前使用情况、结构性质等。

1.2 施工现场准备

在实施成桩施工之前，应当先清除现场障碍物，将地下和高空中妨碍施工的障碍物清除，，防止出现安全生产事故。高层建筑物的桩基通常为密布的群桩，在将桩机运往施工现场之前必须对整个作业区进行平整，保证桩机始终处于垂直状态，便于其稳定行走。

对于预制桩施工，由于打桩的施工机械设备自身重量较大，必须保证施工场地平整，还应考虑铺设一定厚度（通常为200mm左右）的碎石，以提高地基表面的承载能力。在进行打桩作业时，地基周围土层可能会出现承载力不够而导致地基表面不均匀沉降，影响打桩的垂直度，继而影响工程施工质量。为了提高地基土的承载能力，工程施工中通常使用履带式打桩机，其要求地基附近土层的承载能力为130kPa左右。

灌注桩有不同的成孔方法，如人工挖孔方法、钻孔灌注桩等，应当依据所选用的成桩方法来进行施工场地的平整工作。人工挖孔方法，不仅要考虑场地的平整性还要考虑挖孔后的运土道路；而钻孔灌注桩则应设置排水沟以及泥浆池。目前，上海等大中城市开始运用钻孔灌注桩硬地施工法，该法要求在灌注桩施工区内先制作混凝土硬地，设置排水沟、泥浆池、等设施，之后再使用钻机在桩位处钻孔成桩。采用硬地做法有利于泥浆有序的排放，做到了文明施工，在一定程度上提高了施工效率。在进行沉管灌注桩施工时，与预制桩相似，要求场地平整，但由于其沉管时采取振动法或锤击的方法，使得桩机对地基土的承载力有较高的要求。

1.3 机械设备准备

根据施工现场的土层状况及设计的桩型，施工前应选择好合理的机械设备，并进行工艺试桩，保证安全性及有效性。

1.4 施工技术准备

施工技术准备主要有以下几点：①在施工前应当对施工方案进行编制，对地下管线和临近建筑物做好保护措施，明确施工顺序、成桩方法、成桩机械等；②对施工进度进行计划，依据桩基础施工的特点和工程总进度进行桩基施工进度计划编制，其中包括设备需求计划、工程进度计划、材料使用计划、劳动力需求计划等；③施工建设前必须制定确保施工质量的措施，要求施工团队文明施工，拥有安全技术、质量保证等；④为了确保桩基础顺利施工，在桩基础施工前先进行工艺试桩工作，由试桩情况来确定合理的施工工艺并确定施工工艺参数。

1.5 现场放线定位

在桩基础施工前，桩基础施工现场应对轴线进行全方位的复合检查，保证施工场地所布置的控制点不受施工影响，以便桩基础施工结束后可以复核桩位。首先要进行定桩位，要依据施工网格实地确定桩位的控制线，为了让桩机能够顺利就位，必须严格对照设计的桩位图，对每个桩进行逐一编号，根据桩号所对应的轴线、尺寸来施放桩位，并设置样桩。在桩位设定完毕后必须再经一次全面的复核，避免定位出现错误。其次是设置水准点，施工区附近应设置不受沉桩影响的水准点，水准点的数目一般要求不少于2个。在桩基础施工过程中，对桩基础进行标高控制，遵照设计要求，每根桩施工结束后需及时进行桩端和桩顶的标高记录，将施工所用的水准点布置在沉桩影响的范围之外，在桩基础施工过程中予以保护，避免其遭受破坏，且可以利用建筑高程控制网的水准基点。

2. 选用合理沉桩方法

2.1 灌注桩的成桩方法

灌注桩在施工过程中通常使用泥浆护壁成孔、沉管成孔和作业成孔等方法进行作业, 在桩孔制作完毕后，将预先制作的钢筋笼放入制作好的桩孔中,继而浇筑混凝土,待混凝土凝结硬化后就成为灌注桩。

泥浆护壁成孔主要有循环泥浆护壁成孔和冲孔两种, 冲孔通常用在粘性土及碎石土，也可用于淤泥质土、粉土及砂土。循环泥浆护壁成孔通常用在淤泥质土、粉土和一般粘性土中，在砂性土中也可适用，但应注意泥浆护壁，防止护壁倒塌；沉管成孔一般采用锤击法、冲击法、和振动法等方法,但这些方法在施工中容易发生噪音、振动和挤土的现象, 实际使用期间应注意对环境的保护。

在干作业成孔中可以考虑使用机械钻孔和人工成孔方法。机械钻孔法可用于粘性土及粉土，在砂土中也可能采用；而人工挖孔法一般用于粘性土中,如果条件允许在淤泥质土及粉土中应视具体条件而定, 但在砂土及碎石土中不予采用。机械钻孔通常用于粘性土、粉土和砂土中。如果施工现场的人工成孔处低于地下水位,应在人工开挖过程有可靠的排水或止水措施。通过对灌注桩几种施工方法的比较，可以发现泥浆护壁成孔及干作业成孔方法具有振动与噪音很小的优点，并且这两种灌注桩在施工都无挤土问题或者挤土程度小，因而在城市的高层建筑桩基中得以普遍采用。

下图为钻孔灌注桩施工示意图，a为成孔，b为下导管、钢筋笼，c为灌注混凝土，d为成桩。

钻孔灌注桩施工示意图1

2.2 钢桩与混凝土桩的沉桩方法

预制的混凝土桩主要有两类, 即方桩和管桩。桩基础施工中经常使用的沉桩方法有水冲桩法、锤击打人法、沉桩法和静力压桩法，钢桩主要分为型钢桩和钢管桩,由于在施工中极易出现挤土的现象, 此时应当采取办法降低挤土现象减少对周围的影响亦或避免出现挤土。在使用水冲法沉桩过程中,内射水法可以对敞口混凝土桩和钢管桩使用,外射水法可以对混凝土桩和型钢桩, 两种方法都需要在桩顶（约标高2m处）停止射水,在此基础上使用锤击法达到设计标高。

3. 结束语

综上，随着我国城市建设的快速发展，城市居民对高层建筑的需求越来越高，但高层建筑的施工具有较大的难度，主要难点就在于高层建筑上部结构的施工高度大、基础施工的深度大。所以，相关人员应当加强建筑桩基础施工前期准备工作，并且在施工中合理选择沉桩方法，优化且改进桩基础的施工技术，从而促进高层建筑桩基础施工质量的提升。

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[3]英晓华.浅析高层建筑的桩基础施工技术[J].建筑工程技术与设计,2013,(8):111-112.

TU75

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1007-6344（2015）11-0244-01