高层建筑桩基础施工技术分析

李媛

摘要：桩基础施工是高层建筑工程施工建设中的关键环节，对于高层建筑工程的整体结构和稳定性有直接的影响，因此必须不断优化和完善桩基础施工技术，推动高层建筑工程的快速发展。本文就高层建筑工程中桩基础施工技术进行分析。

关键词：高层建筑；桩基础；施工技术

前言

当前，随着城市化进度的不断加快。城市人口不断的增多，导致了土地资源的严重稀缺。为此。高层建筑在城市中的数目不断的增多。也被越来越多的人民重视。但是。由于高层建筑的建筑难度比较大。施工比较复杂。如果在施工的过程中没有进行合理的设计或者施工中存在重大的失误。那么就会留下严重的安全隐患。高层建筑的桩基础施工在高层建筑中是施工的重点部分，它是高层建筑的基础。为此。施工人员在施工过程中要给予高度的重视。

桩基础技术在现今的土建行业施工。尤其是高层建筑施工中是非常关键的技术。对它的运用必须结合实际情况。做好前期的准备和施工的操作。将技术的效果充分发挥。保证工程的质量。保证住户的居住水平和生活安全。

1.桩基础施工概述

桩基础是建筑施工的一种基础的形式。通常是由基桩和桩顶的承台结合在一起而形成的基础性的工程。依据桩端的支撑情况的不同分为高承台桩基和地承台桩基。高承台桩基由于施工方式的不同。可以分为灌注桩和预制桩。桩基础常用的施工方式主要有静压、水冲沉入、振动和锤击。在发生暴雨和地震等自然灾害时。桩基础由于把建筑物的竖直荷载转移到地下以及周围的地面中。桩基础较强的竖向承载力能够发挥重要的作用。增加建筑物对外的抵抗力。这样可以有效地减少建筑物的坍塌与倾斜。桩基础的广泛应用很大程度上在于桩基础增加了建筑物的稳定性。在桩基础的施工中需要注意地基的变形和承载力。而且需要做好土建工程施工前的场地的勘察工作。桩基础和一般的地基工程不同。具有很大的工程量。成本相对比较高。桩基础的施工对于施工场地和地基基础都有较高的要求。因此在桩基础的施工中。要对施工场地进行细致的勘探。促使桩基础的施工能够满足建筑所需的承载力和防震特性。

2.高层建筑桩基础的特点

（1）由于桩能穿过软弱土层。支撑在坚硬或较硬的土层持力层或岩层中。因此。桩能具有很高的单桩和群桩竖向承载力承受来自上部建筑荷载。

（2）桩基具有很大的竖向单桩刚度或群桩刚度，在承受来自上部结构荷载或相邻建筑荷载时。不会产生过大的不均匀沉降。保证建筑的使用安全。

（3）由于单桩或群桩基础具有很大的侧向刚度和较好的抗倾覆能力。能够抵抗巨大的水平荷载，保证建筑的抗倾覆稳定性。

（4）箱、筏承台底土分担上部结构荷载。

3.高层建筑桩基础施工的重要性

近年来。我国社会市场经济得到了快速的发展。推动了我国城市化建设的进程。城市人口数量逐渐增加。造成土地资源越来越稀缺的问题。高层建筑能够有效增加土地的利用率。成为我国城市建筑的主流。是城市改造和发展建设的衡量标准之一。同时。科学技术的快速发展。使得高层建筑施工过程出现了各种新的材料、设备和工艺。为高层建筑的合理设计和科学施工提供了必要的技术支撑。

4.高层建筑桩基础作用与选择

高层建筑的重心高。对于倾斜会十分敏感。并且在风和地震水平负荷载下还会产生巨大的倾覆力矩。所以其对基础的承载力、稳定性和差异沉降的要求都很高，这就必须要选择正确的、合适的桩基础来支撑起整个高层建筑。

一般来说。高层建筑都会设有地下室。所以在高层建筑施工的前期就需要进行基坑支护。这样才能保证土方开挖以及地下室构造施工可以顺利进行。对于一些地基上部软弱而下部太深处埋藏有坚实地层时的高层建筑一般会采用桩基础。或者以桩基作为地震区结构抗震措施的建筑物。总体来说。桩基础的设计必须要满足地基承载力和变形这两个重要标准。现如今的桩基础一般分为三种：现浇混凝土灌注桩、混凝土预制桩以及钢柱。现浇混凝土灌注桩以其桩的承载力较大、适应范围也很广。对环境的危害影响较小的特点。得到了广泛的应用：混凝土预制桩一般会有一定的噪声和振动影响。另外还存在挤土效应。逐渐被淘汰出桩基础的应用。对灌注桩的施工过程。需要对施工场地进行勘察。保证施工场地的平整性：而对于采用人工开挖的方法成孔。则在考虑场地平整性的基础上还要考虑如何把挖出的土体运输出去：如果采用钻孔的方法成孔。则应该考虑相应的排水沟和泥浆槽。

在打桩基础的过程中，可以采用振动打桩、、静压法或者锤击打桩法。但是无论采用哪种方法。由于打桩的施工机械设备本身就有一定的重量。所以不仅要保持高层建筑施工场地自身的平整性。还应该需要铺设一定厚度的碎石来提高地基表面的承重能力。来避免在进行桩基础的施工过程中。会出现的地基周围的土层会因为承重能力不相同而导致的不均匀沉降。从而影响整个高层建筑的施工质量和施工工期。

5.高层建筑桩基础施工前期工作

5.1对建筑桩基础施工现场的环境进行合理的勘察

勘察施工现场的主要目的是搜集现场的基本数据。为科学合理的设计方案提供确切的数字依据。以保证在后期执行时方案的可行陛、指导性。施工现场的环境条件、地质状况等外界条件是勘察的主要内容。现场勘测完毕后。需要对勘察得到的信息进行综合分析和研究，得到包括土层类型、施工深度、水质变化情况、地下水位在内的数据。另外还需要了解施工现场周围的地面建筑的情况，包括其位置、结构、距离以及地下管线的分布情况、使用时间、结构构成、深度、距离、管径大小等一系列情况。

5.2桩基础施工方案的编制准备

勘察工作完成后，就需要对施工方案进行编制。在进行施工方案的编制时。要以获得的数据信息为依据。针对桩基础的施工设备、方法、类型、材料、进度安排进行确定，同时需要充分考虑到周围其他建筑物的稳定性。不能在施工中影响、破坏其他建筑的地基结构和深埋于地下的各种水、暖管道。并且，在桩基础施工前。还需要预先进行基桩测验。以准确的确定实际施工时所需要的每个参数。

5.3建筑桩基础施工机械中的预备

桩基础施工中需要一系列的仪器设备必须在开工前准备完成。并按要求分门别类的进行准备工作。施工前的设备准备工作中。设备的维护和检修是其重点工作内容。为了使设备最快的进人工作状态。需要调整每个设备都处于最佳状态。这样能提高工作的效率。降低生产成本。设备准备时不能忽略周围环境因素的影响。需要结合周围的环境条件进行准备。最大限度的避免外界条件影响设备的工作性能。合理购进设备。只要机器能完成的工作就不靠人力完成。这样可以减少误差。有效的提高施工效率。

5.4桩基础施工现场的准备工作

保持施工现场有序是一项看似可有可无。实则相当有效的准备措施。对现场的杂物和施工中使用的设备清洁处理后按序存放。不仅能使施工现场保持干净。还能保证桩的平整。能够使再施工时各种仪器设备都在要求的状态。很快开始运行。

5.5桩基础施工现场中的放线定位

在对水准点进行确定时。要按照设计中的要求对每一根桩的进行标高记录。主要的目的是控制桩基施工中的标高：在确定桩位时。要在平整的桩基础地基表面中。对放线控制网进行设置。然后根据设计中的尺寸沿着轴线方向对每一根桩进行编号。利用打桩机对每一根桩需要打人的位置进行确定。

6.高层建筑桩基础施工的技术要点

6.1预制桩的施工

预制桩是在桩基础施工现场制成的各种材料、各种形式的桩（如木桩、混凝土方桩、预应力混凝土管桩、钢桩等），用沉桩设备将桩打人、压入或振入土中。是高层建筑桩施工中较多采用的施工方法。在预制桩施工过程中，通常采用静压法、捶击法和振动沉桩法等。能够确保桩基础施工的顺利开展。

6.2灌注桩的施工

灌注桩是直接在所设计的桩位上开孔。其截面为圆形。成孔后在孔内加放钢筋笼，灌注混凝土而成。按成孔方法不同。灌注桩可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩、爆扩灌注桩等。钻孔灌注指利用钻孔机械钻出桩孔。并在孔中浇筑混凝土而成的桩。沉管灌注指利用锤击打桩法或振动打桩法。将带有活瓣式桩尖或预制钢筋混凝土桩靴的钢套管沉入土中。然后边浇筑混凝土。边锤击或振动边拔管而成的桩。人工挖孔指桩孔采用人工挖掘方法进行成孔。然后安放钢筋笼。浇筑混凝土而成的桩。为了确保人工挖孔桩施工过程中的安全。施工时必须考虑预防孔壁坍塌和流砂现象发生。制定合理的护壁措施。爆扩灌注桩指用钻孔爆扩成孔，孔底放入炸药，再灌入适量的混凝土。然后引爆。使孔底形成扩大头。再放人钢筋笼。浇注桩身混凝土。

6.3混凝土桩的施工

混凝土桩是指用普通钢筋混凝土或预应力混凝土制成的桩，具有节约木材和钢材、经久耐用、造价低廉等优点，已广泛应用于高层建筑桩基础施工中。在进行混凝土桩施工浇筑前。需要对桩基础施工的施工标准和设计方案进行审核。保证施工人员和质量监测人员的按时到岗。检查混凝土的配比情况、浇筑情况和搅拌情况。还需要进行导管的水密承压抗拉试验。为了保证桩身的质量。高层建筑混凝土桩基础施工中使用的混凝土原材料的抗离析性能要好。

6.4钻孔灌注桩

在一般的建筑施工过程中。建筑师都会采用钻孔灌注桩技术。钻孔灌注桩的内部上放有钢筋笼。之后便用灌注混泥土的桩孔。这就需要机械设备来完成操作。这是一种最简易方法来定义的桩类型。这种方法不同于其他的打桩方式。钻孔灌注桩是在实施前就利用好已经打好的孔之后再成桩。通过不同的桩体移动的方向从而对桩基产生动态的压力。如果是合适的桩之间的距离可以有效防止缩孔和塌孔。对于一些成孔的柱体可以验证灌注是否顺利实施的依据。另外一方面。我们可以不断增大桩基的支撑面积的来保证桩基的稳定性。并且要在后期进行定期检查桩基的安全稳定和钻杆的角度等措施来确保桩基的稳定性。成孔后要能够对其进行及时的拆除。钻孔灌注在施工的过程中要能够注重保护护筒的中心和桩位线的偏差不能太多。可以依靠钻杆在钻机上的长度可以确定孔的深度。但是当钻孔达到一定的深度后。就必须要能够充分利用钻杆在事先的地方进行清空。这样不但可以确保桩基工程的建筑工程质量。而且在混泥土对成孔灌注之前就对其进行清洗工作。这样才能确保灌注效果。

7.高层建筑工程中的桩基础技术的应用分析

7.1要能够根据土层条件进行操作

在建筑施工现场。由于各个建筑工程现场的地质条件不同。其中即包括是土壤成分和桩端受力的深度和地下水的各个情况等因素。这样会导致桩基础的选择对象会受到一定程度的影响。所以。要能够根据各种桩柱的结构情况和技术性的标准参数进行选择合适的桩基础。

7.2能够对基础载荷量进行有效控制

在建筑施工之前。要对建筑施工的各个环节进行正确地计算。特别是要对建筑物的上层建筑以及承载能力的大小进行科学的计算。并且能够设计适和的桩柱。这是因为建筑物的基础载荷量是影响单桩的承载能力的主要因素。

8.结语

随着经济和技术的发展。建筑工程中高层建筑数量逐渐的增多。建筑工程的质量引起人们更多的关注。因此桩基础技术在建筑工程的施工中广泛的应用。桩基础施工是建筑工程施工过程中的重要组成部分。对于建筑工程的施工效率和质量都有重要的影响。桩基础技术是建筑工程施工中必不可缺少的步骤。施工的好坏关系到整个工程的施工质量。因此施工单位和相关部门需要充分的认识到桩基础技术的重要性。不断的对其进行改进和创新。进一步的推广桩基础技术在建筑工程中的应用。