桩基础施工技术及其在高层建筑工程中的应用

王震

【摘要】我国一直以来在经济建设方面所做出的不懈努力，不仅令国家得以迅猛发展，而且也使得城市化进程大大加快，各个城市而今有很多已然建成或者是正在加紧建设的高层建筑，从整体上来看高层建筑已然不仅是一线城市的标配，在很多发展相对滞后一些的五线城市也建设起了诸多高楼大厦。高层建筑在得以大力建设的同时也不可忽视其质量以及安全，由此便突显出了桩基础施工技术的重要性。本文在简述桩基础施工技术操作要义的基础上，探究桩基础施工技术在当下高层建筑工程当中的切实应用。

【关键词】工程施工；施工技术；高层建筑；桩基础；实际应用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.074

一般而言，在高层建筑整个基础性的施工中，灌注桩以及预制桩是其桩基础当中最为主要的两种施工，像高层建筑这种大型的工程在施工时，需要历经漫长的施工周期，如此长的施工时间难免会受到各种因素的影响，进而在各种桩基础施工中到底选用哪一种还要基于工程实际情况来最终确定。所以，在对高层建筑工程着手进行一些基础施工时，一定要先做好现场勘察再正式开展施工，切实按照现场勘察过程中所取得的具体数据信息来对整个施工方案进行制定，借此选用最科学合理、较为适合的桩基础施工技术，尽可能让成桩质量更高。

1、桩基础施工技术的操作要义

桩基础是当前高层建筑施工过程中的关键环节，主要指的是将高层建筑施工期间产生的一系列竖向荷载转移到灌注桩上，能够有效降低对原有土壤结构的荷载压力，尤其针对地震频发以及具有季节性暴雨的地区桩基础，可以有效增强建筑本身的稳定性，可以有效防止或倾斜等现象的出现，因此针对当前的高层建筑施工体系来讲，落实好桩基础的管控将直接影响后期的质量。

一般而言，要按照建筑总体上的高度来对建筑工程当中基础项目的具体施工加以确定，当确定好了总体高度之后，在对桩基础的确切深度进行计算，借助朝着地下土壤进行打桩的方式来让目标加固。总的来说桩基础有着很多种施工方式，其中通过机械向着地面钻孔是较为常用的一种施工方式，按照桩柱直径来对桩孔的大小进行控制。实际施工时，如果桩基础理论上的设计方案与施工现场存在较大矛盾，两者无法相互融合，那么就要在短时间内共同商讨出可以有效应对矛盾的解决方案，与此同时在着手动工之前，一定要对施工区域内的实际土壤状况展开分析，如果土壤情况没有达到既定的施工要求，那么就要借助换填土壤这种方式来使其尽可能与施工要求相符合。进行钻孔施工时，一定要对钻孔强度以及钻孔的时间进行严格把控，如此一来变可在最大程度上令钻孔深度达到既定施工标准。一般来说，要事先预制桩柱，而后将其在完成钻孔之后，再运送到施工现场，如此一来更便于安装。为了尽可能确保桩基础施工能与主体建筑的实际施工需求相契合，在对桩基础施工进行设计时，需要把施工环境考虑进去，看看建筑物周遭环境有无震荡隐患，而后把作用力计算进去，以此确保最终的设计结果是科学合理的。

2、桩基础施工技术在当下高层建筑工程当中的切实应用

2.1 施工准备

2.1.1勘察现场

高层建筑在正式着手动工前，相关施工单位要迅速组建优质专业的施工团队，控制好施工现场并对其展开全面地勘察工作。勘察现场涉及到许多内容，像是施工现场附近的建筑物有哪些结构特点，施工现场的确切位置，施工现场周遭的大环境，实际的施工条件达到何种程度，施工现场有着何种地形地貌，施工现场地下管道的铺设情况等等，除此之外还涉及到了施工环境的具体地理环境信息以及气候条件信息，了解地下水位的深度、分析水质变化情况、结合土壤的实际情况分析土壤成分以及具体的实施深度等。经过精确详尽的勘察以及分析后，再去设计具体的施工方案，进而确保与实际施工密切相关的诸多方面都是最优选择。其中值得一提的是，勘察现场的工作人员一定要严格审核并仔细验证获得的勘察数据，尽可能确保其数据的准确性，以此为后续的桩基础施工以及高层建筑的全面动工打好基础。

2.1.2编制准备

在完成施工现场的勘查作业之后，需要结合勘察之后得出来的结果落实整体施工方案的全方位调整和编制。在编制施工方案的过程中，必须要将前期勘察所获得到的信息数据作为主要依据，以此分析桩基础的具体施工方式、桩柱类型、相关机械的使用情况以及材料的选择等，同时还需要考虑周边既有建构筑物的实际稳定性，避免桩基础施工对地下管线以及其他建构筑物造成影响，在确定了相关参数之后进行基础的试验，保证选中的相关元素以及确定的参数能够满足实际的使用需求。

2.1.3放线工作

放线对于高层建筑当中的桩基础施工而言，是其准备工作中不可或缺的一项，放线工作简单来说就是根据高层建筑当中桩基础动工的设计图纸既定的一些技术准则，来对桩基础中的诸多轴线进行检查以及确定，以此尽可能规避因施工现场当中的错误控制点而阻碍到实际施工。后续定桩施工也要基于施工图纸再开展，当做好这些准备工作后，一定要对每个环节进行反复校对，严格认真地检查是否还存在问题，避免因某个环节出现问题而影响到整个施工质量。

2.1.4施工方案核定

桩基礎施工一定要基于相应的施工方案再动工，施工前要编制好接下来的施工流程以及应用到的若干机械设备，在此过程中需要根据桩基础施工特点，制定出更为全面详尽的施工步骤，像是施工人员的具体安排、机械设备使用等等。除次之外，对于桩基础施工所应用到的技术要展开详细分析，按照施工详情择选出最佳施工技艺，以此确保高层建筑施工可以高质高效地进行。

2.2 施工技术

2.2.1施工过程中的筑桩技术

筑桩当中无论是灌注桩还是预制桩，所发挥的作用都是不容小觑的。以预制桩展开施工时，要选取好桩线，以此确保桩基础施工时尽可能不发生地基上溢、桩基础倾斜以及土壤压实等问题。进桩时，一定要切实保护好桩基础以及桩本身。压桩时，一定要控制好下压速度，以此让桩身可以与土体进行有效接触，让土体抗剪力进行充分释放，下压时，其方向一定要和桩基对准，不要预留钢筋或者是桩孔。桩基础表面要留有5到10毫米的距离，压桩操作要进行多长时间要视压桩效果而定，为了尽可能达到既定施工要求，一定要对预制桩展开压桩作业。

灌注桩施工中还有一些需要注意的操作要点：首先，由于施工用到的一些桩材料大多来自混凝土，进而浇注混凝土之前，要对混凝土抽样并进行严格检验，检查设备一定要是规范标准，避免设备故障而对检验结果造成不良影响；其次，正式动工前，一定要检查好施工标准以及相应的技术方案，仔细检查好混凝土配比有无问题、混凝土搅拌是否符合要求，让浇筑质量尽可能满足设计要求；最后，你一定要检查好混凝土坍落度以及其均匀性，以此确保施工技术达到既定要求，在最大程度上确保高层建筑工程没有质量问题和安全问题。

2.2.2施工过程中的成桩技术

（1）钻孔施工

在钻孔施工前期需要分析钻机的平整度，进行相关参数的核对，避免钻机出现倾斜情况，对准孔位缓慢的进行钻进，最终导向部位或者钻头全部进入地层之后，才可以逐步提升钻进的速度，在下降过程中要结合泥浆的实际情况进行分析，确保施工的质量能够满足后期的实际施工需求。

在钻孔已经达到规定深度之后，需要由相关负责人批准进行审核，才可以进行后期的清孔作业，在清孔的过程中为了避免塌孔等情况的发生，要确保孔内水位高于地下水位，差距在1.5米左右。在实际作业期间，首先清空的速度必须要快评论，但是有可能会导致孔里的沉淀厚度增加，其次孔内泥浆的实际指标要进行精准检测和核对，符合施工要求之后才可以落实下一步的施工计划。不能利用加深钻孔深度的方式来代替本应该进行的清孔作业。

（2）护筒施工

针对当前的灌注桩施工来讲，首先需要埋设护筒，护筒的制作材料往往以钢板为主，护筒内径需要大于桩基础直径20～40厘米左右，同时护筒坑的直径要大于护筒直径1米左右。在埋设之前，需要将护筒坑底部的淤泥以及杂物清除干净，确保互通能够坐落在坚固的基岩上，同时护筒和桩的中心线必须要重合，误差需要控制在5厘米以下，护筒的四周利用粘土分层夯实且，护筒最初要高出地面45厘米左右。

（3）成桩施工

混凝土桩以及灌注桩是成桩技术中最为主要的两种方式，其中灌注桩技术是使用更多的一种，沉管成孔以及作业成孔对于灌注桩而言是最常用的两种施工方式。整合桩基浇注之前，一定要在桩孔当中放好钢筋笼，而后再展开浇注作业，一直到混凝土硬化再停。冲击法以及振动法对于沉管成孔而言，是最常用的两种施工方式，但不尽如人意的是其在实际施工时有一定弊端，施工振动而产生的各种噪音严重影响到周围居民平时生活，很多居民都不堪其扰，对于这一问题不仅要加以重视还要采取一些行之有效的措施进行解决，尽可能减少施工对居民的各种不良影响。一般来说，机械钻孔以及人工钻孔是作业成孔最为主要的两种方式，它们各有自己的应用优势以及适合使用的范围，其中人工钻孔大多在对砂类土、粉土或者是豁性土展开施工时使用，钻孔作业时一定要严格把控好地下水止水情况和排水情况。管桩以及方桩是混凝土桩施工中最为主见的两种形式，其中沉桩法、静压法以及锤击打入法是其较为重要的三种施工方法，每种方式既有优势，也有着不足，挤土现象是对这些方式切实使用时常有的，这种不良现象严重影响着高层建筑工程的实际质量，进而一定要严格把控。为了尽可能确保桩基础施工质量，动工时一定要严格遵循既定图纸标准再去进行。

2.3 注意事项

无论是应用灌注桩的相关设备还是应用其技艺，都有着相应使用条件，一定要基于施工现场的自然条件来选择最恰当的技艺以及设备，以此更好更快地进行施工。如若施工处多砂土或者是淤泥，那么施工深度要控制在15米以内，如果地下水不是特别充足，而完成的孔会有一些收缩，进而要依靠锤击或者是振动沉管灌注桩来展开施工，如若施工处位于软土层，那么就通过复打法依靠小桩管产生大截面桩。如若施工区的深度在10米以下，直径范围大于250毫米小于400毫米，地质为一般粘土，没有地下水，那么就采用钻孔灌注桩这种快速成孔方式来施工。如若施工区的地质是粘性土或者是砂质土，直径超过60厘米，地下水丰富，那么就采用潜水电钻这种成孔方式来施工。如若施工区的地质条件较好，直径在21.2米，没有较多地下水，那么就采用人工挖孔这种操作简单的成孔方式来施工，与此同时要注意安全防范。如若施工区的地质大多是卵石或者是砂砾石，那么就采用冲击钻这种没有太大难度的成孔方式来施工，其相较于振动沉管机或者是螺旋钻孔机而言，设备相对简单，无太大操作难度，但与此同时其成孔形状也不太规则，工作效率不高，极易产生较大泥浆泥泞，对施工整体环境有着很大影响。

2.4 质量控制策略

针对高层建筑来讲桩基础的质量将直接影响建筑本身的稳定性和安全性，因此再结合实际工程需求，选择具有针对性的桩基础，施工技术的同时还需要打造完善的安全管控策略。

首先落实好人员交底以及人员培训作业，这就需要综合施工团队以及建设单位的相关人员进行针对性分析和管理，在工程之前落实全方位的技术交底，在施工过程中进行全过程的监管和培训，及时的明确施工重点，具备较高的安全防控意识，这样才可以有效避免施工隐患的存在。

其次要营造全寿命周期管理体系，这一体系也是针对施工的各个要素而言的，例如施工材料的质量监管涉及到了前期采购、运输、使用、检测以及验收，施工设备的全寿命周期管理则涉及到了前期的性能检测、入场施工、零部件更换以及故障维修和报废等。这种全寿命周期管理模式，可以让整体施工现场具有精细化管理保障能够有效杜绝细节风险的存在。

再次，打造完善的监理体系。内部监理和外部监理必须要有机结合，要营造全方位的监理管控方案，确保能够结合施工过程中的各项环节进行针对性的监督和控制。同時各个部门以及各个岗位人员之间也需要建立在责任意识的基础上进行相互监督。这样才可以促使桩基础施工具有稳定保障，能够为高层建筑的未来发展提供稳定服务。

结语：

综上所述，高层建筑如今迎来了蓬勃发展，广大国民不单重视其整体效果，对其质量也有着更高要求。桩基础施工对于高层建筑而言，是不可缺少的部分，在正式施工前要做好勘察现场、放线工作以及编制方案的施工准备，筑桩技术以及成桩技术是其施工过程中最为主要的两种施工技术，在此过程中还要额外注意上述提到的事项，由此才能尽可能确保桩基础施工技术是契合既定施工要求的，进而高质高效地展开施工，在最大程度上确保整体施工质量。

参考文献：

[1]李茂奎，何秀彬.桩基础施工技术在建筑工程中的应用[J].环球市场，2018（12）：231.

[2]孙守东.高层建筑工程施工中桩基础施工技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2018（06）： 1472.

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