高层建筑工程中桩基础的施工技术分析

李茂堂

(甘肃蓝安工程建设有限公司，甘肃 白银 730900)

0 前 言

在高层建筑工程中，主要的核心点是基础工程，其也是最主要的质量控制点。因此，必须严格把控基础工程的施工质量，施工过程中要结合基础工程的自身特点进行处理，如此才能更好地确保项目质量。

1 工程概况

某高层综合办公楼东西长105 m，南北长39 m，东临东寺巷，呈规则矩形。工程总用地面积为3 860.8 m2，总建筑面积为39 768.2 m2，其中地上30 038 m2，地下9 730 m2，建筑基底面积为2 195 m2，容积率8.37。建筑设计总高度达91.05 m，地上、地下共23层。

2 基础类型选择

拟建场地在海积平原上，其上部属于回填土，下部为液化砂层松散-稍密状态的细中砂、中粗砂、高压缩性淤泥、淤泥质黏土混合层，未经处理，不宜作为天然地基。场地内可塑-硬塑状态湛江组黏土层和厚度较大中密-密实状态含黏性土中粗砂层均可作为桩端持力层。如采用天然地基浅基础与地基处理均无法满足设计要求，建议本工程采用PHC管桩。

在本工程中，工程桩选长度为24 m的PHC桩。严格控制同一承台或基础梁相邻管桩接头的位置，避免其在相同的水平线上，并同时满足纵向位置错开间距超过1 m的要求。管桩壁厚125 mm，选择强度为C80的先张法预应力混凝土。桩尖底盘厚度≥12 mm，桩尖厚度≥18 mm。桩尖材料采用Q235钢。

3 施工准备工作

3.1 施工现场及周边环境的踏勘

现场踏勘调查内容主要包括以下方面：①施工现场地形地貌、气候等自然条件；②成桩深度范围土层以及地下水分布情况；③施工区域自然与人为地质现象；④施工区域地下构(建)筑物、障碍物情况；⑤沉桩区域地下管线分布情况。

3.2 技术准备

技术准备内容主要包括以下方面：①编制施工方案，明确成桩机械、成桩方法、施工顺序、临近建筑物、地下管线保护措施等；②明确施工计划、施工进度、人力物力需求计划等，为后续工作的开展提供清晰的引导；③确定有效的控制措施，包含质量控制、安全控制、文明施工等方面的具体方法。

4 桩基础施工技术

4.1 测量放线

4.1.1 平面坐标、高层的控制

正式施工前，项目经理会同专业技术人员深入现场，查明实际情况，再以掌握的信息为依据编制可行的测量控制方案，以此为引导开展测量控制工作，生成完整的测量报告。项目技术负责人批准后上报给监理工程师、业主代表审批[1]。测量控制中重点内容在于定位，明确稳定、显眼的地标实施测量，确定合适的方位角和距离。

在布设桩位控制点和水准点时合理控制其位置，确保其不受到施工的干扰。后续施工期间定期复核测量桩位。不同测量控制对象所对应的作业设备不同，其中桩位的测量用全站仪完成，标高的测量控制用水准仪完成。

4.1.2 桩位的测量

综合考虑设计图和平面控制网络，精细完成桩位的测量放线工作，与此同时将轴线控制桩设置到位。控制桩不应设置在打桩振动和挤土影响范围内的地方[2]。在测定桩位点后用白灰画线(得到与桩径保持一致的圆圈)，在此基础上于桩中心位置打设小木桩，分别编号。安排专员定期检查控制桩及桩位标志桩，判断其是否有松动、偏移、受损现象，若有则采取纠偏、修复等相关处理措施。

4.1.3 桩位的复核

桩机移位后，安排第二次桩位放样复核，具体可采用拉设仪器复测的方法，或用轴线控制桩拉线的方法完成。桩机移位时不碰触桩位放线标志桩，若由于磕碰而导致标志桩受损，则重新测量定位。复测时由质检员参与其中，加强跟踪与检查，以确保无误。桩机移位对中过程中，质检员需要深入现场详细检查对中情况，判断是否满足要求，若有误则重新进行桩位对中[3]。不同类型的桩其对应的检查项目以及允许偏差有所不同，需分情况考虑，具体如表1所示(表中，H为地面标高与桩顶设计标高的差值，mm)。

表1 桩位允许误差

4.2 桩尖焊接

在本工程中，桩尖选用的是平底十字形桩尖，对该部分做焊接处理时，先用钢丝刷清理桩端端头板，避免该处残留铁锈或其他的杂物。首先，对桩尖和管桩端头板做点焊处理，保证其具有稳定性；然后，2名焊工就位，从两端开始同步对称施焊，尽可能减小两端的偏差，以免引起桩尖偏位等问题。桩接头经过焊接后，以自然冷却的方式恢复正常状况，刷涂防腐漆，起到防护的作用，此后方可压桩。自然冷却的时间主要根据现场气温条件而定，通常至少需达到10 min，不可采用水冷却或是其他人工手段。

4.3 起吊预制桩

桩机主要有顶压和包夹两类，现阶段应用较为广泛的是包夹式，实际操作中，在静力压桩机夹具中吊入预制管桩，待其保持夹紧的状态后，再放至预先确定的桩位，经过检测后对垂直度做适当的调整，直至满足要求为止。

4.4 压 桩

1)准备工作。施工前先检测地基的承载力，设计要求其在场地平整的前提下超过压桩机接地压强的1.2倍。将桩机安排在指定位置，到位后应维持稳定，地面不可出现下沉现象，否则会影响桩机的稳定运行。

相邻两桩的间距较小时，压桩期间可能会出现土体隆起、管桩上浮等问题，为此宜采用跳压的方法。桩的间距在1.75 m以内时，综合考虑施工水平以及现场的实际情况，采取先引孔后压桩的方法，引孔孔径控制在350～400 mm，深度需到达持力层。

2)压桩措施。吊装管桩时要提前调平机台，准确定位对中后方可压桩。压桩期间，联合应用经纬仪和吊线锤，检测管桩的位置，予以有效的控制。根据要求，管桩的垂直度偏差不宜超过0.5%，否则需纠偏；而偏差在1%以上时，必须拔出并重新施工。

压桩施工时，采取有效的控制措施，以免出现土体隆起、周边桩体上浮的问题。施工过程中加强检查，若现场有临时桩上浮的迹象，则随即暂停压桩，经过一段时间的观测后，根据掌握的实际情况安排复压，同时复核压力值。按照特定的流程有序沉桩，即先长后短、先密后疏、先内后外，由中心逐渐向四周对称推进[4-5]。

4.5 接 桩

桩顶压至地面以上0.5～1 m的位置时，开始接桩。以焊接的方法完成接桩作业，安排2名具有资质的焊工，在两侧对称同步施焊，错位偏差≤2 mm。焊接厚度需具有一致性，焊缝应足够饱满，不可残留焊渣。管桩接口部位焊接层数控制在2～3层，每结束一层焊接后随即清理焊渣，各层焊缝余高需在1.5 mm以上。上下节桩的平面应具有一致性，允许存在适量的偏差但≤10 mm。接桩的焊缝温度较高，以自然冷却的方法降温，管桩接桩部位存在外露法兰，采用刷涂油漆的方法予以防护。严格检验管桩接桩焊缝，具体检查项目、方法以及允许偏差，如表2所示。

表2 接桩焊缝质量检验标准 单位：mm

4.6 送 桩

在桩顶和桩机压头间放置送桩器，确保该装置的中心与桩中心呈垂直的位置关系，在此前提下，以缓慢的速度加压，使顶杆受力，而后再校正垂直度，若无异常则送桩，直至桩被压入至设计标高处为止。除了确保桩长、桩尖入持力层深度均满足要求外，终压值也应具有合理性。

4.7 管桩截桩

施工期间，预应力管桩会对钢筋施加预应力，根据此特点，需以合理的方法尽可能减小截桩期间的预应力损失。桩头的开凿不可采用强制性手段，较为合适的是利用环切切割机做环切处理，以相对“柔和”的方式切断钢筋。

4.8 桩顶填芯

管桩、承台、基础梁三部分需紧密连接，进而保证桩基有足够的承载力，为此，对管桩做混凝土填芯处理。在设置钢托板时，尽可能将其深入至管桩内部；配备厚度为4～5 mm、直径略小于管桩内径的圆薄钢板，将其深入桩内1.2 m，用于阻止灌入的混凝土下落。钢筋骨架为6根Φ18 mm纵向筋、Φ8 mm环状箍筋和3根Φ8 mm管口端部防坠落筋。

5 结束语

在高层建筑工程项目建设中，桩基础是极为重要的工程内容，必须严格把控施工每一个环节，以保证建筑工程的整体质量。本文以具体工程为实例，讨论分析了桩基础施工技术在建筑工程中的应用，详细阐述了技术要点，希望能对同类施工提供参考和借鉴。

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