高層建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)探討

李培源　王勇

（1.鄭州市金水區(qū)崗杜街16號(hào)院　450000　2.許昌市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站　461000）

高層建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)探討

李培源1王勇2

（1.鄭州市金水區(qū)崗杜街16號(hào)院4500002.許昌市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站461000）

隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展，過(guò)多人口涌入城市，給城市住房及用地帶來(lái)巨大的壓力，高層建筑作為城市發(fā)展的象征，同時(shí)也緩解了城市人口劇增帶來(lái)的住房壓力。同時(shí)，高層建筑高度的不斷增加，無(wú)疑給建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工方面帶來(lái)較多問(wèn)題，其中主要是地基承載力，因?yàn)榻ㄖ叨扰c地基承載力成正比關(guān)系。在大多數(shù)城市，增加地基承載力的方法一般選擇樁基礎(chǔ)，當(dāng)然還有其它的一些加固形式，比如：箱形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)等等。本文之所以選擇樁基礎(chǔ)展開(kāi)研究，主要是因?yàn)闃痘A(chǔ)適用范圍最廣泛，在建筑領(lǐng)域應(yīng)用較多，筆者結(jié)合自身對(duì)樁基礎(chǔ)施工的經(jīng)驗(yàn)，提出個(gè)人的一些見(jiàn)解，供同仁解評(píng)。

高層建筑；靜壓樁；灌注樁

城市建筑中，樁基礎(chǔ)一般分為預(yù)制樁、灌注樁兩種形式。預(yù)制樁一般采用靜壓預(yù)制樁法應(yīng)用較廣泛，因?yàn)榇朔ㄔ胍粜?，施工速度較快等特點(diǎn)。灌注樁主要適用于城市郊區(qū)、或者地質(zhì)情況較復(fù)雜的地區(qū)，這種方法噪音較大，并有一定的振動(dòng)，對(duì)附近的建筑物及居民有一定影響，所以本文主要對(duì)靜壓預(yù)制樁法進(jìn)行詳細(xì)的研究，對(duì)灌注樁法施工中因注意的一些關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行淺析。

1　靜壓預(yù)制樁法

靜壓預(yù)制樁法主要是通過(guò)樁機(jī)液壓千斤頂把事先預(yù)制好的混凝土樁壓人基礎(chǔ)之內(nèi)，從而提高地基承載力的方法。這種方法優(yōu)點(diǎn)是噪音小、技術(shù)難度低、施工速度快等特點(diǎn)，因此被廣泛的應(yīng)用在城市房屋建筑中。其施工工藝主要是：測(cè)量放線→樁機(jī)就位、配重→吊樁→樁身對(duì)中調(diào)直→靜壓沉樁→接樁→靜壓沉樁→終止壓樁→切割樁頭。

1.1施工前準(zhǔn)備工作

（1）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，如發(fā)現(xiàn)實(shí)際地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)不一致時(shí)，應(yīng)立即上報(bào)建設(shè)部門，并及時(shí)制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施；還應(yīng)對(duì)周圍施工環(huán)境進(jìn)行了解，如地下電纜位置，距離鄰近建筑物的位置等，為編制施工方案提供必要的資料。

（2）確保施工現(xiàn)場(chǎng)道路暢通，供水及供電系統(tǒng)完好，并對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行平整，確保施工時(shí)無(wú)障礙。

（3）精確放樣樁基位置，做好標(biāo)記，并設(shè)置護(hù)樁，護(hù)樁應(yīng)設(shè)置在不受樁機(jī)影響的地方，避免受打樁機(jī)影響，增加樁基位置誤差。

（4）樁機(jī)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)及時(shí)組裝、調(diào)試，其主要目的是觀察樁機(jī)的各項(xiàng)性能是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，機(jī)械傳感器是否靈敏等，并按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行壓樁機(jī)配重。

（5）關(guān)于原材料控制方面應(yīng)加大抽檢力度，建立出入庫(kù)臺(tái)賬，不合格的原材料堅(jiān)決清除出場(chǎng)，堅(jiān)決不允許不合格材料用到施工中去。

1.2施工中技術(shù)控制

（1）樁基正式施工前，還應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行試樁，試樁要求不低于一組（3根），并按照設(shè)計(jì)要求壓至設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)（有效樁長(zhǎng)等于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)），并保留15d后，經(jīng)檢測(cè)合格后，方可進(jìn)行全面施工。

（2）樁機(jī)就位的過(guò)程中，要時(shí)刻觀察機(jī)身是否發(fā)生傾斜，如果發(fā)現(xiàn)機(jī)身傾斜度過(guò)大，應(yīng)立即停止行進(jìn)，并退回一定距離后，對(duì)前面不平整處從新整平并壓實(shí)，然后繼續(xù)前進(jìn)至樁點(diǎn)位置。

（3）利用護(hù)樁，拉十字線復(fù)核樁點(diǎn)位置，避免由于施工過(guò)程中對(duì)樁點(diǎn)位置擾動(dòng)，增加樁位誤差。

（4）吊樁前首先檢查起吊鋼絲繩是否完好，如發(fā)現(xiàn)有斷絲現(xiàn)象，應(yīng)更換新的鋼絲繩后再進(jìn)行起吊工作。吊樁時(shí)應(yīng)派專人指揮作業(yè)，非操作人員一律不準(zhǔn)入內(nèi)。起吊時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行，避免速度過(guò)快造成預(yù)制樁與樁機(jī)發(fā)生碰撞。

（5）預(yù)制樁固定在樁機(jī)上，樁尖對(duì)準(zhǔn)樁位點(diǎn)時(shí)，應(yīng)對(duì)預(yù)制樁樁身進(jìn)行調(diào)直工作，調(diào)直可用垂直度儀或吊錘的方法進(jìn)行確定（誤差應(yīng)小于0.5％），所有技術(shù)指標(biāo)均合格后方可進(jìn)行壓樁。

（6）液壓系統(tǒng)操作時(shí)，一定要避免速度過(guò)快，沖擊力過(guò)大現(xiàn)象，并時(shí)刻注意儀表的讀數(shù)，如發(fā)現(xiàn)儀表讀數(shù)即將超過(guò)樁機(jī)額定功率時(shí)，應(yīng)立即停止壓樁，并組織技術(shù)人員分析原因，待查明原因采取適當(dāng)措施后方可繼續(xù)施工。

（7）接樁的形式較多，本文采用電焊焊接。焊接時(shí)應(yīng)首先清除接頭處的泥土、鐵銹及油污等。其次要把上節(jié)樁固定好并調(diào)直完畢后方可進(jìn)行焊接，焊接時(shí)應(yīng)先電焊幾個(gè)點(diǎn)，然后反復(fù)校正樁身豎直度，待上下節(jié)樁固定后再正式施焊。焊接完畢后，應(yīng)檢查焊縫是否飽滿，否則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊。

（8）最后一節(jié)預(yù)制樁壓入基礎(chǔ)后，應(yīng)采用頂樁繼續(xù)施壓或者最后采用鑿樁頭的方法控制樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。

1.3質(zhì)量控制措施

樁基工程屬于地下隱蔽工程，所以在壓樁過(guò)程中要嚴(yán)格質(zhì)量管理制度，并建立相應(yīng)的施工記錄臺(tái)賬，以便以后查看施工質(zhì)量及壓樁數(shù)量。對(duì)于一座高層建筑來(lái)說(shuō)，基礎(chǔ)的好壞直接影響著整座建筑物的質(zhì)量，所以施工時(shí)必須精心施工、嚴(yán)格驗(yàn)收制度、提出切實(shí)有效的措施，確保每一根樁符合設(shè)計(jì)要求，從而確保整個(gè)工程基礎(chǔ)的質(zhì)量。

（1）預(yù)制樁的施工質(zhì)量應(yīng)派專人進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)督管理，不放過(guò)施工中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，施工完畢后，應(yīng)加強(qiáng)預(yù)制樁的保養(yǎng)工作，預(yù)制樁運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)前，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)檢測(cè)并報(bào)監(jiān)理工程師驗(yàn)收后方可進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，以確保預(yù)制樁的質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。在施工時(shí)如發(fā)現(xiàn)樁體有裂縫、細(xì)紋等，應(yīng)立即廢除。

（2）預(yù)制樁的堆放場(chǎng)地應(yīng)平整堅(jiān)實(shí)，并下支上蓋，加高過(guò)程中預(yù)制樁堆放高度不宜過(guò)高，過(guò)高易發(fā)生地基沉陷，易發(fā)生傾覆現(xiàn)象。

（3）焊接接樁時(shí)，鋼板宜用低碳鋼，上、下節(jié)樁連接的中心線偏差不得大于10mm，節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于1‰樁長(zhǎng)。電焊必須由兩人對(duì)稱施焊，并確保焊縫的長(zhǎng)度、寬度、厚度，焊好接頭后自然冷卻5～8min后方可施壓。禁止用水冷卻或焊好即壓。

（4）打樁時(shí)，樁錘、樁帽和樁身應(yīng)在同一中心線上，樁或樁管插入時(shí)的垂直度偏差不得超過(guò)0.5％。打樁的垂直度用兩臺(tái)經(jīng)緯儀從兩個(gè)面（構(gòu)成90°的兩個(gè)面）來(lái)控制。

（5）打樁的標(biāo)高和貫入度必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范的規(guī)定。

（6）壓樁過(guò)程碰到硬土層，不能用力過(guò)猛，防止樁折斷，抬架時(shí)也要輕抬輕放。否則一是造成樁身開(kāi)裂；二是易發(fā)生樁架傾斜倒塌事故。

（7）沉樁時(shí)，當(dāng)阻力突然增大，甚至超過(guò)壓樁機(jī)最大靜壓能力而使樁機(jī)上抬時(shí)，可以最大靜壓力作用在樁上，采取忽停忽壓的沖擊施壓法，可使樁緩慢下沉至穿透硬夾層。

（8）當(dāng)樁下沉至接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，不可過(guò)早停壓，否則補(bǔ)壓時(shí)常會(huì)發(fā)生停止下沉的現(xiàn)象。

（9）在壓樁過(guò)程中，要時(shí)刻注意樁身垂直度和壓力值的變化，如遇下列情況必須暫停壓樁：

①壓力表讀數(shù)顯示情況與勘察報(bào)告中的土層性質(zhì)明顯不符；

②樁身突然傾斜、跑位；

③壓樁機(jī)械工作狀態(tài)出現(xiàn)異常情況；

④夾持機(jī)構(gòu)打滑；

⑤樁頭混凝土剝落，樁身出現(xiàn)縱向裂縫；

⑥地面明顯隆起，鄰樁上浮或位移過(guò)大；

⑦與鄰樁長(zhǎng)度相差懸殊而又打不下去等。

2　鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁是采用沖擊鉆沖擊成孔，然后放入加工好的鋼筋籠，最后澆筑混凝土成樁的一種施工方法。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是解決了地質(zhì)較差地段基礎(chǔ)施工的要求，適應(yīng)能力強(qiáng)。缺點(diǎn)是施工時(shí)噪音較大，所以施工時(shí)應(yīng)注意觀察周圍的環(huán)境，一般應(yīng)用在距離市區(qū)較遠(yuǎn)的地段施工，或大面積開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)等。鑒于此，本文不做詳細(xì)闡述，只對(duì)施工工藝做簡(jiǎn)要敘述。

鉆孔灌注樁與靜壓預(yù)制樁法施工前準(zhǔn)備工作基本一致，都是要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行平整，測(cè)量放線、設(shè)置護(hù)樁、鉆機(jī)就位等，不同的是鉆孔灌注樁要設(shè)置泥漿池，埋設(shè)護(hù)筒，在實(shí)際施工中，應(yīng)首先對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)核，對(duì)錘頭進(jìn)行對(duì)中，然后開(kāi)機(jī)沖擊成孔，測(cè)量孔深，清孔，下鋼筋籠，澆筑混凝土成孔，養(yǎng)生，破樁頭。這里有幾點(diǎn)需要大家注意：

（1）在施工過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常利用護(hù)樁進(jìn)行校正落錘位置，如落錘位置偏差過(guò)大，應(yīng)停止沖擊并回填至規(guī)范允許誤差范圍之內(nèi)，然后繼續(xù)沖擊至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

（2）根據(jù)不同地質(zhì)，選擇不同的沖程，如粘土層用中小沖程1.0～2.0m，粉砂或中粗砂層用中沖程2.0～3.0m，砂卵石層用中高沖程2.0～4.0m，軟弱土層或塌孔回填層用小沖程反復(fù)沖擊，基巖層用高沖程3.0～4.0m。

（3）泥漿指標(biāo)的檢查，正式開(kāi)鉆前要檢查循環(huán)泥漿的粘度、含砂率及比重，泥漿質(zhì)量好壞是確保護(hù)壁成孔的關(guān)鍵，泥漿的濃度根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整。

（4）進(jìn)入基巖后每鉆進(jìn)100～500mm應(yīng)清孔取樣一次，以備終孔驗(yàn)收。

（5）鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，注入較稀的泥漿進(jìn)行第一次清孔，使孔中較濃的泥漿能置換出來(lái)，待泥漿比重降到1.15～1.20左右，才能允許提鉆，泥漿應(yīng)選在距孔底20～50cm內(nèi)取樣，并用測(cè)繩量測(cè)孔深。

3　結(jié)束語(yǔ)

靜壓樁為液壓操作，自動(dòng)化程度高；行走方便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，樁位定點(diǎn)精確，可提高樁基施工質(zhì)量；施工無(wú)噪聲、無(wú)振動(dòng)、無(wú)污染，沉樁全液壓夾持樁身向下施加壓力，可避免打碎樁頭，混凝土等級(jí)可降低1～2級(jí)，配筋比錘擊法可省鋼筋40％左右；施工速度快，壓樁速度每分鐘可達(dá)2m，比錘擊法可縮短工期1/3。較適合于軟土、填土及一般粘性土層中應(yīng)用，特別適合于居民稠密及危房附近環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格的地區(qū)沉樁。灌注樁施工噪音大，相對(duì)技術(shù)難度較高，但是適用范圍更廣，在實(shí)際施工中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際地質(zhì)情況及周邊環(huán)境，選擇較合理的施工方案，這不僅可以提高施工效率，還能提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

[1]歐陽(yáng)立清.樁基礎(chǔ)施工影響質(zhì)量的因素及對(duì)策[J].中華建設(shè)，2008（2）.

[2]張國(guó)棟.建筑地基與基礎(chǔ)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范.建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范與統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，2002.

TU71

A

1673-0038（2015）29-0093-02

2015-7-2

李培源（1976-），男，助理工程師，?？?，主要從事建筑施工管理方面的工作。

王勇（1980-），男，助理工程師，畢業(yè)于中央廣播電視大學(xué)，土木工程專業(yè)，主要從事工程質(zhì)量監(jiān)督工作。