高層建筑中樁基的施工技術(shù)探討

張東霞

摘要：本文概括了高層建筑樁基施工前需要準(zhǔn)備的事項(xiàng)，深入的分析了高層建筑樁基的施工工藝要點(diǎn)，并對(duì)其施工的質(zhì)量控制提出針對(duì)性的措施。

關(guān)鍵詞：高層建藐；樁基；施工技術(shù)

前言

樁基礎(chǔ)施工在工業(yè)與民用建筑中占著十分重要的地位，現(xiàn)在高層建筑更以樁基礎(chǔ)為基礎(chǔ)類型。樁基礎(chǔ)施工是地下隱蔽工程，過程控制難度非常大，筆者結(jié)合多年的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)對(duì)高層建筑樁基施工做如下討論：

1高層建筑樁基施工前準(zhǔn)備事項(xiàng)

1.1踏勘現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況

踏勘現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查情況包括：

（1）查閱建設(shè)單位提供的地質(zhì)勘察報(bào)告，了解施工現(xiàn)場(chǎng)地下水的水位、水質(zhì)及其變化情況，查明施工現(xiàn)場(chǎng)的地形、地貌、氣候及其它自然條件，了解施工現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)人為和自然地質(zhì)現(xiàn)象，地震、溶巖、礦巖、古塘、暗濱以及地下構(gòu)筑物、障礙物等。

（2）了解鄰近建筑物的位置、距離、結(jié)構(gòu)性質(zhì)、現(xiàn)狀以及目前使用情況。

（3）了解施工區(qū)域附近地下管線，包括煤氣管、上水管、下水管、電纜線等的分布及距離、埋置深度、使用年限、管徑大小、結(jié)構(gòu)情況等。

（4）了解施工區(qū)域的建筑市場(chǎng)的勞動(dòng)力、材料、機(jī)械供應(yīng)情況等。

1.2技術(shù)準(zhǔn)備

（1）仔細(xì)查閱地質(zhì)勘察報(bào)告?？辈槌晒麑?duì)高層建筑樁基的質(zhì)量起決定性的作用，查閱地質(zhì)勘察報(bào)告一定要認(rèn)真，檢查是否有針對(duì)性。不僅要了解持力層深度范圍內(nèi)土層的分布情況、形成年代以及各層土的物理力學(xué)性能指標(biāo)，還應(yīng)該檢查擬建高層建筑勘查點(diǎn)是否符合要求，密度應(yīng)比其他建筑大。

某地產(chǎn)公司負(fù)責(zé)人為了搶工期，直接借用相鄰地塊勘察報(bào)告給設(shè)計(jì)院，未試樁就要求設(shè)計(jì)單位出圖施工單位沉樁，樁基完工后靜載檢測(cè)結(jié)果不合格，加大檢測(cè)數(shù)量仍滿足不了設(shè)計(jì)要求。找筆者討論措施，結(jié)果補(bǔ)做地質(zhì)勘查才發(fā)現(xiàn)此地塊持力層比相鄰地塊低2m，將樁頂土方挖除做2m接樁，不僅拖延了工期，還浪費(fèi)了金錢。

（2）檢查試樁記錄是否真實(shí)。根據(jù)勘查報(bào)告做的預(yù)制樁的貫入度、壓樁力記錄和灌注樁的試成孔、充盈系數(shù)、后注漿壓力不僅是高層樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工圖的依據(jù)，更是樁基施工的大綱。不做試樁，憑經(jīng)驗(yàn)草率施工樁基，都是導(dǎo)致樁基出現(xiàn)重大質(zhì)量問題的前因。筆者相鄰的某工地，負(fù)責(zé)人在建設(shè)單位的高壓之下片面強(qiáng)調(diào)進(jìn)度，不做試樁施工樁基，導(dǎo)致竣工樁基出現(xiàn)質(zhì)量問題，不得不采取補(bǔ)樁措施，補(bǔ)樁的費(fèi)用建設(shè)單位拒絕承擔(dān)，導(dǎo)致項(xiàng)目嚴(yán)重虧損。

（3）仔細(xì)閱讀樁基施工圖，做好圖紙會(huì)審。不僅要仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)說明，檢查設(shè)計(jì)說明是否詳細(xì)且有針對(duì)性，更要檢查節(jié)點(diǎn)有無(wú)遺漏。

預(yù)制樁要注意設(shè)計(jì)要求是控制樁長(zhǎng)、貫入度、還是樁長(zhǎng)和貫入度雙控，如果是以樁長(zhǎng)控制為主就應(yīng)該要求設(shè)計(jì)明確深基坑部位（電梯井、集水坑）的樁的長(zhǎng)度是不是比其他部位要短，因?yàn)橐话闱闆r下同一棟建筑物要求沉樁深度超過持力層的深度是不變的；另外設(shè)計(jì)的樁徑的長(zhǎng)細(xì)比是否符合規(guī)范要求，又細(xì)又長(zhǎng)的樁施工不僅困難也難以保證沉樁質(zhì)量。筆者相鄰的醫(yī)院工地因設(shè)計(jì)的樁長(zhǎng)細(xì)比不符合規(guī)范要求，建設(shè)單位拒絕將施工單位合理意見反饋給設(shè)計(jì)院，導(dǎo)致樁基完工后大部分樁質(zhì)量不合格。

灌注樁要注意設(shè)計(jì)的灌注砼標(biāo)號(hào)、砼充盈系數(shù)、后注漿壓力、注漿管的做法及布置方式、聲測(cè)管的布置方式（樁長(zhǎng)超過50m）等。灌注砼標(biāo)號(hào)和灌注樁成樁后實(shí)體的標(biāo)號(hào)是不一樣的，成樁后實(shí)體的標(biāo)號(hào)比灌注砼標(biāo)號(hào)小一級(jí)，圖紙會(huì)審時(shí)一定要讓設(shè)計(jì)明確。有后注漿的注漿壓力是否合理、是否和試樁時(shí)的注漿壓力相一致。

（4）編制詳細(xì)周密的施工方案。詳細(xì)周密的施工方案應(yīng)明確成樁機(jī)械、成樁方法、施工順序、鄰近建筑物或地下管線的保護(hù)措施等。應(yīng)包括下面幾點(diǎn)基本內(nèi)容：①編制依據(jù)（合同、圖紙、規(guī)范、圖集、施工組織設(shè)計(jì)），②工程概況（對(duì)涉及的樁的類型、工程量、工作量等內(nèi)容進(jìn)行描述，對(duì)樁基施工重點(diǎn)、難點(diǎn)，選用的成樁機(jī)械、成樁方法進(jìn)行描述）③施工部署施工安排及計(jì)劃（施工任務(wù)如何安排，完成的時(shí)間、材料使用計(jì)劃等作說明，對(duì)具備的作業(yè)條件和施工技術(shù)計(jì)劃作說明，對(duì)樁機(jī)行走路線作出明確要求）④施工工藝流程及操作要點(diǎn)（成品樁預(yù)制樁或商品砼、鋼筋灌注樁的采購(gòu)選用，施工準(zhǔn)備工作內(nèi)容，施工工藝流程內(nèi)容含施工工藝流程圖，對(duì)樁基操作工藝、操作要點(diǎn)作詳細(xì)的描述，并要有符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作的圖和文字相結(jié)合，做到圖文并茂）⑤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及保證控制措施（按項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)中的要求確定的質(zhì)量目標(biāo)為中心進(jìn)行目標(biāo)分解，質(zhì)量目標(biāo)應(yīng)具有可測(cè)量性，并建立質(zhì)量管理程序，制定符合項(xiàng)目特點(diǎn)的技術(shù)保障措施和資源保障措施，通過可靠的預(yù)防控制，保證質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。建立質(zhì)量過程檢查制度，三檢驗(yàn)收制，責(zé)任追究制，防止質(zhì)量問題的發(fā)生，樁基的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及允許偏差控制要求需列表說明）⑥成品保護(hù)措施（主要針對(duì)本分項(xiàng)工程要注意對(duì)防止出現(xiàn)成品損壞而采取的重點(diǎn)措施等內(nèi)容作說明）⑦安全與文明施工保證控制措施（確定重要危險(xiǎn)源，制定職業(yè)健康安全管理目標(biāo)，建立安全管理組織機(jī)構(gòu)，季節(jié)性安全施工措施，現(xiàn)場(chǎng)安全檢查制度，安全施工目標(biāo)，安全生產(chǎn)組織保證體系，安全生產(chǎn)管理制度，安全生產(chǎn)技術(shù)措施，現(xiàn)場(chǎng)消防、保衛(wèi)管理領(lǐng)導(dǎo)小組，消防、保衛(wèi)服務(wù)范圍，消防安全制度，消防安全技術(shù)措施，現(xiàn)場(chǎng)保衛(wèi)措施；文明施工領(lǐng)導(dǎo)小組，文明施工管理措施，制定現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境保護(hù)的控制措施）。

1.3現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備

（1）場(chǎng)地平整。高層建筑物的樁基通常為密布的群樁，在樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)前，特別是預(yù)制樁機(jī)自重均較大，必須對(duì)整個(gè)作業(yè)區(qū)進(jìn)行平整，以保證樁機(jī)的垂直度，便于其穩(wěn)定行走。

（2）現(xiàn)場(chǎng)放線定位。樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場(chǎng)軸線應(yīng)經(jīng)復(fù)核確認(rèn)，施工現(xiàn)場(chǎng)軸線控制點(diǎn)不應(yīng)受樁基施工影響，以便樁基施工作業(yè)時(shí)復(fù)核樁位。定樁位時(shí)必須按照施工方格網(wǎng)實(shí)地定出控制線，再根據(jù)設(shè)計(jì)的樁位圖，將樁逐一編號(hào)，依樁號(hào)所對(duì)應(yīng)的軸線、尺寸施放樁位，并設(shè)置樣樁，以供樁機(jī)就位定位。定出的樁位必須再經(jīng)一次復(fù)核，以防定位差錯(cuò)。

水準(zhǔn)點(diǎn)樁基施工的標(biāo)高控制，應(yīng)遵照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，每根樁的樁頂、樁端均須做標(biāo)高記錄，為此，施工區(qū)附近應(yīng)設(shè)置不受沉樁影響的水準(zhǔn)點(diǎn)，一般要求不少于2個(gè)。該水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)在整個(gè)施工過程中予以保護(hù)，不使其受損壞。樁基施工中的水準(zhǔn)點(diǎn)，可利用建筑高程控制網(wǎng)的水準(zhǔn)基點(diǎn)，也可另行設(shè)置。

（3）清除現(xiàn)場(chǎng)障礙物。成樁前不僅要清除現(xiàn)場(chǎng)妨礙施工的高空和地下障礙物，如施工區(qū)域內(nèi)的電桿、跨越施工區(qū)的電線、舊建筑的基礎(chǔ)或其他地下構(gòu)筑物等，還應(yīng)該對(duì)每個(gè)樁位進(jìn)行釬探、清除樁位下的障礙物，這對(duì)保證順利成樁是十分重要的。

2高層建筑樁基的施工工藝要點(diǎn)

高層建筑樁基大部分、超高層建筑樁基全部采用灌注樁基礎(chǔ)，因此，主要介紹灌注樁施工工藝流程。

施工工藝流程：測(cè)量放線_÷挖泥漿坑_÷埋設(shè)護(hù)筒_+鉆機(jī)就位_+成孔（鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)樁底）→第一次清孔合格→鉆機(jī)移位→吊裝鋼筋籠→下導(dǎo)管→二次清孔→灌注混凝土→拔護(hù)筒。

定樁位后在樁機(jī)就位鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位時(shí)一定要復(fù)核一次，避免樁位偏差超規(guī)范。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求制作護(hù)筒并埋設(shè)護(hù)筒，校正護(hù)筒（護(hù)筒內(nèi)徑大于鉆頭直徑200mm）。

由于現(xiàn)在大部分采用的是正（反）循環(huán)鉆機(jī)，一個(gè)單體會(huì)布置多臺(tái)鉆機(jī)，因此鉆頭的尺寸必須統(tǒng)一，鉆頭大小不一會(huì)導(dǎo)致超灌或灌注樁截面尺寸小，鋼筋籠防止困難。

成孔后檢查鉆孔深度很重要，不能憑經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y(cè)，一定放置測(cè)繩實(shí)測(cè)，清孔并測(cè)定泥漿比（孔底500mm以內(nèi)的泥漿比重應(yīng)小于1.25，含砂率小于等于8%，粘度小于等于28s），沉淀厚度（端承摩擦樁，孔底沉碴厚度小于100mm），驗(yàn)收合格后進(jìn)行下道工序。

清孔完畢，吊放驗(yàn)收合格的鋼筋籠，下放灌注混凝土的導(dǎo)管，并安裝孔口裝置，然后進(jìn)行小導(dǎo)管二次清孔，測(cè)定泥漿比、沉淀厚度，進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收，符合要求后進(jìn)行下道工序。

樁基混凝土的特點(diǎn)，流動(dòng)性大、坍落度大（180mm-220mm），施工前必須做混凝土試配準(zhǔn)備工作，根據(jù)配合比制作混凝土。

為確保樁基灌注混凝土的質(zhì)量，灌注混凝土過程中為防止鋼筋籠上浮及堵管等問題，要求鋼筋籠下放及導(dǎo)管安裝嚴(yán)格按規(guī)范要求，導(dǎo)管離孔底300cm～500cm，第一罐混凝土量要保證對(duì)導(dǎo)管的埋深，使導(dǎo)管一次埋入混凝土面下0.8m以上），后面灌注保證導(dǎo)管埋深4m左右，灌注混凝土一定要保證坍落度及流動(dòng)性，其中混凝土中石子的選擇要符合規(guī)范，并不大于導(dǎo)管的1/3混凝土，攪拌均勻，不得有生水泥進(jìn)入導(dǎo)管，嚴(yán)把攪拌混凝土的質(zhì)量關(guān)，保證樁基施工質(zhì)量。

樁基混凝土灌注過程中要有專人測(cè)試混凝土上升高度，并做好灌注樁原始記錄，以便查詢，混凝土灌注完畢，及時(shí)起拔導(dǎo)管，并及時(shí)清洗，起拔護(hù)筒，并移放下個(gè)樁點(diǎn)。

3高層建筑樁基施工質(zhì)量的控制措施

3.1施工全過程監(jiān)測(cè)樁的定位

不論是預(yù)制樁還是灌注樁，施工地表均會(huì)造成不同程度的隆起，相應(yīng)地移動(dòng)了原坐標(biāo)控制點(diǎn)，對(duì)樁位不重新校核，成樁后勢(shì)必產(chǎn)生樁位的偏移。筆者相鄰的橡樹灣工地因樁位偏移過大，采用擴(kuò)大承臺(tái)法也無(wú)法補(bǔ)救，只好將開挖的基礎(chǔ)土方回填進(jìn)行補(bǔ)樁，既耽誤了工期又增加了工程成本。

3.2預(yù)制樁質(zhì)量控制要點(diǎn)

檢查成品樁、接樁焊條質(zhì)量，防止樁頂打碎、偏位，防止樁身傾斜、斷裂，施工過程中要檢查樁的貫入度情況、壓樁的壓力表讀數(shù)變化情況、樁身完整狀況、電焊接樁質(zhì)量、樁身垂直度、電焊后的停歇時(shí)間、承載力檢測(cè)。

多臺(tái)樁機(jī)同時(shí)施工時(shí)應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行，防止基礎(chǔ)受力不平衡導(dǎo)致傾斜，幾臺(tái)靜壓機(jī)同時(shí)施工總壓樁力不得大于該節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)上建筑物自重，以防基礎(chǔ)被抬起。

沉樁不得中途停頓，以防因間歇時(shí)間過長(zhǎng)造成沉樁困難或樁頭破碎的質(zhì)量事故。

灌注樁質(zhì)量通病防治措施樁成孔后，應(yīng)檢查樁孔嵌入持力層深度，巖石強(qiáng)度，沉渣厚度，樁快垂直度等數(shù)據(jù)必須符合設(shè)計(jì)要求，只要有一項(xiàng)不符合設(shè)計(jì)要求，就應(yīng)及時(shí)分析解決，不能輕易放過，為今后出現(xiàn)縮頸、斷樁等質(zhì)量問題埋下隱患。坍孔：坍孔時(shí)應(yīng)將鉆具提離井底，并盡量將鉆頭、鉆桿提出孔外；卡孔：卡孔時(shí)不得強(qiáng)提，可將鋼纜主索放松，將鉆具下放后進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，待卡鉆部位松動(dòng)后，在輕輕上提；塌塊、雜物引起的卡鉆，應(yīng)設(shè)法使卡具向孔底移動(dòng)，使鉆頭遠(yuǎn)離塌塊、雜物，再慢慢提升鉆具；縮孔引起的卡鉆可使卡具邊回轉(zhuǎn)邊緩慢提升。彎孔或孔型不規(guī)則：用比原鉆頭大的鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔，在操作時(shí)應(yīng)輕壓慢放，進(jìn)尺不得過快（擴(kuò)孔法）；在鉆孔不斜的孔段加導(dǎo)正裝置，使糾斜鉆具在保持正直的情況下鉆進(jìn)（導(dǎo)正法）。

3.3成樁后的成品保護(hù)

正確的基坑開挖方案對(duì)于樁基礎(chǔ)工程的意義是非常重要的。對(duì)于地質(zhì)情況復(fù)雜地區(qū)，尤其是在濱水帶，常會(huì)出現(xiàn)地下的淤泥層，開挖方法不當(dāng)引發(fā)淤泥涌動(dòng)，輕者導(dǎo)致樁位偏移，重者造成折樁。

4結(jié)語(yǔ)

高層建筑樁基的施工多是隱蔽工程，對(duì)其影響的因素有很多，在施工的時(shí)，假若稍有不慎可能就會(huì)給工程以及環(huán)境留下很大的隱患。因此，我們必須重視樁基礎(chǔ)施工的質(zhì)量問題，采取有效措施控制和提高樁基礎(chǔ)的質(zhì)量，促進(jìn)建筑整體質(zhì)量的提升。