高層建筑工程施工中的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要點解析

張康康

【摘要】隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，城市化水平的進一步提高，越來越多的高層建筑依托越來越成熟的建筑技術(shù)在城市拔地而起。目前，我國在高層建筑方面已經(jīng)積累了很多經(jīng)驗，并且已經(jīng)做好了向低碳建筑、綠色建筑方向進行創(chuàng)新的準備。但“九層之臺，起于壘土”，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)作為高層建筑的基礎(chǔ)性施工技術(shù)，對高層建筑的建筑質(zhì)量和建筑安全性有著舉足輕重的影響力?？梢哉f，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)決定著高層建筑施工的成敗。所以一直以來，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)都是作為高層建筑施工領(lǐng)域里最重要也是最基礎(chǔ)的課題被廣泛研究和討論。本文也將對我國高層建筑工程施工中的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的相關(guān)技術(shù)要點進行研究與解析，希望能從中發(fā)現(xiàn)有利于提高我國高層建筑工程施工質(zhì)量和施工安全性的有效方法。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；工程施工；樁基礎(chǔ)施工技術(shù)；要點分析

目前我國城市化發(fā)展進程中，高層建筑的規(guī)劃建設(shè)成為了彰顯一個城市現(xiàn)代化水平高低的標志，甚至往往會將高層建筑看作一個城市的地標性建筑和城市發(fā)展的中心，如上海的“東方明珠”，它不止是上海的標志性建筑，更是可以成為我國的知名建筑標志。城市的現(xiàn)代化發(fā)展意味著對高層建筑需求的進一步擴大，這就對高層建筑的施工技術(shù)提出了更高的要求。而由于高層建筑的荷載力非常大施工技術(shù)復(fù)雜，難度大的特點，其對樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)水平要比一般建筑更為苛刻，高層建筑的樁基礎(chǔ)設(shè)計施工必須比一般的建筑基礎(chǔ)更深、更牢，這就為樁基礎(chǔ)施工帶來了很大的難度。因此，我們必須著重研究樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的要點、難點，為高層建筑施工的安全、順利進行提供堅實的技術(shù)保障。

1、高層建筑工程樁基礎(chǔ)技術(shù)概述

高層建筑工程的具體總高度和承重要求是基礎(chǔ)工程施工的依據(jù)。樁基礎(chǔ)根據(jù)高層建筑物的總高度確定向地下土壤打樁深度可以有效地增加其承載力，達到加固建筑物的目的，保證高層建筑物投入使用后的階段穩(wěn)定性，避免質(zhì)量問題。樁基礎(chǔ)施工前需要對土壤成分進行分析，如果土壤結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不適宜直接打樁可以立刻進行換填處理，避免因為土壤結(jié)構(gòu)復(fù)雜阻礙正式施工進程。同時，還需要專業(yè)人員對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行考察，確保地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，保證樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定。正式施工時由技術(shù)人員來設(shè)計打樁計劃和樁柱的直徑，施工過程借助相應(yīng)的機械設(shè)備對地下土壤根據(jù)樁柱的直徑控制大小，向地面鉆孔。需要注意的是，鉆孔作業(yè)時要密切關(guān)注鉆孔深度，一旦鉆孔過深會導(dǎo)致后期樁基的施工無法繼續(xù)進行。為了加快樁基礎(chǔ)施工速度，一般做法是將預(yù)制好的樁柱直接運輸?shù)绞┕さ攸c進行安裝，這樣的做法更加高效便捷。不過需要注意安裝樁柱的角度不要出現(xiàn)偏差，一旦出現(xiàn)要及時矯正。在施工前，技術(shù)人員必須對周圍環(huán)境的震蕩程度進行考察，并將其加入對基層承載力的計算中，這樣做的好處是可以最大程度地得到一個相對穩(wěn)定的數(shù)據(jù)結(jié)果。高層建筑工程施工過程中受到周圍環(huán)境影響比較大，樁基礎(chǔ)在此時就可以起到較好的穩(wěn)定作用，高層建筑基層收到的作用力，保證建筑整體的穩(wěn)定性、安全性。

2、高層建筑工程樁基礎(chǔ)施工前準備工作

2.1勘察施工現(xiàn)場，掌握項目基礎(chǔ)資料

在高層建筑施工開始之前，應(yīng)當(dāng)組建一支專業(yè)的技術(shù)團隊對高層建筑施工場地進行專業(yè)性質(zhì)的考察，并記錄詳實的相關(guān)資料作為后期制定施工方案、選擇施工設(shè)備、施工方法、技術(shù)的資料支持。其具體內(nèi)容包括觀察建筑施工場地的地形、地貌，重點考察施工場地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)固，因為這對樁基礎(chǔ)的深度和分布狀況將會產(chǎn)生重大影響；全面了解樁基礎(chǔ)地下水的分布情況，勘察周邊其它建筑的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特點、建筑年代和地理位置；掌握樁基礎(chǔ)施工場地的地下水管、煤氣管、光纜、電線的排布狀況等等。通過對這些情況的詳細考察和準確了解獲得的信息資料可以極大程度上幫助技術(shù)人員對施工方案的設(shè)計與選擇，在施工過程中也可以對施工方法的選擇提供信息支持，并對施工過程的人員、設(shè)備和進度做出最優(yōu)的安排。

2.2施工技術(shù)的選擇

針對不同的高層建筑施工情況，樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)也應(yīng)有所變化。在高層建筑施工開始之前，根據(jù)技術(shù)團隊做出的考察結(jié)果制定適合的樁基礎(chǔ)施工方案，并且在施工技術(shù)、施工設(shè)備和施工人員的選擇方面進行科學(xué)、合理的選擇、設(shè)計與安排。為了確保施工方法和施工設(shè)備選擇的正確性和有效性，應(yīng)當(dāng)在正式施工前進行試樁，保證樁基礎(chǔ)施工技術(shù)選擇為最優(yōu)，為后期施工質(zhì)量提供保障。

2.3施工前需要進行的準備工作

為了確保高層建筑施工能夠快速高效地進行，在正式開始施工前，應(yīng)該進行一些準備工作。具體有以下幾點：第一點，清掃場地，平整土地。對高層建筑物施工現(xiàn)場要及時進行清掃，及時清理場地的建筑垃圾、廢棄物和障礙物，保證場地的整潔平整。這是由于在樁基礎(chǔ)施工在整個高層建筑施工中呈現(xiàn)出的樁點選取密集的特點，其對干凈平整的場地的要求比較高。在準備工作中對其著重處理，有利于施工任務(wù)的高效進行。第二點，準備工作要根據(jù)施工技術(shù)的不同有選擇地進行。平整土地是所有樁基礎(chǔ)工作順利開展的重要條件之一，但是由于樁基礎(chǔ)施工技術(shù)選擇的不同，后續(xù)準備工作就要注意根據(jù)不同需求進行，力求滿足不同施工技術(shù)要求，確保施工過程的施工質(zhì)量和施工進度。第三點，施工技術(shù)準備。在進行樁基礎(chǔ)施工之前應(yīng)當(dāng)保證文明施工，從而保證施工過程的安全性和施工質(zhì)量。編制科學(xué)合理的施工方案可以為對樁基礎(chǔ)施工進度的監(jiān)督與考量提供依據(jù)。

2.4挑選機械設(shè)備

由于各類高層建筑施工現(xiàn)場的地質(zhì)環(huán)境、土壤成分甚至是施工技術(shù)施工方法的選擇各不相同，所以需要技術(shù)人員根據(jù)考察得知的數(shù)據(jù)結(jié)果和實際的施工環(huán)境挑選合適的機械設(shè)備，保證樁基礎(chǔ)施工能夠高效順利地進行。其中，施工防線工作，是指在樁基礎(chǔ)施工正式開始之前，對相關(guān)軸線的再次檢查。其目的是降低軸線的布設(shè)對周圍環(huán)境的影響。軸線的作用是確定一個施工網(wǎng)格，使樁位圖按照一定的規(guī)則布設(shè)，有助于對樁位進行編號，從而掌握樁柱的具體尺寸。樁位設(shè)施完畢后應(yīng)當(dāng)對其進行全面檢查，設(shè)置樣樁，這樣一方面可以確保打樁機順利運行，另外一方面可以避免發(fā)生因為樁位不正確引起的其它錯誤。

3、高層建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要點分析

在高層建筑工程樁基礎(chǔ)施工過程中，按照不同的施工工藝，樁基礎(chǔ)施工方法主要可以分為預(yù)制樁和灌注樁兩種。預(yù)制樁主要是通過一定的工藝手法預(yù)制樁柱，在施工中進行直接安裝；而灌注樁則是要在樁基礎(chǔ)的合適位置鉆孔，之后將鋼筋籠放入孔中，用混凝土澆筑制成。但是在施工過程中需要技術(shù)人員根據(jù)具體的施工情況進行選擇適宜的成樁方法。而為了檢驗成樁方法選擇是否正確，通常需要在正式施工開始前進行試樁，從而進一步確定施工方法、工藝的選擇，保證高層建筑施工的順利開展。下面將具體總結(jié)分析兩種成樁方法的技術(shù)要點。

3.1預(yù)制樁施工技術(shù)要點

預(yù)制樁的主要施工方法有四種，分別是振動、錘擊、水沖和靜力壓樁。通過這四種方法將樁體打入正確點位的過程就是預(yù)制樁。四種成樁方法各有其優(yōu)缺點（表1為四種預(yù)制樁成樁方法優(yōu)缺點一覽表）在高層建筑工程開展樁基礎(chǔ)施工的過程中為了減輕或防止在樁基礎(chǔ)施工過程中產(chǎn)生如地基上溢、樁基上溢、擠土等情況，應(yīng)當(dāng)在施工開始前就對入樁的主要路線進行核實，從而達到保證入樁施工順利進行的目的。在壓樁過程中，有三點需要注意：第一點，注意保護樁基。在壓樁過程中核準入樁主要路線就是為了避免因為壓樁過程中的偏移影響后期樁基下壓；第二點，控制壓樁速度。為了達到使樁基在下壓的過程中能接觸到每個土層，釋放在下壓過程中產(chǎn)生的抗剪預(yù)應(yīng)力的目的，壓樁速度最好控制在每分鐘一米左右；第三點在裝的全過程中，應(yīng)當(dāng)注意將樁基下段鋼筋與預(yù)留孔充分對準，同時保證上下節(jié)樁基之間的接觸面在5-10mm。以上三點都滿足后，繼續(xù)進行壓樁施工，直到預(yù)制樁壓樁施工效果符合施工方案的規(guī)劃設(shè)計為止。四種成樁方法雖然優(yōu)缺點各有不同，但是在操作過程中都會出現(xiàn)不同程度的“擠土”現(xiàn)象，因此在施工過程中需要采取一定的措施降低“擠土”現(xiàn)象的發(fā)生，減輕對周邊環(huán)境的影響。一般常用的預(yù)制樁是方樁和管樁這兩種預(yù)制混凝土樁。實際施工中，管樁具體分為H型樁核鋼管樁這兩類。在沉樁的操作過程中，一般采用內(nèi)射水法或外射水法。一般情況下，H型鋼樁與混凝土方樁在沉樁時會采用外設(shè)水法，內(nèi)射水法則更適用于鋼管樁或者敞口混凝土樁。但是需要特別注意的是，采取任意一種措施時都要注意遵守在距離樁頂標高兩米處停水的原則。

3.2灌注樁施工技術(shù)要點

鉆孔灌注樁法因其不需要提前預(yù)制的特點，常常作為灌注樁的一般方法被用于各種樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場，采用灌注樁技術(shù)既減少了對場地的需求問題，又降低了工序的復(fù)雜性，使得基礎(chǔ)施工效果更便于控制。在高層建筑工程施工過程中，灌注樁技術(shù)常用的施工方法是沉管成孔和作業(yè)成孔這兩種方法。沉管成孔需要在進行整合樁基的澆筑工作之前就在已完成的樁孔內(nèi)放入鋼筋籠，直至再次進行澆筑的混凝土硬化。沖擊法和震動法師是沉管成孔的兩種主要技術(shù)方法，但是在具體施工中發(fā)現(xiàn)這兩種方法產(chǎn)生的振動和噪聲都比較大，非常影響周邊居民的工作與生活，所以在施工過程中，施工單位應(yīng)當(dāng)采取一定的措施，盡量將對周圍居民工作生活的影響降到最低。作業(yè)成孔也有兩種常用技術(shù)，即機械鉆孔和人工成孔。兩種技術(shù)分別適用于不同的土壤條件，機械鉆孔技術(shù)主要適用于對粉土、砂土、豁性土進行鉆孔；而人工鉆孔技術(shù)一般是對單純的豁性土進行鉆孔作業(yè)。

在對樁基礎(chǔ)進行灌注樁作業(yè)時，需要注意以下三點：第一點，檢查材料和設(shè)備?；炷磷鳛楣嘧恫捎玫闹饕希滟|(zhì)量必須在進行混凝土澆筑作業(yè)以前就被進行抽樣檢查，確保混凝土質(zhì)量。同時還要檢查相應(yīng)的施工機械設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)問題，避免在施工過程中發(fā)現(xiàn)生設(shè)備故障，阻礙施工進度；第二點，對技術(shù)方案再檢查。再進行施工之前，應(yīng)當(dāng)對灌注樁的施工標準和相關(guān)的技術(shù)方案進行再一次檢查，同時還應(yīng)當(dāng)進一步審核混凝土的攪拌程度和配比，確保澆筑材料的質(zhì)量達標；第三點，應(yīng)當(dāng)檢查施工現(xiàn)場的混凝土塌落度和均勻性，確保各項技術(shù)達標，及時發(fā)現(xiàn)高層建筑質(zhì)量的安全隱患，保證高層建筑工程施工的質(zhì)量和安全性達到標準。

結(jié)語：

近些年來，我國各大城市高層房屋建筑工程的規(guī)模不斷擴大，對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了越來越高的要求，這使得很多新技術(shù)在建筑施工中被越來越普遍d的應(yīng)用。而高層建筑因其荷載的重力比較大，所以不止要深埋基礎(chǔ)，而且需要在樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)方面尋求突破，力求在進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工的過程中可以根據(jù)施工現(xiàn)場的條件和建筑特點做好相應(yīng)的準備工作。此外對樁基礎(chǔ)的施工方法、深度的確定、樁型的選擇應(yīng)當(dāng)更加靈活，力求樁基礎(chǔ)能夠滿足高層建筑工程施工的所有需求。

參考文獻：

[1]江平.高層建筑工程施工中樁基礎(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用探究[J].山西建筑，2012（36）.

[2]張野，袁建軍.淺析灌注樁施工方法在施工中的應(yīng)用[J].中國科技縱橫，2014（9）.

[3]石振庭.建筑預(yù)制樁基礎(chǔ)的土建施工技術(shù)分析和實踐[J].門窗，2014，07：159-160.