高層建筑工程施工中的樁基礎施工技術要點解析

文/ 張康康 上海廣大基礎工程有限公司 上海 201111

目前我國城市化發(fā)展進程中，高層建筑的規(guī)劃建設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復雜，難度大的特點，其對樁基礎的施工技術水平要比一般建筑更為苛刻，高層建筑的樁基礎設計施工必須比一般的建筑基礎更深、更牢，這就為樁基礎施工帶來了很大的難度。因此，我們必須著重研究樁基礎施工技術的要點、難點，為高層建筑施工的安全、順利進行提供堅實的技術保障。

1、高層建筑工程樁基礎技術概述

高層建筑工程的具體總高度和承重要求是基礎工程施工的依據(jù)。樁基礎根據(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。樁基礎施工前需要對土壤成分進行分析，如果土壤結(jié)構復雜、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)構復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)構進行考察，確保地質(zhì)結(jié)構穩(wěn)固，保證樁基礎的穩(wěn)定。正式施工時由技術人員來設計打樁計劃和樁柱的直徑，施工過程借助相應的機械設備對地下土壤根據(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)時要密切關注鉆孔深度，一旦鉆孔過深會導致后期樁基的施工無法繼續(xù)進行。為了加快樁基礎施工速度，一般做法是將預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施工前準備工作

2.1 勘察施工現(xiàn)場，掌握項目基礎資料

在高層建筑施工開始之前，應當組建一支專業(yè)的技術團隊對高層建筑施工場地進行專業(yè)性質(zhì)的考察，并記錄詳實的相關資料作為后期制定施工方案、選擇施工設備、施工方法、技術的資料支持。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)構是否穩(wěn)固，因為這對樁基礎的深度和分布狀況將會產(chǎn)生重大影響；全面了解樁基礎地下水的分布情況，勘察周邊其它建筑的形態(tài)、結(jié)構特點、建筑年代和地理位置；掌握樁基礎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人員對施工方案的設計與選擇，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、設備和進度做出最優(yōu)的安排。

2.2 施工技術的選擇

針對不同的高層建筑施工情況，樁基礎的施工技術也應有所變化。在高層建筑施工開始之前，根據(jù)技術團隊做出的考察結(jié)果制定適合的樁基礎施工方案，并且在施工技術、施工設備和施工人員的選擇方面進行科學、合理的選擇、設計與安排。為了確保施工方法和施工設備選擇的正確性和有效性，應當在正式施工前進行試樁，保證樁基礎施工技術選擇為最優(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，有利于施工任務的高效進行。第二點，準備工作要根據(jù)施工技術的不同有選擇地進行。平整土地是所有樁基礎工作順利開展的重要條件之一，但是由于樁基礎施工技術選擇的不同，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，施工技術準備。在進行樁基礎施工之前應當保證文明施工，從而保證施工過程的安全性和施工質(zhì)量。編制科學合理的施工方案可以為對樁基礎施工進度的監(jiān)督與考量提供依據(jù)。

2.4 挑選機械設備

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施工方法的選擇各不相同，所以需要技術人員根據(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備，保證樁基礎施工能夠高效順利地進行。其中，施工防線工作，是指在樁基礎施工正式開始之前，對相關軸線的再次檢查。其目的是降低軸線的布設對周圍環(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，有助于對樁位進行編號，從而掌握樁柱的具體尺寸。樁位設施完畢后應當對其進行全面檢查，設置樣樁，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、高層建筑樁基礎施工技術要點分析

在高層建筑工程樁基礎施工過程中，按照不同的施工工藝，樁基礎施工方法主要可以分為預制樁和灌注樁兩種。預制樁主要是通過一定的工藝手法預制樁柱，在施工中進行直接安裝；而灌注樁則是要在樁基礎的合適位置鉆孔，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要點。

3.1 預制樁施工技術要點

預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制樁。四種成樁方法各有其優(yōu)缺點（表1為四種預制樁成樁方法優(yōu)缺點一覽表）在高層建筑工程開展樁基礎施工的過程中為了減輕或防止在樁基礎施工過程中產(chǎn)生如地基上溢、樁基上溢、擠土等情況，應當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)生的抗剪預應力的目的，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，應當注意將樁基下段鋼筋與預留孔充分對準，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，直到預制樁壓樁施工效果符合施工方案的規(guī)劃設計為止。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。一般常用的預制樁是方樁和管樁這兩種預制混凝土樁。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。

表1 四種預制樁成樁方法優(yōu)缺點一覽表

3.2 灌注樁施工技術要點

鉆孔灌注樁法因其不需要提前預制的特點，常常作為灌注樁的一般方法被用于各種樁基礎施工現(xiàn)場，采用灌注樁技術既減少了對場地的需求問題，又降低了工序的復雜性，使得基礎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，施工單位應當采取一定的措施，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，即機械鉆孔和人工成孔。兩種技術分別適用于不同的土壤條件，機械鉆孔技術主要適用于對粉土、砂土、豁性土進行鉆孔；而人工鉆孔技術一般是對單純的豁性土進行鉆孔作業(yè)。

在對樁基礎進行灌注樁作業(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。同時還要檢查相應的施工機械設備，及時發(fā)現(xiàn)問題，避免在施工過程中發(fā)現(xiàn)生設備故障，阻礙施工進度；第二點，對技術方案再檢查。再進行施工之前，應當對灌注樁的施工標準和相關的技術方案進行再一次檢查，同時還應當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，應當檢查施工現(xiàn)場的混凝土塌落度和均勻性，確保各項技術達標，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)構設計提出了越來越高的要求，這使得很多新技術在建筑施工中被越來越普遍d的應用。而高層建筑因其荷載的重力比較大，所以不止要深埋基礎，而且需要在樁基礎的施工技術方面尋求突破，力求在進行基礎結(jié)構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的準備工作。此外對樁基礎的施工方法、深度的確定、樁型的選擇應當更加靈活，力求樁基礎能夠滿足高層建筑工程施工的所有需求。