高層建筑樁基礎施工技術研究

朱安康

（河南省平云建設工程有限公司 河南省平頂山市 467000）

高層建筑樁基礎施工技術研究

朱安康

（河南省平云建設工程有限公司 河南省平頂山市 467000）

隨著社會的發展，科技的進步，越來越多的高層建筑拔地而起，這不僅滿足了社會人口對住房的壓力，也體現了人們對高層建筑的審美觀念，也反應了一個國家建筑技術的發展水平。目前高層建筑面臨的主要問題依然是建筑高度與地基的穩定性成正比，這就需要我們技術人員通過研究、實踐，總結經驗，通過相關的技術手段，即能解決問題又能滿足高層建筑對基礎穩定性的要求，本文是筆者通過實踐，得出的一些解決辦法，希望能給同行一些參考。

高層建筑；人工挖孔樁；鉆孔灌注樁；鋼護筒樁

隨著社會的發展，生活水平的提高，人們在物質享受的同時，更注重對建筑的審美觀及周邊的生活環境，所以越來越多的開發商對房屋的選址要求越來越高，比如臨河、臨湖、臨海成為了黃金地段。這不僅給開發商帶來了豐厚的利潤，同時也給施工過程中帶來了很多技術難題，尤其是地基穩定性要求增高。

地基處理的辦法很多，比如淺基礎處理可以采用預制樁、粉噴樁、CFG樁等，但是在高層建筑中，往往要求基礎承載力更高，設計中又要考慮到相關的一些技術要求，比如抗震級別要求也高。這就必須要求我們采用相應的技術措施來解決這些問題，最近主要流行的是樁基礎，樁基礎分為人工挖孔樁、鉆孔灌注樁、鋼護筒樁。這里主要研究的是鋼護筒樁。

鋼護筒樁是利用鋼護筒阻隔、分離地下水，然后利用鉆孔灌注樁及人工挖孔樁相結合的一種施工方法。這種方法適用于軟土地基、透水性較強的砂卵石地基、風化嚴重的巖石地基。本文主要以風化嚴重的巖石地基展開研究。

鋼護筒樁施工分為五個階段：①鉆孔灌注樁；②吊放鋼護筒、壓漿；③人工挖孔階段；④灌注混凝土；⑤鑿樁頭。

鋼護筒樁施工工藝流程：樁位放樣→設置護樁→泥漿制備→埋設鉆機護筒→平整場地（或修筑人工平臺）→安裝鉆機并定位→鉆進成孔→吊放鋼護筒→壓水泥漿→清孔→檢查樁位→風鎬鉆孔→放置炸藥→逐層開挖→清孔并檢查成孔質量→下放鋼筋籠→灌注混凝土→檢查成樁質量。以下針對每一個階段進行探討：

1 第一個階段：鉆孔灌注樁

第一個階段是指利用鉆孔灌注樁的方法，進行前期成孔（所謂前期成孔指的是風化層）。鉆孔灌注樁的施工，必須要設置護壁，護壁的形式很多，這里選擇泥漿護壁法。鉆孔灌注樁工藝流程：施工場地整平→調制泥漿→埋設鉆機護筒→鋪設工作平臺→安裝鉆機并定位→鉆進成孔→清孔并檢查成孔質量，下面就鉆孔灌注樁具體施工工序及應注意的問題歸納如下：

1.1 施工準備階段

（1）施工人員首先應對施工設計圖紙進行會審，了解施工地點的地質情況、樁位、樁徑、樁長、標高等。

（2）測量人員認真按照設計樁位坐標精確放出樁位，并設置護樁。

（3）埋設護筒。護筒壁厚12mm，根據現場不同地質情況決定護筒長度，一般為1.5～2m。

（4）鉆頭選擇。鉆頭直徑應大于或等于樁徑20cm。

（5）鉆機就位。平整好場地，鉆機移動到樁孔位置，利用護樁掛十字交叉線，讓鉆頭中心與十指交叉線中心在一條直線上，確保樁位準確無誤。

（6）鉆孔泥漿制備：泥漿由水、粘土（膨潤土）組成。其特點是泥漿密度較大，使得鉆渣始終處于懸浮狀態，且增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內外滲流，防止坍孔的作用。在鉆孔過程中，應經常過濾泥漿，清除鉆渣。泥漿稠度應機動掌握，并經常檢測泥漿比重，確保泥漿排渣能力及護壁效果；泥漿比重不宜過大，過大會削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進速度。

1.2 施工階段

（1）一切準備工作做好后，即開始鉆孔，鉆孔過程必須嚴格按照操作要求進行，確保成孔質量，首先通過測量人員定好樁位，保證鉆頭與樁位中心垂直在一條直線上，護筒埋置后應夯實。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣，還要隨時檢查成孔是否有偏斜現象。沖擊鉆鉆機施工時，臨近樁位不允許施工，因沖擊鉆鉆孔過程中震動對土層，對臨近孔壁施工造成安全隱患。所以鉆孔時應事先規劃好鉆孔順序，遠近交叉進行。鉆好的孔應及時清孔，下放鋼護筒，防止塌孔。

（2）清孔：鉆孔深度穿越風化巖層后，應停鉆進行清孔，并檢查鉆孔的深度、直徑、位置、豎直度。為此，除了鉆孔過程中密切觀測監督外，在鉆孔穿越風化巖層深度后，應進行探孔，確保孔深、孔位、孔徑等符合設計要求。還應立即進行孔底清理，避免隔時過長以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。

鉆孔灌注樁施工過程中應注意以下問題：

（1）沖擊鉆鉆孔時，應待相鄰孔位上已灌注好的混凝土凝固并已達到一定強度時，才能開鉆。

（2）經常檢查鉆頭的磨損情況，如發現鉆頭磨損嚴重，應立即更換或修補鉆頭，以達到設計孔徑。

（3）鉆進過程隨時留取渣樣，每米不少于1組，在離設計標高1.0～1.5m范圍內，每30cm留1組，每根樁渣樣不少于3組。

（4）記錄每日沖擊鉆進尺情況。

2 第二個階段：吊放鋼護筒、壓漿階段

（1）通過觀察留取渣樣及每日施工記錄進尺情況（如果進入未風化的巖石，沖擊鉆進尺明顯減小），綜合判斷沖擊鉆是否已進入未風化的堅硬巖石，一旦確定進入即停止鉆進并把鉆機移到其它地方。然后根據鉆進深度加工鋼護筒，鋼護筒長度應增加50cm。鋼護筒的厚度應隨受力狀況，所承受的泥漿側壓力，通過計算來確定，但不宜小于2mm。將加工好的鋼護筒吊放入樁孔內，輕壓至孔底。

（2）插入壓漿管，壓漿管均勻的分布在鋼護筒外側四周，一般插入4～6根（根據實際樁徑大小適當增減，壓漿管距離孔底20～ 30cm），然后向鋼護筒外側拋灑1m左右的級配碎石+1m左右的沙（根據孔深適當增減），其目的封閉鋼護筒下口。靜置一個小時后，開始逐根壓入水泥漿，使水泥漿充分填充級配碎石、沙空隙，膠凝形成混凝土。

3 第三個階段：人工挖孔階段

人工挖孔樁施工技術難度低，施工作業面多，成本低廉，但應特別注意人身安全問題。

鋼護筒底部混凝土終凝后即開始抽漿，把孔內的水泥漿全部抽出，開始轉入人工挖孔階段，先用人工清底，清底干凈后采用風鎬鉆孔，布孔采用梅花形，孔深根據巖石的堅硬程度確定，且采用松動爆破的方式進行鉆進，炸藥量過大，易對鋼護筒底部混凝土造成破壞，失去阻水能力。人工挖孔樁施工工藝如下：利用十字線復核樁位→架設垂直運輸架→安裝卷揚機—安裝吊桶、活動蓋板、水泵、等→開挖第一節樁孔土方→支護壁模板→澆筑第一節護壁混凝土→檢查樁位軸線→逐層往下循環作業→測量孔底標高及清渣→檢查驗收。現就人工挖孔樁具體施工方法歸納如下：

3.1 施工準備階段

（1）人工挖孔樁開挖過程中要經常利用護樁拉十字線校正樁孔位置，開挖前應先清除孔內泥漿，碎石。

（2）挖孔樁還應注意安全問題，且孔下作業要設置活動蓋板，防止地面物品及吊桶起吊過程中碎石墜落傷人。

（3）安裝吊桶、活動蓋板、水泵等。

（4）施工現場所有電器須經過專業電工安裝，嚴格按照用電安全操作規程進行接線，并經常巡視檢查用電情況，發現漏電現象，應迅速拉閘斷電，防止觸電事故的發生。

3.2 施工階段

（1）樁孔護壁混凝土挖完一節以后應立即澆筑混凝土。人工澆筑，人工搗實，混凝土強度一般為C20，坍落度控制在100mm，并在護壁內加入鋼筋網片進行加固，確保孔壁的穩定性。此法僅需要澆筑一到二節護壁，當開挖至巖層后，無需在進行護壁。增加護壁的目的是為了減輕爆破對鋼護筒底部混凝土的擾動。

（2）樁孔爆破前，周圍人員應全部撤離到安全地點，并在樁孔上面覆蓋鋼筋網片，防止孔內石塊飛出傷人。

（3）由于爆破過程中，對孔壁的擾動，個別孔位有可能出現滲水現象，但滲水量一般比較有限，可直接用小型水泵直接抽水即可，并對孔內排出孔外的水妥善引流遠離樁孔。

（4）爆破后應間隔20min以上，爆破人員應對爆破情況進行檢查，如發現盲炮及時處理，處理盲炮應嚴格遵守有關規定。

（5）清孔時，應對孔壁進行排查，發現有松動石塊及時剔除，防止石塊墜落傷人。

4 第四個階段：灌注混凝土

灌注混凝土過程應按照水下灌注樁的方法進行澆筑混凝土，施工工藝：吊放鋼筋籠→安裝導管→澆筑樁身混凝土。

灌注混凝土注意事項：

（1）混凝土坍落度18～22cm、粗骨料粒徑小于40mm。

（2）混凝土灌注在清孔結束后應立即進行。

（3）采用φ250法蘭式導管自流式灌注混凝土。導管聯結要平直，密封可靠；導管下口距孔底30～50cm為宜。

（4）首盤澆筑：初灌量必須保證導管底部埋入混凝土中50cm以上，且連續灌注。

（5）正常灌注混凝土時，導管底部埋于混凝土中深度宜為2～6m之間。

（6）每次拆卸導管前均要測量混凝土面高度，計算出導管埋深，然后拆卸。不要盲目提升、拆卸導管，確保導管最小埋深。

（7）在拆卸導管過程中，嚴禁控制導管擺動幅度，避免導管碰觸聲測管道，造成檢樁困難。

（8）混凝土灌注過程中，應超灌1m以上，確保下部混凝土擠壓密實。

5 第五個階段：鑿樁頭

澆筑完樁身混凝土后，待混凝土強度達到75%后，即可以開挖樁體，進行鑿樁頭。鑿樁頭應注意以下幾點：

（1）鑿樁頭前應進行測量放樣，確定鑿樁頭的長度，嚴禁超破，樁頭長度應比實際樁長長5cm。以便以后伸入承臺，增加樁與承臺的穩定性。

（2）鑿樁頭只能人工破除，不允許爆破破除，避免爆破引起樁身超破及擾動。

（3）鑿樁頭過程中，不允許破壞聲測管道。

以上就是鋼護筒樁施工的整個過程，此法施工工藝多樣化，施工難度較大，成本較高，但是此法可以增加成孔進度，節省工期，近些年來已被廣泛應用。

6 結語

總之，高層建筑樁基礎施工難度較大，基礎的處理方式也較多，隨著社會的發展，各種先進的施工工藝不斷涌現，但是樁基礎施工技術截止目前或者今后一段時間內，還是最主要的地基處理方式。

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[4]李永勝.高層建筑樁基礎靜壓樁施工技術探討[J].山西建筑，2011（16）.

TU753.3

：A

：1673-0038（2015）05-0033-02

2015-1-16

朱安康（1957-），男，工程師，專科，主要從事建筑施工管理方面的工作。