高層建筑工程施工中的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要點(diǎn)解析

張康康

【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化水平的進(jìn)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(guó)在高層建筑方面已經(jīng)積累了很多經(jīng)驗(yàn)，并且已經(jīng)做好了向低碳建筑、綠色建筑方向進(jìn)行創(chuàng)新的準(zhǔn)備。但“九層之臺(tái)，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(duì)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。可以說，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(duì)我國(guó)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(diǎn)進(jìn)行研究與解析，希望能從中發(fā)現(xiàn)有利于提高我國(guó)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(diǎn)分析

目前我國(guó)城市化發(fā)展進(jìn)程中，高層建筑的規(guī)劃建設(shè)成為了彰顯一個(gè)城市現(xiàn)代化水平高低的標(biāo)志，甚至往往會(huì)將高層建筑看作一個(gè)城市的地標(biāo)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(biāo)志性建筑，更是可以成為我國(guó)的知名建筑標(biāo)志。城市的現(xiàn)代化發(fā)展意味著對(duì)高層建筑需求的進(jìn)一步擴(kuò)大，這就對(duì)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(diǎn)，其對(duì)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(jì)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(diǎn)、難點(diǎn)，為高層建筑施工的安全、順利進(jìn)行提供堅(jiān)實(shí)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(dá)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(duì)土壤成分進(jìn)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(jìn)行換填處理，避免因?yàn)橥寥澜Y(jié)構(gòu)復(fù)雜阻礙正式施工進(jìn)程。同時(shí)，還需要專業(yè)人員對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)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(shí)由技術(shù)人員來設(shè)計(jì)打樁計(jì)劃和樁柱的直徑，施工過程借助相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備對(duì)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(shí)要密切關(guān)注鉆孔深度，一旦鉆孔過深會(huì)導(dǎo)致后期樁基的施工無法繼續(xù)進(jìn)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(yùn)輸?shù)绞┕さ攸c(diǎn)進(jìn)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(shí)矯正。在施工前，技術(shù)人員必須對(duì)周圍環(huán)境的震蕩程度進(jìn)行考察，并將其加入對(duì)基層承載力的計(jì)算中，這樣做的好處是可以最大程度地得到一個(gè)相對(duì)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(shí)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(zhǔn)備工作

2.1勘察施工現(xiàn)場(chǎng)，掌握項(xiàng)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(tuán)隊(duì)對(duì)高層建筑施工場(chǎng)地進(jìn)行專業(yè)性質(zhì)的考察，并記錄詳實(shí)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(chǎng)地的地形、地貌，重點(diǎn)考察施工場(chǎng)地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)固，因?yàn)檫@對(duì)樁基礎(chǔ)的深度和分布狀況將會(huì)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(diǎn)、建筑年代和地理位置；掌握樁基礎(chǔ)施工場(chǎng)地的地下水管、煤氣管、光纜、電線的排布狀況等等。通過對(duì)這些情況的詳細(xì)考察和準(zhǔn)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(duì)施工方案的設(shè)計(jì)與選擇，在施工過程中也可以對(duì)施工方法的選擇提供信息支持，并對(duì)施工過程的人員、設(shè)備和進(jìn)度做出最優(yōu)的安排。

2.2施工技術(shù)的選擇

針對(duì)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(tuán)隊(duì)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(jìn)行科學(xué)、合理的選擇、設(shè)計(jì)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(jìn)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(jìn)行的準(zhǔn)備工作

為了確保高層建筑施工能夠快速高效地進(jìn)行，在正式開始施工前，應(yīng)該進(jìn)行一些準(zhǔn)備工作。具體有以下幾點(diǎn)：第一點(diǎn)，清掃場(chǎng)地，平整土地。對(duì)高層建筑物施工現(xiàn)場(chǎng)要及時(shí)進(jìn)行清掃，及時(shí)清理場(chǎng)地的建筑垃圾、廢棄物和障礙物，保證場(chǎng)地的整潔平整。這是由于在樁基礎(chǔ)施工在整個(gè)高層建筑施工中呈現(xiàn)出的樁點(diǎn)選取密集的特點(diǎn)，其對(duì)干凈平整的場(chǎng)地的要求比較高。在準(zhǔn)備工作中對(duì)其著重處理，有利于施工任務(wù)的高效進(jìn)行。第二點(diǎn)，準(zhǔn)備工作要根據(jù)施工技術(shù)的不同有選擇地進(jìn)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(zhǔn)備工作就要注意根據(jù)不同需求進(jìn)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(jìn)度。第三點(diǎn)，施工技術(shù)準(zhǔn)備。在進(jìn)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(duì)樁基礎(chǔ)施工進(jìn)度的監(jiān)督與考量提供依據(jù)。

2.4挑選機(jī)械設(shè)備

由于各類高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)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(shí)際的施工環(huán)境挑選合適的機(jī)械設(shè)備，保證樁基礎(chǔ)施工能夠高效順利地進(jìn)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(duì)相關(guān)軸線的再次檢查。其目的是降低軸線的布設(shè)對(duì)周圍環(huán)境的影響。軸線的作用是確定一個(gè)施工網(wǎng)格，使樁位圖按照一定的規(guī)則布設(shè)，有助于對(duì)樁位進(jìn)行編號(hào)，從而掌握樁柱的具體尺寸。樁位設(shè)施完畢后應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行全面檢查，設(shè)置樣樁，這樣一方面可以確保打樁機(jī)順利運(yùn)行，另外一方面可以避免發(fā)生因?yàn)闃段徊徽_引起的其它錯(cuò)誤。

3、高層建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)要點(diǎn)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(jìn)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(jìn)行選擇適宜的成樁方法。而為了檢驗(yàn)成樁方法選擇是否正確，通常需要在正式施工開始前進(jìn)行試樁，從而進(jìn)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(diǎn)。

3.1預(yù)制樁施工技術(shù)要點(diǎn)

預(yù)制樁的主要施工方法有四種，分別是振動(dòng)、錘擊、水沖和靜力壓樁。通過這四種方法將樁體打入正確點(diǎn)位的過程就是預(yù)制樁。四種成樁方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)（表1為四種預(yù)制樁成樁方法優(yōu)缺點(diǎn)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(duì)入樁的主要路線進(jìn)行核實(shí)，從而達(dá)到保證入樁施工順利進(jìn)行的目的。在壓樁過程中，有三點(diǎn)需要注意：第一點(diǎn)，注意保護(hù)樁基。在壓樁過程中核準(zhǔn)入樁主要路線就是為了避免因?yàn)閴簶哆^程中的偏移影響后期樁基下壓；第二點(diǎn)，控制壓樁速度。為了達(dá)到使樁基在下壓的過程中能接觸到每個(gè)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(diǎn)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(duì)準(zhǔn)，同時(shí)保證上下節(jié)樁基之間的接觸面在5-10mm。以上三點(diǎn)都滿足后，繼續(xù)進(jìn)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(jì)為止。四種成樁方法雖然優(yōu)缺點(diǎn)各有不同，但是在操作過程中都會(huì)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(duì)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(shí)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(shí)會(huì)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(shí)都要注意遵守在距離樁頂標(biāo)高兩米處停水的原則。

3.2灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

鉆孔灌注樁法因其不需要提前預(yù)制的特點(diǎn)，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(chǎng)，采用灌注樁技術(shù)既減少了對(duì)場(chǎng)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(jìn)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(jìn)行澆筑的混凝土硬化。沖擊法和震動(dòng)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(dòng)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(duì)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(jī)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(jī)械鉆孔技術(shù)主要適用于對(duì)粉土、砂土、豁性土進(jìn)行鉆孔；而人工鉆孔技術(shù)一般是對(duì)單純的豁性土進(jìn)行鉆孔作業(yè)。

在對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行灌注樁作業(yè)時(shí)，需要注意以下三點(diǎn)：第一點(diǎn)，檢查材料和設(shè)備。混凝土作為灌注樁采用的主要原料，其質(zhì)量必須在進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)以前就被進(jìn)行抽樣檢查，確保混凝土質(zhì)量。同時(shí)還要檢查相應(yīng)的施工機(jī)械設(shè)備，及時(shí)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(jìn)度；第二點(diǎn)，對(duì)技術(shù)方案再檢查。再進(jìn)行施工之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)灌注樁的施工標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的技術(shù)方案進(jìn)行再一次檢查，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)進(jìn)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(dá)標(biāo)；第三點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)檢查施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土塌落度和均勻性，確保各項(xiàng)技術(shù)達(dá)標(biāo)，及時(shí)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(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語：

近些年來，我國(guó)各大城市高層房屋建筑工程的規(guī)模不斷擴(kuò)大，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工的過程中可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的條件和建筑特點(diǎn)做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。此外對(duì)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。

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