高層建筑工程中樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)分析

李茂堂

(甘肅藍(lán)安工程建設(shè)有限公司，甘肅 白銀 730900)

0 前 言

在高層建筑工程中，主要的核心點(diǎn)是基礎(chǔ)工程，其也是最主要的質(zhì)量控制點(diǎn)。因此，必須嚴(yán)格把控基礎(chǔ)工程的施工質(zhì)量，施工過程中要結(jié)合基礎(chǔ)工程的自身特點(diǎn)進(jìn)行處理，如此才能更好地確保項(xiàng)目質(zhì)量。

1 工程概況

某高層綜合辦公樓東西長105 m，南北長39 m，東臨東寺巷，呈規(guī)則矩形。工程總用地面積為3 860.8 m2，總建筑面積為39 768.2 m2，其中地上30 038 m2，地下9 730 m2，建筑基底面積為2 195 m2，容積率8.37。建筑設(shè)計(jì)總高度達(dá)91.05 m，地上、地下共23層。

2 基礎(chǔ)類型選擇

擬建場地在海積平原上，其上部屬于回填土，下部為液化砂層松散-稍密狀態(tài)的細(xì)中砂、中粗砂、高壓縮性淤泥、淤泥質(zhì)黏土混合層，未經(jīng)處理，不宜作為天然地基。場地內(nèi)可塑-硬塑狀態(tài)湛江組黏土層和厚度較大中密-密實(shí)狀態(tài)含黏性土中粗砂層均可作為樁端持力層。如采用天然地基淺基礎(chǔ)與地基處理均無法滿足設(shè)計(jì)要求，建議本工程采用PHC管樁。

在本工程中，工程樁選長度為24 m的PHC樁。嚴(yán)格控制同一承臺或基礎(chǔ)梁相鄰管樁接頭的位置，避免其在相同的水平線上，并同時(shí)滿足縱向位置錯(cuò)開間距超過1 m的要求。管樁壁厚125 mm，選擇強(qiáng)度為C80的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土。樁尖底盤厚度≥12 mm，樁尖厚度≥18 mm。樁尖材料采用Q235鋼。

3 施工準(zhǔn)備工作

3.1 施工現(xiàn)場及周邊環(huán)境的踏勘

現(xiàn)場踏勘調(diào)查內(nèi)容主要包括以下方面：①施工現(xiàn)場地形地貌、氣候等自然條件；②成樁深度范圍土層以及地下水分布情況；③施工區(qū)域自然與人為地質(zhì)現(xiàn)象；④施工區(qū)域地下構(gòu)(建)筑物、障礙物情況；⑤沉樁區(qū)域地下管線分布情況。

3.2 技術(shù)準(zhǔn)備

技術(shù)準(zhǔn)備內(nèi)容主要包括以下方面：①編制施工方案，明確成樁機(jī)械、成樁方法、施工順序、臨近建筑物、地下管線保護(hù)措施等；②明確施工計(jì)劃、施工進(jìn)度、人力物力需求計(jì)劃等，為后續(xù)工作的開展提供清晰的引導(dǎo)；③確定有效的控制措施，包含質(zhì)量控制、安全控制、文明施工等方面的具體方法。

4 樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

4.1 測量放線

4.1.1 平面坐標(biāo)、高層的控制

正式施工前，項(xiàng)目經(jīng)理會同專業(yè)技術(shù)人員深入現(xiàn)場，查明實(shí)際情況，再以掌握的信息為依據(jù)編制可行的測量控制方案，以此為引導(dǎo)開展測量控制工作，生成完整的測量報(bào)告。項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后上報(bào)給監(jiān)理工程師、業(yè)主代表審批[1]。測量控制中重點(diǎn)內(nèi)容在于定位，明確穩(wěn)定、顯眼的地標(biāo)實(shí)施測量，確定合適的方位角和距離。

在布設(shè)樁位控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)合理控制其位置，確保其不受到施工的干擾。后續(xù)施工期間定期復(fù)核測量樁位。不同測量控制對象所對應(yīng)的作業(yè)設(shè)備不同，其中樁位的測量用全站儀完成，標(biāo)高的測量控制用水準(zhǔn)儀完成。

4.1.2 樁位的測量

綜合考慮設(shè)計(jì)圖和平面控制網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)完成樁位的測量放線工作，與此同時(shí)將軸線控制樁設(shè)置到位?？刂茦恫粦?yīng)設(shè)置在打樁振動和擠土影響范圍內(nèi)的地方[2]。在測定樁位點(diǎn)后用白灰畫線(得到與樁徑保持一致的圓圈)，在此基礎(chǔ)上于樁中心位置打設(shè)小木樁，分別編號。安排專員定期檢查控制樁及樁位標(biāo)志樁，判斷其是否有松動、偏移、受損現(xiàn)象，若有則采取糾偏、修復(fù)等相關(guān)處理措施。

4.1.3 樁位的復(fù)核

樁機(jī)移位后，安排第二次樁位放樣復(fù)核，具體可采用拉設(shè)儀器復(fù)測的方法，或用軸線控制樁拉線的方法完成。樁機(jī)移位時(shí)不碰觸樁位放線標(biāo)志樁，若由于磕碰而導(dǎo)致標(biāo)志樁受損，則重新測量定位。復(fù)測時(shí)由質(zhì)檢員參與其中，加強(qiáng)跟蹤與檢查，以確保無誤。樁機(jī)移位對中過程中，質(zhì)檢員需要深入現(xiàn)場詳細(xì)檢查對中情況，判斷是否滿足要求，若有誤則重新進(jìn)行樁位對中[3]。不同類型的樁其對應(yīng)的檢查項(xiàng)目以及允許偏差有所不同，需分情況考慮，具體如表1所示(表中，H為地面標(biāo)高與樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高的差值，mm)。

表1 樁位允許誤差

4.2 樁尖焊接

在本工程中，樁尖選用的是平底十字形樁尖，對該部分做焊接處理時(shí)，先用鋼絲刷清理樁端端頭板，避免該處殘留鐵銹或其他的雜物。首先，對樁尖和管樁端頭板做點(diǎn)焊處理，保證其具有穩(wěn)定性；然后，2名焊工就位，從兩端開始同步對稱施焊，盡可能減小兩端的偏差，以免引起樁尖偏位等問題。樁接頭經(jīng)過焊接后，以自然冷卻的方式恢復(fù)正常狀況，刷涂防腐漆，起到防護(hù)的作用，此后方可壓樁。自然冷卻的時(shí)間主要根據(jù)現(xiàn)場氣溫條件而定，通常至少需達(dá)到10 min，不可采用水冷卻或是其他人工手段。

4.3 起吊預(yù)制樁

樁機(jī)主要有頂壓和包夾兩類，現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的是包夾式，實(shí)際操作中，在靜力壓樁機(jī)夾具中吊入預(yù)制管樁，待其保持夾緊的狀態(tài)后，再放至預(yù)先確定的樁位，經(jīng)過檢測后對垂直度做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，直至滿足要求為止。

4.4 壓 樁

1)準(zhǔn)備工作。施工前先檢測地基的承載力，設(shè)計(jì)要求其在場地平整的前提下超過壓樁機(jī)接地壓強(qiáng)的1.2倍。將樁機(jī)安排在指定位置，到位后應(yīng)維持穩(wěn)定，地面不可出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，否則會影響樁機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

相鄰兩樁的間距較小時(shí)，壓樁期間可能會出現(xiàn)土體隆起、管樁上浮等問題，為此宜采用跳壓的方法。樁的間距在1.75 m以內(nèi)時(shí)，綜合考慮施工水平以及現(xiàn)場的實(shí)際情況，采取先引孔后壓樁的方法，引孔孔徑控制在350～400 mm，深度需到達(dá)持力層。

2)壓樁措施。吊裝管樁時(shí)要提前調(diào)平機(jī)臺，準(zhǔn)確定位對中后方可壓樁。壓樁期間，聯(lián)合應(yīng)用經(jīng)緯儀和吊線錘，檢測管樁的位置，予以有效的控制。根據(jù)要求，管樁的垂直度偏差不宜超過0.5%，否則需糾偏；而偏差在1%以上時(shí)，必須拔出并重新施工。

壓樁施工時(shí)，采取有效的控制措施，以免出現(xiàn)土體隆起、周邊樁體上浮的問題。施工過程中加強(qiáng)檢查，若現(xiàn)場有臨時(shí)樁上浮的跡象，則隨即暫停壓樁，經(jīng)過一段時(shí)間的觀測后，根據(jù)掌握的實(shí)際情況安排復(fù)壓，同時(shí)復(fù)核壓力值。按照特定的流程有序沉樁，即先長后短、先密后疏、先內(nèi)后外，由中心逐漸向四周對稱推進(jìn)[4-5]。

4.5 接 樁

樁頂壓至地面以上0.5～1 m的位置時(shí)，開始接樁。以焊接的方法完成接樁作業(yè)，安排2名具有資質(zhì)的焊工，在兩側(cè)對稱同步施焊，錯(cuò)位偏差≤2 mm。焊接厚度需具有一致性，焊縫應(yīng)足夠飽滿，不可殘留焊渣。管樁接口部位焊接層數(shù)控制在2～3層，每結(jié)束一層焊接后隨即清理焊渣，各層焊縫余高需在1.5 mm以上。上下節(jié)樁的平面應(yīng)具有一致性，允許存在適量的偏差但≤10 mm。接樁的焊縫溫度較高，以自然冷卻的方法降溫，管樁接樁部位存在外露法蘭，采用刷涂油漆的方法予以防護(hù)。嚴(yán)格檢驗(yàn)管樁接樁焊縫，具體檢查項(xiàng)目、方法以及允許偏差，如表2所示。

表2 接樁焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 單位：mm

4.6 送 樁

在樁頂和樁機(jī)壓頭間放置送樁器，確保該裝置的中心與樁中心呈垂直的位置關(guān)系，在此前提下，以緩慢的速度加壓，使頂桿受力，而后再校正垂直度，若無異常則送樁，直至樁被壓入至設(shè)計(jì)標(biāo)高處為止。除了確保樁長、樁尖入持力層深度均滿足要求外，終壓值也應(yīng)具有合理性。

4.7 管樁截樁

施工期間，預(yù)應(yīng)力管樁會對鋼筋施加預(yù)應(yīng)力，根據(jù)此特點(diǎn)，需以合理的方法盡可能減小截樁期間的預(yù)應(yīng)力損失。樁頭的開鑿不可采用強(qiáng)制性手段，較為合適的是利用環(huán)切切割機(jī)做環(huán)切處理，以相對“柔和”的方式切斷鋼筋。

4.8 樁頂填芯

管樁、承臺、基礎(chǔ)梁三部分需緊密連接，進(jìn)而保證樁基有足夠的承載力，為此，對管樁做混凝土填芯處理。在設(shè)置鋼托板時(shí)，盡可能將其深入至管樁內(nèi)部；配備厚度為4～5 mm、直徑略小于管樁內(nèi)徑的圓薄鋼板，將其深入樁內(nèi)1.2 m，用于阻止灌入的混凝土下落。鋼筋骨架為6根Φ18 mm縱向筋、Φ8 mm環(huán)狀箍筋和3根Φ8 mm管口端部防墜落筋。

5 結(jié)束語

在高層建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中，樁基礎(chǔ)是極為重要的工程內(nèi)容，必須嚴(yán)格把控施工每一個(gè)環(huán)節(jié)，以保證建筑工程的整體質(zhì)量。本文以具體工程為實(shí)例，討論分析了樁基礎(chǔ)施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用，詳細(xì)闡述了技術(shù)要點(diǎn)，希望能對同類施工提供參考和借鑒。

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