2018探讨高层建筑桩基础施工技术

7580602

　　摘要：高层建筑一般具有上部结构高度及基础埋深大的特点，因此多采用桩基础、筏式基础、箱形基础或桩与箱形基础的复合基础形式，其中桩基是应用最广的一种基础形式。然而近年来，有些施工单位由于对桩基础施工中的一些施工要点认识不清、现场勘探不完善等原因．造成施工事故的发生。本文通过介绍现场勘探、沉桩方法的选择等高层桩基础施工中的各个技术环节，分析地下水过大或有流砂、淤泥等特殊地质条件下的施工方法，和有效的解决途径。对于保证高层建筑桩基础施工安全，避免事故的发生具有重要的理论与现实意义。
http://
　　关键词：高层建筑：桩基础：施工技术
　　1 引言
　　随着我国经济的持续增长和人口密度的激增，城市建筑开始向空中及地下发展，因此高层建筑逐渐成为现代城市发展的重要方向。一般来说高层建筑的施工主要包括基础结构、主体结构以及装饰工程的施工。由于上部结构高度大、基础埋深大，因此高层建筑施工中会遇到深基坑支护、桩基施工、大体积混凝土浇筑、深层降水等问题，这给高层建筑的基础施工带来了困难，特别是在一些软土地区等复杂地质条件下。
　　高层建筑多采用桩基础、筏式基础、箱形基础或桩与箱形基础的复合基础。其中桩基是应用最广的一种基础形式，一般有三种类型：现浇混凝土灌注桩、混凝土预制桩以及钢桩。灌注桩由于桩承载力大，适应范围广，对环境影响小，因此应用日益广泛。混凝土预制桩一般具有振动、噪声大和挤土效应等缺点，使用量正在逐渐减少。钢桩一般造价较高，只能在特殊情况下使用。下面主要介绍现场勘探、沉桩方法选择等高层桩基础施工中的各个技术环节，分析其施工要点及存在的主要问题，并研究有效的解决途径。
　　2桩基础施工
　　2．1现场踏勘
　　(一)施工现场及周边环境的踏勘
　　桩基施工前，应对现场进行踏勘以了解施工现场的地形、气候、土层分布情况、土的物理力学性能指标、地下水位、人为和自然地质现象(如地震、溶岩、矿岩、暗滨以及地下构筑物等)。同时还要了解周围建筑物的位置、距离、结构性质以及使用状况等。
　　(二)现场准备
　　(1)场地清理及平整
　　成桩之前要清除施工现场障碍物，同时由于高层建筑物的桩基通常为密布的群桩，因此还要对整个作业区进行场地平整，以保证桩机的垂直度，方便其稳定行走。
　　对于预制桩，不论是锤击、静压或是振动打桩法，打桩机械均自重较大，因此在进行场地平整时还应铺设一定厚度(通常为200mm左右)的碎石，以提高地基表面承载力，防止桩机产生不均匀沉降而影响打桩的垂直度。
　　对于混凝土灌注桩应根据不同成孔方法做好场地平整工作。如果采用人工挖孔方法，则在场地平整时需考虑挖孔后的运土道路；当采用钻孔灌注桩时，则应考虑泥浆槽及排水沟。
　　(2)现场放线定位
　　场地清理及平整后就要现场放线，以确定桩位及水准点。桩基础施工现场轴线应经复核确认，施工现场轴线控制点不应受桩基施工影响，以便桩基施工作业时复核桩位。
　　2．2沉桩方法选择
　　(一)预制混凝土桩与钢桩
　　预制混凝土桩及钢桩的沉桩方法主要有锤击打入法、静力压桩法、振动沉桩法及水中沉桩法。锤击打入法施工速度快，但振动大、噪音高，而且锤击力对桩身特别是桩顶影响较大；静力压桩法虽然无振动、无噪音，但施工速度慢，但当存在厚度大于2m的中密以上砂夹
　　层时，不宜采用此法；振动沉桩法施工速度较快，但振动大、噪音高，对地基土扰动较大；水中沉桩法振动和噪音均较小，但施工速度慢，工序复杂，而且对桩的承载力有一定影响。
　　以上几种沉桩方法中除了水中沉桩法在沉桩过程中均有挤土现象，因此应采取有效措施以减少挤土以及其对周围环境的影响。
　　(二)灌注桩
　　灌注桩一般是先成孔，然后放置钢筋笼、浇筑混凝土。其成孔方法主要有泥浆护壁成孔、沉管成孔及干作业成孔等。泥浆护壁成孔常有正(反)循环泥浆护壁成孔与冲击成孔两种。前者适用于淤泥及淤泥质土、一般粘性土、粉土等，在砂性土中也可适用，但应注意泥浆护壁，防止护壁倒塌；后者则适用于粘性土及碎石土，也可用于淤泥质土、粉土及砂土。沉管成孔法通常采用锤击法、振动法或振动冲击法等。它们施工时都有振动、噪音、挤土等现象，选择时应注意环境保护。
　　干作业成孔法分为钻机成孔及人工挖孔，钻孔法可用于粘性土、粉土及砂土中；人工挖孔法一般只适用于粘性土，在淤泥质土及粉土中应视具体条件而定，而在砂土及碎石土中不可采用，同时，在地下水位以下采用人工挖孔也应有可靠的排水或止水措施。
　　3常见问题及解决途径
　　(一)预制混凝土桩与钢桩
　　对于预制混凝土桩与钢桩，常出现：接桩处焊接不牢，打桩时容易造成断桩废桩，或上下节桩连接后停置时间过长，以致强行续打时将桩顶打坏；桩锤能量不足，桩尖打不到标高；打桩挤土危害邻近建筑或设施。
　　为了防止断桩，可以从以下几点入手。在打桩前必须摸清岩层的分布、埋深、走势及溶(土)洞大小、分布规律等；尽量采用静压法施工，根据桩机压力表读数初步确定桩承载力，并据此直观判断桩的完整性，可以减轻岩面冲击反力、减少断桩；加大桩径、增强桩的刚度，并适当减小桩尖钢板厚度；控制静压桩的施工终止压力及承载力；控制桩端入持力层。
　　(二)灌注桩
　　对于灌注桩，常出现孔壁坍塌、桩身缩颈或膨胀、钢筋笼上浮、孔底沉渣超标等问题。因此可以采用钻孔灌注桩，但施工中必须按孔径的大小及土质情况来控制钻斗在孔内的升降速度，因为如果升降过快，水流将会以较快速度由钻斗外侧与孔壁之间的空隙中流出，冲刷
　　孔壁，有时还会在上提钻斗下方产生负压而导致孔壁坍塌。在桩端持力层中钻进时，上提钻斗时应缓慢；为防止孔壁坍塌，用稳定液并确保孔内高水位高出地下水位2m以上。
　　当地层中含有较大地下水时，为防止钢筋笼上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上，即可恢复正常灌注速度。
　　当地层中出现流沙和淤泥时，为了防止流砂和淤泥使孔底沉渣超标、钻孔内泥浆太稠，使灌注混凝土时，导管外的反压力增大，混凝土上翻过程中可能有稠泥浆卷入，造成夹泥层，发生缺陷桩或断桩，因此要进行清孔，选择合理的机械并采用优质泥浆在足够的时间，经多次循环，将孔内悬浮的钻渣置换并沉淀出，清孔时间不少于孔内泥浆循环3次的时间。在清孔排渣时，还要注意保持孔内水头，防止坍孔，而且灌注必须连续、迅速，在混凝土初凝之前一次灌成。
　　结束语；
　　总而言之，高层建筑桩基础施工涉及的面很广，与结构形式、地质、水文、周围环境、施工条件等有关，而且我国地域大、地质条件复杂。因此对于高层建筑的桩基础施工，需要在综合考虑上述各种问题的基础上，通过全面的技术经济分析，从而选择最合理的施工方
　　案，才能杜绝隐患，避免事故的发生。
　　参考文献：
　　[1]贾清霞，李竞飞．桩基础设计施工中应注意的问题[J]．黑龙江科技信息．2009，(11)
　　[2]匡成荣．水泥搅拌桩湿喷法加固小桥涵软土地施工技术[J].中国水利，2000，(6)
　　[3]余奕卫．钻孔灌注桩施工质量控制技术[J]中国水利．2000，(5)
　　[4]欧阳立清．桩基础施工影响质量的因素及对策[J].中华建设．2008，(2)