探讨建筑工程中高层建筑桩基施工技术

摘要：随着住宅建设步伐的加快，房屋数量迅速增加，而建设的施工质量也受到越来越多的重视，技术是保证质量的前提，因此桩基础的施工技术占有重要位置。文章根据工程案例对桩基础的施工过程中各阶段的施工技术以及其施工技术要点进行分析探讨，供大家参考。

关键词： 高层建筑；桩基础；施工技术

前言

一 工程概况

二 地质情况

2.1 潜水

该工程建筑场地浅部土层中的地下水属于潜水类型，其水位动态主要受控于大气降水和地面蒸发。本次勘察，实测钻孔中地下水初见水位埋深一般为 2.20-3.60m，相应标高为-0.37-0.97m；稳定水位一般为 0.90-1.40m，相应标高为 1.73-2.47m。根据工程建设规范《岩土工程勘察规范》（DGJ08-37-2002），本地区常年平均地下水位埋深为 0.50～0.70m，低水位埋深为 1.50m。本工程对于天然地基承载力计算和抗浮验算可采用高水位埋深值 0.50m，对布桩设计和沉降计算可采用低水位埋深值 1.50m。

2.2 承压水

本次勘察利用取土孔 G9对⑦层承压水水位埋深作了观测。测得第⑦层承压水稳定水位埋深为 7.90m。根据《地基规范》第 3.2.1条有关规定，本地区微承压水、承压水水头均低于潜水水位，年呈周期性变化，埋深 3.0～11.0m，设计可根据相应的验算项目按不利原则进行取值。

2.3 不良地质现象

根据已有勘察资料，拟建场地内未发现有暗浜（塘）等不良地质现象，但由于部分小螺纹孔受到地铁施工的限制还未施工，对这些区段是否有不良地质现象存在，昀终有待螺纹孔施工后确定。

三 该工程技术难点

3.1 支撑的可靠性、有效性存在的问题

（1）该工地的斜撑焊接无仰焊，仅有的俯焊焊缝的质量达不到要求，漏焊、间断点焊为数不少。这会引起斜撑因较大的剪力而产生脱焊的危险。

（2）造成偏心的还有单块契入和二块契形传力垫块同向契入，甚至有用三块针同向契入的。有的采用了箱型伸缩段的活络头，这种箱型伸缩段本身有一斜面，所以只需单块契形传力垫块，但也有用了二块、三块契入，造成偏心传力。当然，也有较好的工地42cm 长的传专力垫块，契入后顶端的高度都能保持不超过φ609 管外缘高度。

3.2 明沟排水系统不完善

基坑开挖过程中，明沟排水系统不完善，常常是缺少纵向排水明沟，集水井如果有也是小和浅，排水不畅，一下雨基坑就积满水。基坑水沟和集水井要及时设置，不能下了雨再去挖。必须随挖土随修坡同时修筑。下了雨再挖势必泡软基坑土层。对留置较长时间的土坡，纵坡顶可不设横截沟，只设20-30cm 高的挡水堤。层平台也不设横截沟，只须纵向带斜面（1-3%小缓坡）即可，或挖成树枝状的水沟。集水坑应设在总坡底（或层坡底），若要设纵向排水明沟，不能沿地下墙边，要设在坑中或三分线上。

3.3 基坑开挖局部有超挖现象

其表现在两道支撑间的层坡过缓，达1：3，所以近坡脚区域出现超挖，造成无支撑暴露面积过大，时间过长，地墙的变形就大，开挖中各层土宜挖至支撑底下20cm 左右。问题严重的还是大多工地的层坡过陡，有的已是直立，当降水不好或下了雨就会出现小滑坡的险情，有的工地竟同时有二个，甚至于三个陡立的层坡。

正确的做法必须是土挖完，即进行修坡、修平台和挖水沟，达到了安全层坡的要求，再挖另一层段的土方，使基坑纵坡常保持在安全坡度状态下。土坡要按土性经过边坡稳定性分析，定出安全坡度，纵向放坡要小于这安全坡度。通常降水好的基坑层坡保持1：1.5 左右，总坡做到1：2.5-1.3 为宜。修坡必须自坡顶起铲下，切忌从坡脚开始。

四 钻孔灌注桩施工

4.1 轴线及桩位放样

利用各控制点用经纬仪和钢尺先依次放出各轴线，验收合格后就可以进行昀后的桩定位工作。桩位放样采用直角坐标法和极坐标定位。采用经纬仪定向钢尺定距确定桩位后，用“打入钉”在现场做好标记。

4.2 护筒的开挖和埋设

护筒的埋深都在回填士里，四周及底部都用粘士回填，并捣实，严禁护筒底漏水，要求护筒中心与桩位中心的允许编差不大于 20mm，保证护筒的垂直稳固，桩机方可就位，桩机的安装就位必须对中、水平、稳固，保证天车中心，转盘中心与桩位中心“三点一线”。

4.3 钻进成孔

钻进过程中，确保施工桩径不小于设计桩径，对易缩径及坍塌土层，必须保持泥浆具有良好的性能指标外，还应控制好钻进速度，应适当上下提钻扫孔扩径，必须做好施工保径工作。

4.4 泥浆护壁

泥浆采用钻进土层过程自然造浆法造浆。钻孔泥浆比重控制在 1.20～1.30之间（泥浆比重仪测定），泥浆的粘度控制在 20～28秒（粘度计测定）；在杂填土、粉质粉土层、砾石层中钻进必须使用较浓泥浆，使之具有能在孔壁上形成致密的泥皮 ，维护孔壁稳定和清孔冲渣，确保成孔质量。

4.5 钢筋笼制作安装

钢筋笼采用加强筋定位成型，使得主筋匀称分布于同一截面，并点焊成型分节预制，要求单节长度小于 10m，由于带肋钢筋均为固定尺寸，在下料时可能出现长短不一的钢筋焊接在同一节半成品钢筋笼内的情况，对于需要接长的钢筋要求单面焊 10d，确保相邻主筋的错开长度为 1200mm。

预制好的各节钢筋笼半成品经成批验收后，标识堆放整齐以便配合其他工序施工，对于检查出的不合格品必须返工修补后重新检验。

施工中，钢筋笼分节安装采用孔口单面立焊接，接规程要求设置保护垫块。钢架立柱用角钢拼焊后与钢筋笼焊牢吊入钻孔。成套钢筋笼的安装定位拟采用 2Φ16定位钢筋两端标准搭焊，上部定位悬挂钻机上。

4.6 清孔

清孔工作是钻孔灌注桩施工过程中重要的隐蔽工程之一，清孔分两次进行，结束后应单独验收，确定最终清孔效果是否符合设计要求。

A.第一次清孔是钻孔终孔后利用 3PN泵立即进行。一清需将大的粉砂、泥团置换出孔内，此时泥浆比重和粘度均较大。泥浆比重控制在 1.2～1.25。一次清孔时间根据不同的施工情况而定，一般控制在 30分钟左右。

B.第二次清孔是下放钢筋笼在灌注导管孔内安装完毕，利用导管进行的，二次清孔结束后在停止清孔的情况下应 30分钟内浇灌混凝土，并保证孔内泥浆液面高度。否则应重新测定孔底沉渣厚度。

4.7 沉渣测定桩孔经过二次清孔后≤80mm的设计要求，因此需对孔底沉渣进行测定。

孔底沉渣厚度测定采用带圆锥形测锤的标准水文测绳进行，测锤重量≥ 1kg，终孔孔深通过钻具总长和机上余尺控制，与标准测绳作比较后计算沉渣厚度。测绳测定由有经验的施工人员进行。二清沉渣厚度满足不了设计要求，需继续清孔，直至满足要求。

4.8 水下灌注混凝土

采用水下导管法灌注混凝土工艺，导管为外径Φ 258mm规格的无缝钢管，每节长 2.5m左右，配 0.5～1.5米短管，管端由粗丝扣连接。钢筋笼下放就位并固定后，逐节下导管到孔底，导管间连接必须保证牢固、密封良好。混凝土浇注前，须进行第二次清孔，直至沉渣符合设计和规范验收要求，二次清孔结束后 30分钟内必须灌注混凝土。混凝土坍落度为 16～22cm。

桩身混凝土采用商品砼 C30，隔水栓采用球胆的方式。混凝土由砼车运输至灌注机旁，直接放料倒入漏斗（贮料斗）内，初灌量（初灌量见计算公式）必须连续灌注，以确保完全排除导管内泥浆，并使导管下口埋于不少于 1.3m深的流态混凝土中。

导管埋深应控制在 3～6m，在整个灌注过程中，严禁将导管拔出混凝土面，埋入深度不得小于 2m。利用导管内外混凝土的压力差使桩身混凝土扩散，浇筑面逐渐上升并与泥浆隔离，与此同时顶着桩孔内泥浆上升，提升导管使导管埋深符合要求。在整个灌注过程中应经常用测锤测量混凝土面深度，特别在每次拔导管前一定要测量，然后算出拔管节数。

根据混凝土方量判断灌注桩身混凝土快接近设计桩顶标高时，一定要勤测定和控制混凝土面上升情况。当混凝土面上升到符合规定的标高时（即超灌长度不小于2.0m）经取样测定符合要求后方可终止灌注。要用专制取样器取砼样检查，以防加灌长度不足，影响开挖桩头质量，或者造成材料的无端浪费。浇注结束后，清理机具设备，堆放于指定地点。

五 桩端后注浆施工

桩端后注浆提高承载力的原理利用预先埋设于桩体内的注浆系统，通过高压注浆泵将高压浆液压入桩底，浆液克服土粒之间抗渗阻力，不断渗入桩底沉渣及桩底周围土体孔隙中，排走孔隙中水分，充填于孔隙中。由于浆液的充填胶结作用，在桩底形成一个扩大头。另一方面，随着注浆压力及注浆量的增加，一部分浆液克服桩侧摩阻力及上覆土压力沿桩土界面不断向上泛浆，高压浆液破坏泥皮，渗入（挤入）桩侧土体，使桩周松动（软化）的土体得到挤密加强。浆液不断向上运动，上覆土压力时，浆液将以管状流溢出地面。因此，控制一定的注浆压力和注浆量，将使桩底土体及桩周土体均得到加固，从而有效提高了桩端阻力和桩侧阻力，达到大幅度提高承载力的目的。

六 小结：

建筑桩基通常为低承台桩基础。桩基础是一种深基础，它具有稳定性好、承载力高、沉降量小而均匀、良好的抗震性能、沉降稳定快等优点，因此在各类建筑工程中得到广泛应用，尤其在高层建筑中，桩基础应用广泛。桩基施工质量的控制不是个人，也不是一个过程就可以实现的，应该将其纳入到具体的质量监督管理体系中，采用适宜的技术方法以提高其施工质量。