高層建筑樁基施工技術(shù)探討

陳怡君

摘要：本文對(duì)其樁基施工的準(zhǔn)備工作和高層建筑鉆孔灌注樁樁基施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)闡述，最后對(duì)施工中常見的技術(shù)質(zhì)量問題及對(duì)策做了探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；樁基；施工技術(shù)；探討

1 高層建筑樁基施工的準(zhǔn)備工作

1.1 熟悉樁基的施工順序

1.1.1 選擇樁基工程施工的具體地址時(shí)，要注意周圍的建筑物情況，在有建筑物的情況下進(jìn)行樁基施工，不能從無建筑物一側(cè)開始施工，這樣可能會(huì)因?yàn)楣こ痰倪M(jìn)展而影響周邊的建筑，最后導(dǎo)致停工；若無建筑物，則無需考慮。

1.1.2 在進(jìn)行群樁的施工時(shí)，從中間開始施工且逐漸擴(kuò)散到周圍的方式來進(jìn)行展開施工，施工順序上必須遵循此原則。

1.1.3 通常施工中應(yīng)先打樁再挖基，尤其是在處理淺基坑時(shí)，因?yàn)橹挥邢却驑?，將樁穩(wěn)定住后，再進(jìn)行挖基能夠準(zhǔn)確的確定樁的位置，使樁位更加牢固和穩(wěn)定。

1.1.4 在進(jìn)行排樁的施工時(shí)，應(yīng)注意進(jìn)行分段施工，或者從中間開始向兩頭進(jìn)行施工，禁止從兩頭向中間施工，否則，會(huì)由于排樁不齊而影響工程的整體進(jìn)度。

1.2 考察檢測各項(xiàng)準(zhǔn)備工作

施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作對(duì)于工程的整體進(jìn)度至關(guān)重要，主要有以下幾項(xiàng)準(zhǔn)備工作：

1.2.1 根據(jù)提前擬制好的施工圖，對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的測量和核查，確保各種數(shù)據(jù)的精確性；

1.2.2 要進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)地考察，對(duì)施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況進(jìn)行全面的勘查，并且做出詳細(xì)的書面報(bào)告；

1.2.3 在準(zhǔn)備施工前，應(yīng)該聯(lián)系好各項(xiàng)施工單位，確保各項(xiàng)施工單位調(diào)度好施工人員，然后按照合同和實(shí)際情況準(zhǔn)備好各項(xiàng)資金。

2 高層建筑灌注樁樁基施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 埋設(shè)護(hù)筒

埋設(shè)護(hù)筒最根本的目的在于保護(hù)打孔口結(jié)構(gòu)的完整性。一般來說，優(yōu)選厚度為 5 mm 的鋼板材料進(jìn)行護(hù)筒的制作。注意護(hù)筒內(nèi)徑參數(shù)應(yīng)當(dāng)考慮大于鉆頭 20 cm 指標(biāo)。更為關(guān)鍵的一點(diǎn)在于：護(hù)筒埋設(shè)作業(yè)當(dāng)中需要增設(shè)相應(yīng)的溢水口，確保樁基施工中排水暢通。

2.2 泥漿制備

在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，統(tǒng)稱將水、土以及純堿依照一定的配合比例加以攪拌作為混合泥漿。特別值得注意的一點(diǎn)在于：泥漿在循環(huán)過程當(dāng)中，現(xiàn)場施工作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)在泥沙分離器裝置作用之下對(duì)混合泥漿中的含砂率進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)可選用電子檢測裝置對(duì)泥漿進(jìn)行驗(yàn)孔操作，從而縮短樁基施工周期。

2.3 鉆孔

2.3.1 鉆孔開始前應(yīng)檢查各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，鉆機(jī)安裝后的底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，避免在鉆進(jìn)中產(chǎn)生位移、沉陷。

2.3.2 開鉆初時(shí)應(yīng)慢速鉆進(jìn)，待導(dǎo)向部位和鉆頭全部進(jìn)入地層后，方可加速鉆進(jìn)。

2.3.3 當(dāng)采用正、反循環(huán)鉆機(jī)鉆孔時(shí)，應(yīng)采取減壓鉆進(jìn)。

2.3.4 用全護(hù)筒法鉆進(jìn)時(shí)，必須使壓進(jìn)的第一節(jié)護(hù)筒處于豎直狀態(tài)，鉆進(jìn)過程中也要隨時(shí)檢測護(hù)筒水平位置和豎直線。

2.4 清孔

清孔是施工時(shí)不容忽視的環(huán)節(jié)，其主要目的是清除孔底沉渣，而沉渣厚度又是影響樁承載力的主要因素之一。為了確保沉渣厚度滿足施工要求，一般做2 次清孔。初次清空在鉆孔結(jié)束后，第二次在吊放好鋼筋籠后。清孔的原理就是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣，再利用泥漿膠體的黏結(jié)力使懸浮著的巖料、砂粒隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈。

初次清孔應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第一次清孔，至孔口返漿比重持續(xù)小于1.1～1.2，孔底沉渣厚度<50mm時(shí)，即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導(dǎo)管。沉放導(dǎo)管時(shí)，為了避免漏氣漏漿而影響灌注，應(yīng)注意檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實(shí)。二次清孔必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進(jìn)行，以防止混凝土成為永久沉渣，影響樁基工程的質(zhì)量。水下混凝土的灌注工作應(yīng)在孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后立即進(jìn)行。

2.5 混凝土灌注

2.5.1 為了保證灌注時(shí)球塞從導(dǎo)管底端滾出，不堵塞管底，導(dǎo)管安裝下端口到孔底高度要大于球塞的10cm～20cm。導(dǎo)管安裝好后，應(yīng)先用檢查錘通過導(dǎo)管，檢查其中有無雜物，然后將球塞安在漏斗下部并用繩索系牢。上述工作檢查合格后，方開始灌注。

2.5.2 凝土是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒徑則摩擦系數(shù)不一樣，因此僅靠靜力平衡產(chǎn)生的超壓力緩慢流淌，則易造成混凝土粗骨料在樁芯堆積，隨半徑增大而遞減，樁身不勻則影響樁身混凝土的抗壓強(qiáng)度和樁的承載能力。應(yīng)檢查其均勻性、坍落度等性能指標(biāo)，如不符合要求，應(yīng)進(jìn)行二次拌合。

2.5.3 混凝土灌注必須連續(xù)進(jìn)行，中途不得中斷灌注。灌注時(shí)間要求不得超過首批混凝土初凝時(shí)間。應(yīng)在8min～10min內(nèi)向孔內(nèi)注入首批灌注混凝土。一旦灌注時(shí)間超過首批混凝土初凝時(shí)間，則應(yīng)摻入緩凝劑?？咨砑翱椎讬z查結(jié)果得到監(jiān)理工程師認(rèn)可和鋼筋骨架安放后，應(yīng)立即開始灌注混凝土。在混凝土灌注時(shí)，間隙時(shí)間皆不得超過30min，灌注速度為5m/h～20m/h。當(dāng)氣溫0℃以下時(shí)，灌注混凝土應(yīng)采取保溫措施。強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)等級(jí)50%的樁頂混凝土不得受凍。

2.5.4 灌注結(jié)束后，清理樁頭，采用超聲波檢測灌注樁內(nèi)部是否存在疏松、孔洞、跑漿等問題，并對(duì)樁基進(jìn)行承載力實(shí)驗(yàn)。

3 高層建筑樁基施工中常見的質(zhì)量問題及措施

3.1 常見的質(zhì)量問題

3.1.1 單樁承載力低于設(shè)計(jì)要求

導(dǎo)致單樁承載力低于設(shè)計(jì)要求，主要是由以下幾方面原因造成的：樁沉入深度不足；樁端未進(jìn)入設(shè)計(jì)規(guī)定的持力層，但樁深已達(dá)設(shè)計(jì)值；最終貫入度過大；其他諸如樁傾斜過大、斷裂等原因?qū)е聠螛冻休d力下降。

3.1.2 鉆孔垂直度不符合規(guī)范要求

造成鉆孔垂直度不符合規(guī)范要求的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）場地平整度和密實(shí)度差，鉆機(jī)安裝不平整或鉆進(jìn)過程發(fā)生不均勻沉降。

（2）鉆桿彎曲、鉆桿接頭間隙太大，造成鉆孔偏斜。

（3）鉆頭翼板磨損不一，鉆頭受力不均，造成鉆頭偏離方向。

（4）鉆進(jìn)遇軟硬土層交界面或傾斜巖面時(shí)，鉆壓過高使鉆頭受力不均，造成鉆頭偏離方向。

3.1.3 出現(xiàn)斷樁

出現(xiàn)斷樁的常見原因除了樁傾斜過大可能產(chǎn)生樁斷裂外，其他原因還有三種：樁堆放、起吊、運(yùn)輸?shù)闹c(diǎn)或吊點(diǎn)位置不當(dāng)；沉樁過程中，樁身彎曲過大而斷裂。如樁制作質(zhì)量造成的彎曲，或樁細(xì)長又遇到較硬土層時(shí)，錘擊產(chǎn)生的彎曲等；錘擊次數(shù)過多。如有的設(shè)計(jì)要求的樁錘擊過重，設(shè)計(jì)貫入度過小，以致于施工時(shí)，錘擊過度而導(dǎo)致樁斷裂。

3.2 處理措施

3.2.1 糾偏法

樁身傾斜，但未斷裂，且樁長較短，或因基坑開挖造成樁身傾斜，而未斷裂，可采用局部開挖后用千斤頂糾偏復(fù)位法處理。

3.2.2 復(fù)合地基法

此法是利用樁土共同作用的原理，對(duì)地基作適當(dāng)處理，提高地基承載力，更有效地分擔(dān)樁基的荷載。常用方法有以下幾種：

（1）承臺(tái)下做換土地基

在樁基承臺(tái)施工前，挖除一定深度的土，換成砂石填層分層夯填，然后再在人工地基和樁基上施工承臺(tái)。

（2）樁間增設(shè)水泥土樁。當(dāng)樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采用在樁間土中干噴水泥形成水泥土樁的方法，形成復(fù)合地基基礎(chǔ)。

3.2.3 控制鉆孔垂直度的主要技術(shù)措施

（1）壓實(shí)、平整施工場地。

（2）安裝鉆機(jī)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢查鉆機(jī)的平整度和鉆桿的垂直度。

（3）定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)維修或更換。

（4）在軟硬土層交界面或傾斜巖畫處鉆進(jìn)，應(yīng)低速低鉆壓鉆進(jìn)。發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜，應(yīng)及時(shí)回填黏上，沖平后再低速低鉆壓鉆進(jìn)。

（5）必要時(shí)在鉆桿上加設(shè)扶整器。

4 結(jié)束語

在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，樁基礎(chǔ)在高層建筑工程施工項(xiàng)目中的應(yīng)用日益頻繁與廣泛，其出色的作用力承載能力以及良好的穩(wěn)定性使其在整個(gè)施工項(xiàng)目建設(shè)中所起到的作用尤為關(guān)鍵?？梢哉f，樁基工程施工技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量與整個(gè)高層建筑施工項(xiàng)目的整體質(zhì)量是息息相關(guān)的。應(yīng)用樁基工程施工技術(shù)需要特別關(guān)注樁基的選擇與灌注施工作業(yè)，以此滿足高層建筑施工項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)及質(zhì)量要求。

參考文獻(xiàn)：

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