高層建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)探究

申業(yè)春 趙浩然

【摘 要】樁基礎(chǔ)作為我國高層建筑的主要基礎(chǔ)類型，是整個建筑結(jié)構(gòu)的根基，它的施工質(zhì)量直接影響整個建筑結(jié)構(gòu)的好壞。樁基工程作為隱蔽工程施工，其技術(shù)管理及質(zhì)量控制尤為關(guān)鍵，所以，要對其進行全過程、全方面的技術(shù)管理控制工作，不能僅僅只對施工過程進行質(zhì)量控制。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；樁基礎(chǔ)；施工技術(shù)

樁基礎(chǔ)是工業(yè)建筑和民用建筑工程中最常采用的一種基礎(chǔ)方法。在淺基礎(chǔ)無法達到建筑物對地基變形的要求時便可將下部堅硬土層和巖層來作為持力層的深基礎(chǔ)。而在深基礎(chǔ)的應(yīng)用中，常用是樁基礎(chǔ)。樁基能將建筑的荷載通過樁傳遞給埋藏在深處的堅硬土層，或通過樁周邊的摩擦力傳遞給地基。與此同時，因為樁基礎(chǔ)具有：穩(wěn)定性好、承載力高、沉降穩(wěn)而快、沉降量小而勻以及較好的抗震性能等優(yōu)點而得到廣泛的應(yīng)用，尤其對軟弱地基特別適用。

一、樁基礎(chǔ)類型

1、沉管灌注樁

與土建工程實際施工狀況相結(jié)合，沉管灌注樁的直徑大多控制在350與550mm之間，且長度多為23與27m之間。在實際應(yīng)用中，使用的技術(shù)仍以振動沉樁施工為主，讓樁體頂部的振動器來帶動鋼管樁，讓它在振動過程中形成相應(yīng)的灌注樁。這種方法常用于粘性土及砂性土。

2、鉆孔灌注樁

它與沉管灌注樁不同，鉆孔灌注樁在實際生活應(yīng)用中，主要用于直徑多在65cm和160cm間，且長度需要施工設(shè)計人員結(jié)合工程實際情況來確定。需要鉆機在整個地基土層中鉆出一定數(shù)量的孔洞，然后將漿液通過孔洞灌入里面，讓其形成灌注樁。在整個鉆孔灌注樁中，需要施工人員著重注意鉆孔孔型，避免出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。

3、樹根樁

樹根樁實質(zhì)上是一種小型鉆孔灌注樁，直徑約在75mm和250mm，長度根據(jù)具體施工要求定做。樹根樁與鉆孔灌注樁的唯一一個區(qū)別就是直徑不同，之所以稱為樹根樁，是由于直徑很小，同時灌注多個這樣類似的樁，在樁與樁之間形成樹根。樹根樁具有施工場地小，高強度，且不損壞地基應(yīng)力的優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于在原有建筑基礎(chǔ)上施工，適用于碎石土、砂土、粉質(zhì)土和粘性土。

4、預(yù)制樁

預(yù)制樁在制作過程中要根據(jù)打樁的順序然后再確定樁尖的朝向，澆筑時應(yīng)該由樁頂向樁尖持續(xù)澆注，保護層的設(shè)計在約在25m為最佳。預(yù)制樁的沉樁方法主要分為可擊沉樁、靜力壓樁、振動沉樁以及射水沉樁等，其中射水沉樁只適用于砂土層中，而利用錘擊沉樁、靜力壓樁以及振動沉樁時都會產(chǎn)生擠土現(xiàn)象，所以應(yīng)該根據(jù)基礎(chǔ)范圍、樁基數(shù)量以及距離進行合理施工，并且采取有效地措施減少擠土對周圍環(huán)境的影響。

二、樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

1、人工挖孔施工技術(shù)

具有承載力大、成本較低、操作簡單、設(shè)備簡易、環(huán)境影響小、工程周期短、施工質(zhì)量可靠的人工挖孔樁技術(shù)得到了眾多建筑設(shè)計單位的青睞。在實際應(yīng)用中，占地面積小的人工挖孔樁的樁直徑通常設(shè)置為800 mm以上，適用于地下水含量較少的土層，其深度一般低于20 m，而對地下水位較高的土層或含水量較大的松散土層非常敏感。

挖孔前，需要剔除地表松軟土層和不相干雜物以保持地面平整，利 2用十字交叉法確定每個孔樁的坐標(biāo)，并在樁外固定龍門樁的位置。然后根據(jù)樁徑的大小放置開挖線，隨后向下深挖1 m，在高出地面20cm左右的井圈處澆筑混凝土，其厚度大約為10cm。

為保證護壁銜接的和混凝土澆筑質(zhì)量，應(yīng)對井圈進行鋼筋混凝土加固。具體做法是上下護壁的連接距離不得低于5 cm，護壁模塊最好在每次施工完畢并養(yǎng)護二十四小時后才可拆除。

在進行第二個井孔土方開挖時，先用垂吊線找出井孔的中心，并在其底部固定一小木樁，確保樁的垂直投影位于木樁頂部，在開挖過程中應(yīng)該實時監(jiān)控土層結(jié)構(gòu)的變化。循環(huán)上述操作就可完成挖土護壁的任務(wù)，直至樁底設(shè)計要求方可進行最后的吊放鋼筋籠和澆筑樁身操作

2、振動沉樁施工技術(shù)

振動沉樁施工技術(shù)的作用原理是樁頂部的固定振動器產(chǎn)生振動，使樁在由于自身重力和振動器的振動效果的作用下沉入基地土層的工藝。該施工工藝在開始時應(yīng)小距離輕度錘擊，在樁正常沉入土中1～2m后，再增大落距直至要求的高度，連續(xù)錘擊，將樁送到設(shè)計的深度。振動沉樁施工技術(shù)具有設(shè)備裝置簡單、重量輕、體積小，且打樁效果好的優(yōu)點，可以有效降低施工成本，降低勞動強度，同時提高勞動效率。適用于粘土、松散砂土以及黃土和軟土沉樁。

3、靜力壓樁施工技術(shù)

打樁機噪聲大，如若建筑在居民密集區(qū)，會嚴重影響到居民的生活，所以采用靜力壓樁的施工技術(shù)。該技術(shù)是指通過靜力壓樁機以壓樁機自重及樁架上配重作為反力將預(yù)制樁壓入土中的一種沉樁工藝。靜力壓樁施工技術(shù)具有以下優(yōu)點：無噪音、無振動、無沖擊力，且工藝簡明、質(zhì)量可靠、造價低、節(jié)約鋼筋和混凝土、檢測方便等，適用于高壓縮性粘土層或砂性較輕的軟粘土。但是靜壓沉樁工藝應(yīng)該連續(xù)作業(yè)完成，不宜中途停頓休息，這是因為，靜壓樁在壓樁過程中破壞了土層的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生超孔隙水壓力。

三、樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制

1、樁位偏移量測定

樁位偏移量是指樁頂中心點在設(shè)計縱、橫樁位軸線上的偏移。在樁位偏移量的允許值，不同類型的樁有不同要求。當(dāng)所有樁頂標(biāo)高相差不大時，這時可采用拉線法測量樁位偏移量，是在原有的縱、橫樁位軸線的引樁點間分別拉細尼綸繩各一條，然后用角尺分別量取每個樁頂中心點至細尼綸繩的垂直距離，即偏移量，并要標(biāo)明偏移方向；當(dāng)樁頂標(biāo)高相差較大時，可采用經(jīng)緯儀法。把縱、橫樁位軸線投影到樁頂上，然后再量取樁位偏移量，或采用極坐標(biāo)法測定每個樁頂中心點坐標(biāo)與理論坐標(biāo)之差計算其偏移量。

2、樁頂標(biāo)高測量

采用普通水準(zhǔn)儀，以散點法施測每個樁頂標(biāo)高，施測時應(yīng)對所用水準(zhǔn)點進行檢測，確認無誤后才進行施測。

3、樁身垂直度測量

樁身垂直度一般以樁身傾斜角來表示的，傾斜角系指樁縱向中心線與鉛垂線間的夾角，樁身垂直度測定可以用自制簡單測斜儀直接測完其傾斜角，要求盤度半徑不少30cm，度盤刻度不低于10度。

四、樁基礎(chǔ)施工技術(shù)發(fā)展趨向

（1） 向攻克樁成孔難點方向發(fā)展。日本有64家基礎(chǔ)公司組成的技術(shù)協(xié)會，研究開發(fā)20余種大直徑巖層削孔方法，其中長螺旋鉆進成孔法3種，國內(nèi)也有不少單位成功地研究開發(fā)出巖層鉆進成孔法。

（2） 向擴孔樁方向發(fā)展。擴孔的成型工藝除鉆擴外，還有夯擴、振擴、錘擴、壓擴、沖擴、注擴、擠擴、挖擴等。

（3） 向組合式工藝樁方向發(fā)展。由于承載力和環(huán)境保護的要求及工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件的限制等，采用單一工藝的樁型往往滿足不了工程的要求，實踐中經(jīng)常出現(xiàn)組合式工藝樁。

結(jié)語

在建筑工程的建設(shè)中，樁基礎(chǔ)的施工是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，它的使用質(zhì)量對整個項目影響甚大。建筑工程中樁基礎(chǔ)的選型應(yīng)充分考慮到應(yīng)用場合、環(huán)境影響、成本預(yù)算等方面的因素，只有這樣才能保證其在建筑工程中完美應(yīng)用，才能利于該技術(shù)的創(chuàng)新。

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