高層房屋建筑中樁基礎(chǔ)施工技術(shù)存在的問題與措施分析

張文勇 孫歡歡

【摘要】在現(xiàn)階段的城市中，高層建筑越來越多，在高層建筑中，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)具有重要的作用，對工程質(zhì)量提升有著關(guān)鍵性的影響。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，以及高層建筑的實(shí)際需求，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)也有了一定的調(diào)整和完善。但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，依然存在一定的問題，不僅對施工質(zhì)量有影響，對建筑工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性也存在一定隱患?；诖耍疚膶Ω邔臃课萁ㄖ痘A(chǔ)施工技術(shù)展開探討，對其存在的問題進(jìn)行分析，并探討合理的解決措施。

【關(guān)鍵詞】 高層房屋建筑;樁基礎(chǔ);施工;技術(shù);問題

在高層建筑樁基礎(chǔ)施工過程中，其主要由基樁和樁頂承臺共同組成，通過將建筑物豎向承載分散于地基中，以此來保證建筑整體的承重力。樁基礎(chǔ)工程規(guī)模較大，施工周期相對較長，需要投入較大的成本，因此要綜合各種因素來選擇科學(xué)合理的樁基形式，確保工程的合理性和科學(xué)性。

1、樁基礎(chǔ)施工簡述

樁基礎(chǔ)是一種歷史悠久且具有極高承載能力，是應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)形式。其中，“樁”是一種將建筑物部分或者全部的荷載傳遞給地基土，并具有一定的剛度與抗彎能力的傳力構(gòu)件，其橫截面的尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于自身的長度;而樁基礎(chǔ)則是由埋設(shè)在地基中的多根“樁”和將這些“樁”聯(lián)合起來共同工作的承臺這兩部分所構(gòu)成的。這種樁基礎(chǔ)的主要作用就是將荷載傳遞到地下較深處具有良好承載性能的土層上，以滿足高層建筑地基對于承載力與沉降的要求。根據(jù)樁基礎(chǔ)施工的方法，“樁”可以分為“預(yù)制樁”與“灌注樁”這兩種。其中，預(yù)制樁主要是用靜壓、錘擊、振動或者水沖沉入的方法將樁打進(jìn)地基土當(dāng)中;灌注樁則是在地基處打孔，然后在孔中放置一定量的鋼筋，組建鋼筋籠，接著向孔中灌注混凝土，使之成樁。在實(shí)際的施工中，施工單位一般是根據(jù)建筑現(xiàn)場的土層情況、周邊環(huán)境以及上部的荷載情況確定樁型和施工方法。

2、高層房屋建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)中常見的一些問題

當(dāng)前，高層建筑施工過程中關(guān)于樁基礎(chǔ)施工技術(shù)中，雖然根據(jù)目前高層建筑質(zhì)量要求在進(jìn)行調(diào)整，但是依然存在一些問題，這在樁基礎(chǔ)施工技術(shù)應(yīng)用過程中常常出現(xiàn)，為了能夠保證工程質(zhì)量和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，需要對常見問題進(jìn)行研究分析。

2.1斷樁

高層房屋建筑樁基礎(chǔ)施工過程中斷樁的情況時有發(fā)生，這種情況的發(fā)生主要原因是由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況所引起的，如果地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在沉樁過程中如果出現(xiàn)施工方式不科學(xué)的情況，就容易導(dǎo)致斷樁的情況出現(xiàn)。從而對地基結(jié)構(gòu)造成影響，穩(wěn)定性不足，埋藏一定的安全隱患

2.2短樁

在施工時，之所以會出現(xiàn)短樁現(xiàn)象，是因?yàn)榭犹珳\造成的，使樁基在承受相應(yīng)的壓力時，其標(biāo)準(zhǔn)未能得到滿足，因此項目質(zhì)量差，而建筑物結(jié)構(gòu)具有潛在的安全隱患。

2.3位置偏位

高層房屋建筑中樁基礎(chǔ)施工是為工程建設(shè)打基礎(chǔ)，只有牢固、穩(wěn)定、合理的樁基礎(chǔ)才能夠保證地基質(zhì)量，從而保證房屋建筑的安全穩(wěn)定性。在樁基礎(chǔ)建設(shè)過程中，預(yù)制樁如果出現(xiàn)偷工減料等情況，會造成樁基礎(chǔ)質(zhì)量隱患。樁基礎(chǔ)在高層房屋建筑中能夠承受較大的重力和壓力，如果出現(xiàn)樁基礎(chǔ)位置偏移的情況，很容易造成工程項目的整體偏差，從而造成不可估量的安全后果，使安全事故發(fā)生概率變大。

3、高層房屋建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)問題的有效解決措施

3.1現(xiàn)場勘察

在高層房屋建筑進(jìn)行施工前，需要對現(xiàn)場施工環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的勘察統(tǒng)計，收集需要的參考數(shù)據(jù)信息?，F(xiàn)場勘察工作是非常重要的，對施工環(huán)境勘察的同時，對工程施工情況予以考慮，制定全面的勘察報告，為高層房屋建筑施工提供有力的前期數(shù)據(jù)支持，避免樁基礎(chǔ)施工過程中出現(xiàn)問題?，F(xiàn)場勘察主要內(nèi)容包括：周圍建筑、現(xiàn)場地形地貌、管道電線等等，通過勘察以為樁基礎(chǔ)施工提供全面的參考。如果勘察過程中有影響施工的因素，需要進(jìn)行調(diào)整或處理后再進(jìn)行施工。通過現(xiàn)場勘察，為樁基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

3.2現(xiàn)場準(zhǔn)備

在現(xiàn)場準(zhǔn)備工作中，施工單位應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：首先，必須清除現(xiàn)場妨礙施工的障礙物，如施工現(xiàn)場內(nèi)的電桿、跨越整個施工區(qū)域的電線、廢棄建筑物的基礎(chǔ)以及其它妨礙施工的地下構(gòu)筑物和建筑物，以保證樁基礎(chǔ)施工的順利進(jìn)行。其次，進(jìn)行施工場地的平整。在進(jìn)行高層建筑的樁基施工時，如果選擇預(yù)制樁法，因?yàn)榇驑稒C(jī)械自重較大，在其入場前，必須保證整個施工作業(yè)區(qū)的平整，同時還要鋪設(shè)一定厚度的碎石，以提高地基表面的承載力，并保證樁機(jī)的垂直度，使其能夠穩(wěn)定行走;如果選擇灌注樁施工法，還應(yīng)根據(jù)不同的成孔方法進(jìn)行場地的平整工作。如：采用人工挖孔的方法，施工單位應(yīng)考慮挖孔后土方的運(yùn)送;如果采用鉆孔灌注樁時，施工單位應(yīng)考慮泥漿槽和排水溝的設(shè)置。再次，標(biāo)注定樁位。定樁位是高層建筑樁基礎(chǔ)施工現(xiàn)場準(zhǔn)備工作的重要內(nèi)容，在定樁位時，施工單位必須嚴(yán)格按照施工方案，實(shí)地定出控制線，然后根據(jù)設(shè)計的樁位圖，注意編號每一個樁位，并依據(jù)樁號所對應(yīng)的軸線與尺寸，施放樁位，然后設(shè)置樣樁，以便于樁機(jī)的就位和定位。而且，建設(shè)單位還必須邀請現(xiàn)場監(jiān)理工程師對定出的樁位進(jìn)行檢驗(yàn)復(fù)核，以免出現(xiàn)定位偏誤。最后，標(biāo)注水準(zhǔn)點(diǎn)。建設(shè)單位還必須遵循設(shè)計的要求，控制樁基施工的標(biāo)高，詳細(xì)記錄每一根樁樁頂和樁端的標(biāo)高，并在施工場地周圍不受沉樁影響的位置設(shè)置兩個以上的水準(zhǔn)點(diǎn)，以便于更好地控制樁基的高程。

3.3施工階段

3.3.1鉆孔過程控制

鉆孔施工是樁基礎(chǔ)施工的基礎(chǔ)，首先要對樁位、標(biāo)高等信息反復(fù)審核保證準(zhǔn)確性。確認(rèn)無誤后，對孔深、孔徑、孔斜度等方面予以細(xì)致的檢查，這是為了能夠減少誤差以及后續(xù)的不良影響，保證誤差在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。此外，施工時，需要根據(jù)現(xiàn)場勘察報告情況進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工，以保證施工質(zhì)量不受地質(zhì)及環(huán)境影響。如果地質(zhì)發(fā)生變化，需根據(jù)實(shí)際情況對孔樁的深度進(jìn)行適量調(diào)整，以保證高層建筑工程具備良好的承載力。

3.3.2位置偏位

高層房屋建筑中樁基礎(chǔ)施工是為工程建設(shè)打基礎(chǔ)，只有牢固、穩(wěn)定、合理的樁基礎(chǔ)才能夠保證地基質(zhì)量，從而保證房屋建筑的安全穩(wěn)定性。在樁基礎(chǔ)建設(shè)過程中，預(yù)制樁如果出現(xiàn)偷工減料等情況，會造成樁基礎(chǔ)質(zhì)量隱患。樁基礎(chǔ)在高層房屋建筑中能夠承受較大的重力和壓力，如果出現(xiàn)樁基礎(chǔ)位置偏移的情況，很容易造成工程項目的整體偏差，從而造成不可估量的安全后果，使安全事故發(fā)生概率變大。

3.3.3灌注樁的施工要點(diǎn)

在實(shí)際灌注樁施工過程中，鋼護(hù)筒安裝、成孔和灌注成樁是施工中較為關(guān)鍵的步驟。在施工開始階段，需要安裝鋼護(hù)筒，以此來實(shí)現(xiàn)對樁孔位置的固定，保護(hù)好孔口。要求鋼護(hù)筒安放要保證準(zhǔn)確性，在具體安裝施工時，要保證其平面位置和垂直度，具體需要利用重物將其壓入到土中，保證其具有較好的穩(wěn)固性，在鋼護(hù)筒外進(jìn)行填土和壓實(shí)處理。在成孔作業(yè)時，需要做好泥漿制備工作，并將其注入孔內(nèi)，在孔口處設(shè)置溢漿槽，安裝泥漿回流裝置，實(shí)現(xiàn)泥漿的循環(huán)利用。使用沖孔機(jī)來起吊沖擊錘，將其與孔口對準(zhǔn)進(jìn)行自由落體，通過切削破碎巖層和沖擊土層，使其成孔。在具體進(jìn)行鋼筋籠施工時，需要提前對其進(jìn)行制作，當(dāng)鋼筋籠較長時，宜根據(jù)設(shè)計長度分布進(jìn)行制作，在制作之前需要對主筋進(jìn)行矯直處理，根據(jù)具體的施工要求采用搭接焊的方式進(jìn)行施工。在鋼筋籠吊放施工時，需要對其進(jìn)行再次檢查，確保其符合施工規(guī)范要求，利用吊車將其吊入孔內(nèi)，入孔時需要清除崩架上的泥土和雜物，并修復(fù)變形和移動的箍筋。由于孔底存在沉渣及鋼筋籠安裝時與孔壁發(fā)生碰撞時存在泥土跌落的情況，因此進(jìn)行清孔作業(yè)，保證成樁的質(zhì)量。在具體進(jìn)行施工時，宜先將吊管吊入孔內(nèi)，保證其位置居中，不宜出現(xiàn)卡、掛在鋼筋骨架上的情況，也不能與孔壁之間發(fā)生碰撞。

3.3.4預(yù)制樁

預(yù)制樁主要是先將沉樁設(shè)備入土，一定要在合適的位置。預(yù)制樁分為木質(zhì)樁、混凝土預(yù)制樁和鋼筋樁，一般工地上最常見的就是鋼筋混凝土樁，因?yàn)殇摻顦恫粌H牢固，而且比較細(xì)小，還可以靈活變換，這樣在施工的時候就會給施工者帶來很大的便利。預(yù)制樁一般都比較持久并且堅固，承載力大，而且不怕潮濕，施工機(jī)械化程度高，施工進(jìn)度快，能夠適應(yīng)不同地質(zhì)等特點(diǎn)。但是預(yù)制樁也是有缺陷的，那就是長度的限制，長度太長，就要先在現(xiàn)場進(jìn)行加工處理，這樣就給施工隊增加了難度。并且在加工的時候會用到一些噪音比較大的設(shè)備，會對周圍的居民造成噪音污染。因此，對于使用預(yù)制樁的這種方法首先必須要考慮周圍的環(huán)境是不是允許來建設(shè)預(yù)制樁，以及對預(yù)制樁加工的設(shè)施是否是比較合理的，然后再選擇適合的施工方法。在預(yù)制樁施工之前，應(yīng)當(dāng)先根據(jù)圖紙進(jìn)行分析，首先要分析一下這個地質(zhì)是否符合打預(yù)制樁，其次再來分析一下如何打預(yù)制樁，就是設(shè)計預(yù)制樁的打法，然后再確定需要的材料以及施工設(shè)施，隨后再確定施工的方法。其主要內(nèi)容包括：確定施工方法、選擇打樁機(jī)械、確定打樁順序、樁的預(yù)制、運(yùn)輸以及沉樁過程中的技術(shù)和安全措施。

3.3.5鋼筋籠檢查

鋼筋籠的檢查是非常必要的，這對其制作質(zhì)量控制有著重要的影響，并且下籠、焊接等工作經(jīng)檢查核驗(yàn)后進(jìn)行施工也是保證工程質(zhì)量的重要舉措。鋼筋籠一般采用分段制作，制作過程中，長度以鋼筋定長為基礎(chǔ)，不能小于6m，以保證其結(jié)構(gòu)具備穩(wěn)定性。在連接鋼筋時，需要保證鋼筋的軸心保持一致，焊接時要將鋼筋接頭錯開進(jìn)行焊接。這樣焊接是為了保證鋼筋籠的質(zhì)量，避免焊縫的出現(xiàn)，避免后續(xù)施工造成斷樁的情況。此外，鋼筋籠焊接結(jié)束后，需要對其進(jìn)行一定的保護(hù)措施，一般需要設(shè)置混凝土滾輪在鋼筋籠上，利用混凝土對其進(jìn)行保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)。一般每隔2m均勻布置4個混凝土滾輪，設(shè)置在鋼筋籠的上中部分。這種保護(hù)方式的使用，是為了能夠保證鋼筋籠在使用過程中，避免受到其他施工環(huán)節(jié)或其他因素的影響，從而保證樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，避免短裝、斷樁的情況發(fā)生，從而保證樁基礎(chǔ)質(zhì)量。

3.3.6混凝土樁

混凝土樁主要以普遍鋼筋混凝土或是預(yù)應(yīng)力混凝土制成的樁，使用混凝土能實(shí)現(xiàn)鋼材和木材的節(jié)約，具有較好的耐用性能，而且造價相對較低，在當(dāng)前高層建筑樁基礎(chǔ)施工中應(yīng)用十分廣泛。在澆筑混凝土樁時，需要認(rèn)真審核樁基礎(chǔ)施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計方案，做好施工過程中的監(jiān)測工作，具體要嚴(yán)格對混凝土配比、澆筑和攪拌等環(huán)節(jié)質(zhì)量進(jìn)行控制，同時還要針對導(dǎo)管進(jìn)行水密承壓抗拉試驗(yàn)，保證施工中使用的混凝土具有較好的抗離析性能。

4、樁基礎(chǔ)施工過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題的處理措施

在高層建筑樁基礎(chǔ)施工的過程中，施工單位的現(xiàn)場施工會因?yàn)榉N種因素的影響，出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問題，一旦出現(xiàn)施工質(zhì)量問題時，施工單位應(yīng)立即采用如下的處理措施：（1）補(bǔ)樁法。補(bǔ)樁法是在樁基礎(chǔ)施工中針對質(zhì)量問題最常用且十分有效的一種處理方法。在具體的應(yīng)用中，主要分為以下幾種補(bǔ)樁的方式：在樁基承臺前補(bǔ)樁、在樁基承臺補(bǔ)樁、地下室施工完成后的靜壓補(bǔ)樁這三種形式。其中，在樁基承臺前補(bǔ)樁的方式主要適用于樁距相對較小的情況下，在運(yùn)用時，施工單位要先進(jìn)行鉆孔，然后植樁，最后進(jìn)行沉樁處理，完成補(bǔ)樁工作;而后面兩種處理措施則是分別利用地下室結(jié)構(gòu)、承臺承受靜壓樁的施工反力來進(jìn)行施工處理的，操作相對而言，要比樁基承臺前施工處理技術(shù)簡單，而且更便于操作，因此，這兩種方法是當(dāng)前高層建筑樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量問題最常用的補(bǔ)救處理措施。（2）復(fù)合地基法。復(fù)合地基法也是一種比較常用的高層樁基礎(chǔ)質(zhì)量問題處理措施。在實(shí)際運(yùn)用中，這一處理措施主要是依據(jù)樁與土的共同作用原理，對高層地基進(jìn)行一定的技術(shù)處理，通過技術(shù)處理，提高地基地面的承載能力，從而使其能夠有效分擔(dān)一定的荷載，降低樁基礎(chǔ)的荷載量，保證該建筑整體的質(zhì)量，從而提高建筑的施工質(zhì)量，為人們提供滿意的服務(wù)。

結(jié)語：

綜上所述，高層房屋建筑樁基礎(chǔ)的施工質(zhì)量關(guān)系著整個項目的質(zhì)量，因此要對樁基礎(chǔ)施工予以足夠的重視，對常見的問題在施工時就要予以合理的監(jiān)督和調(diào)整，避免事后解決，耽誤工期，浪費(fèi)資源。在發(fā)生樁基礎(chǔ)施工問題時，要及時發(fā)現(xiàn)并采取科學(xué)合理的解決措施，避免造成深層次的不良影響，及時進(jìn)行調(diào)整完善，全面提升高層房屋建筑樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量，使其能夠結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使建筑施工安全可靠。

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作者簡介：

張文勇（1981-），男，貴州安順，本科，工程師，土木工程。