浅谈高层建筑工程施工中的桩基础施工技术

杜永强

(山西二建集团有限公司，山西 太原 030000)

作为我国建筑行业当前阶段的主要发展趋势，高层建筑的建设备受关注，在全面提高土地资源利用率，增加建筑高度的过程中，建筑工程的质量以及安全成为了人们所探讨的热点话题。为保障高层建筑工程良好的安全质量效果，各大建筑工程广泛应用桩基础施工技术展开施工作业，常见的施工技术种类众多，包括预制桩、灌注桩等，在施工中应充分结合工程的实际需求，展开优化设计，从初始阶段的流程展开优化控制，才能够保障桩基础施工，有效提升建筑质量。

1 高层建筑工程施工中的不同桩基础技术

1.1 灌注桩技术

灌注桩技术是我国当前阶段在高程建筑工程当中广泛使用的桩基础技术之一。灌注桩施工通过钻孔，随后向孔中灌注混凝土的方式，进而在土体结构中形成更加坚固的混凝土桩体，满足桩基础施工提升地基承载力的需求，能够更好的承受上层建筑的重量。在钻孔灌注桩施工技术中，应展开合理的泥浆护壁施工作业，进而对每一施工阶段中的细节展开合理的规划，确保对施工要点展开控制，才能够形成最佳的施工效果。在灌注桩施工过程中，最为关键的就是对泥浆进行制备，随后做好护筒埋设、工作台搭接等工作，平整场地。使用钻机钻孔，严格控制钻进直径、深度等参数，钻孔完成之后应对孔洞展开清洗、清理沉渣等，确认孔洞符合标准之后，参数符合标准的钢筋笼下沉到对应钻孔中并灌注混凝土完成施工[1]。

1.2 预制桩技术

预制桩，是通过在工厂使用钢材或是混凝土对桩体进行预制，进而将预制完成后的桩体运输到施工现场当中将其放置于土层中进行施工，从而促使地基在预制桩的作用下提升承载力。通过预制桩施工技术，桩基础施工将会形成更为简单的效果，通过提前由工厂对桩体进行预制，在施工中仅需要进行对桩体设置的密度进行设计，进而将桩体放置于土体中完成施工。但是该桩基础施工技术需要消耗一定的前期处理时间，需要为桩体的生产提供时间，在工期较为紧张的工程中并不适用。并且在预制桩施工环节当中，一般情况下可伴随混凝土灌注的方式，从而提升预制桩施工技术的稳定性。应用这一桩基础施工技术，要求相关施工人员根据工程实际对材料以及施工方案等展开选择应用，从而促使桩基础结构形成较强的稳定性表现。

1.3 静压桩技术

静压桩施工技术与预制桩施工技术存在着一定的相似性，二者均是需要对桩体进行预制，进而将桩体放置于土体当中。但是不同的是，静压桩技术是通过利用压装机将桩体直接压入到土地当中，其本质上是一种沉桩施工方式。静压桩施工的方式具有更好的处理效果，且具有良好的绿色环保特质[2]。静压桩施工技术原理如图1所示。

图1 静压桩施工技术原理图

如图1表示为静压桩施工技术的原理，通过直接将桩体挤压进入土体，进而促使桩体与土体之间形成紧密嵌合的效果，形成一体化的承载能力，对土体起到一定的挤密作用，提升地基稳定性。并且该技术在施工中的扰动程度较低，噪音小，不会对周围环境造成较大的影响。在静压桩施工中，首先对压桩模板进行固定，并对预定位置使用钢筋进行标记，进而能够精准对接桩尖以及桩心。静压桩施工技术常见应用于软土地基，具有良好的施工效果。

1.4 挖孔桩技术

高层建筑桩基础施工中，挖孔桩技术较为常见。通过使用人工或是机械的方式进行挖孔作业，根据设计要求对孔间距以及深度等进行控制，随后在孔中放置钢筋笼并浇筑混凝土。挖孔桩的施工方法最为简单，成本消耗较低，且能够在短时间内完成。使用机械设备进行挖孔效率较高，但人工挖孔具有更高的精度，而在人工施工过程中为避免出现安全隐患，应当采取相应安全防护措施。在挖孔作业之前，应对软土地基进行清理，形成整洁效果，按照十字交叉固定方式确定挖空位置，在孔深达到1m之后应使用混凝土浇筑井圈，以保障施工安全。

2 高层建筑工程施工中桩基础施工流程

2.1 勘查现场

通过以山西太原的某高层建筑工程为例展开研究，该建筑工程属于高层民用住宅，其中地上1层使用框架结构，2层以上使用砖混结构进行施工建设。且在建筑工程中设置伸缩缝，在本次施工中应用桩筏与土共同形成的复合桩基，利用逆作法施工技术对桩基锚杆开展静压处理，底板锚桩参数为0.25m×0.25m×17.6m，锚桩本身拥有约1m厚度的砂粉持力层[3]。拟建场地为深度45.7m以下的地层，且对场地地层进行划分，可按照6大层进行划分。

以该工程为例，在正式施工之前，应对施工现场展开详细的勘查。由专业施工技术人员到施工现场中进行详细的勘查作业，通过对施工现场的周围环境、地下管线、地下水分布以及周围施工情况等进行收集整合，并结合相关部门所提供的相关资料，展开科学合理的方案规划设计。在正式开展桩基础施工作业之前，开展实地考察的主要目的是为了明确施工现场是否能够支撑桩基础施工的具体要求。要求相关施工人员在全面细致的考察施工现场周围情况之后，将电路、地形以及其他设施等信息完整的记录汇总，做好数据统计分析，为后续施工方案的制定提供参考。

2.2 施工技术选择

通过对施工现场展开详细的勘查之后，需要开展施工技术分析，通过结合工程实际条件，对桩基础施工技术进行科学合理的选择，才能够充分发挥出桩基础的施工优势，达到良好的桩基础施工质量。在技术设计环节，要求相关人员明确具体的施工流程，并全方位的分析各种不同桩基础施工技术下所存在的差异性，根据工程范围的施工环境，客观评价适用性，进而选择具有较强针对性的施工方案。

在该工程当中所设计的桩基础施工技术，选择了变形控制复合桩基，使用C30型号的混凝土，同时具有250mm×250mm的桩截面，结合三级钢14螺纹钢进行施工。根据勘测报告中的内容，位于地层的第5层位置为桩基的持力层，并且其结构属于粉细沙层，因此施工深度应控制在持力层0.2m以上的范围，同时也应当控制在0.4m以内。与此同时，在完成桩基础施工技术的设计选择之外，也需要对相关施工人员提出要求，通过开展岗前培训，结合工程实际建设要求，展开相应的技术教学，促使全体施工人员均能够提升自身的专业能力，并通过学习培训，强化责任意识，更好的实现桩基础施工水平的有效提高。

2.3 施工准备

施工准备环节也是建筑工程桩基础施工中的关键阶段。通过施工准备，将会为桩基础施工奠定良好基础。要求施工单位在正式开展桩基础施工之前对施工现场展开清理，清除施工现场的杂物以及障碍等，为顺利施工提供良好的条件，有助于提升施工效率，避免影响施工进度造成成本超支。同时对施工中所应用过的设备、材料等进行详细的检查核对，按照施工规范要求，对设备、材料的数量规格等展开精准校验。与此同时，要求有关施工人员对施工计划进行明确的编制，根据不同施工环节下的施工内容，为桩基础施工制定合理的管理目标，进而按照施工计划严格执行施工工作，确保在施工阶段中对施工行为加以控制。

2.4 单桩竖向承载力设计

桩基础施工环节中，设计阶段的重要性不言而喻，尤其是针对单桩的竖向承载力展开设计，是保障桩基础竣工完成之后能够达到与地基设计相一致的承载力标准。通过对地基土物理指标展开分析，精确的估算单桩竖向承载力参数[4]。在该工程当中使用平底形桩端结构，经过详细的计算，发现在该桩基础施工技术中单桩具有超过175kN的承载力，静压锚杆桩承载力的最高设计值为210kN。

但是结合实际而言，部分工程在实践中可能会存在着对单桩竖向承载力估算不准的现象。若难以进行精准估算，就需要根据严格的实验流程，构建试验桩，对桩基的承载力加以测试，进而在测试中得出最佳的施工参数，以此优化施工方法。而除了一般性的高层民用建筑工程之外，在高程建筑中存在具有设计要求较高且地质条件较为复杂的工程项目，这样的工程项目在开展桩基础施工时，就需要开展静载荷试验，从而精准界定单桩的承载力标准。

在桩基础施工中，时间较为紧迫，设计人员面临着极大的考验，通常情况下需要在获取地质报告后的第一时间中对单桩的承载力展开测试，进而为设计施工方案提供参考，确保形成具有科学性的方案设计效果。为了降低单桩承载力设计的误差，应展开多次反复测试，但是一般性测测试技术消耗成本较多，可应用高应变动测法展开测试，有效降低单桩承载力的计算误差问题，获得较为精准的计算结果。

2.5 测量放线

测量放线是保障在高层建筑工程当中顺利展开桩基础施工作业的关键。应在施工现场正确布置控制点，并反复多次检查轴线的准确定位，确保各项测量点位所获取的数据均正确无误。随后则进入到定桩施工阶段，在施工过程中，应保障科学施工的同时，形成良好的安全性保障，要求在整体施工过程中始终根据设计图纸以及方案中的内容展开作业。若出现任何需要变更的环节，均需要及时向施工管理人员进行上报，经过审核，确认变更合理，经过批准之后，才能够更改施工内容。且在施工中同时应对施工作业展开优化矫正，若发现任何问题，都需要及时进行更改纠正，避免对整体施工流程产生影响造成质量受损。

2.6 开挖作业

在开挖作业中，要求相关施工人员全面分析桩基础施工的特征，并根据技术标准，确定合理的开挖方式，提升作业合理性。在开挖施工中，应满足因地制宜的条件，若在施工中的土质结构为粘土，则应由人工进行开挖，使用铁锹等工具加以辅助。若在施工区域中的地质结构为风化岩石，则应当使用风钻进行打眼。桩基规模过大，就需要使用混凝土护壁施工作业方式，壁厚控制在20～25cm之间。

通过对底板下的结构展开分析检测，发现其属于粉质粘土性地基土，则在施工中，首先，应在底板下的地层结构上铺垫塘渣垫层，厚度大约为100mm，随后使用小型碾压机对地基进行碾压，基础垫层则需要使用C10的混凝土进行铺垫，厚度应满足70mm以上。在基础底板以及地梁施工时，需要在地层结构中为锚杆桩孔进行预埋处理，同时预留锚杆。当基础梁板完成施工之后，开展底层以及而成框架的施工建设，则在此时可开展锚杆桩的施工作业，随后同步开展上部与桩基础的施工建设。完成锚杆桩施工之后，需要在桩孔内部封堵膨胀硅。完成上述施工环节之后，需要对沉降程度进行观测，按照分层施工原则，在每一层施工完成之后，均需要进行2次以上的沉降观测。观测点应按照5个框架柱的间隔进行布置，且在转角位置提另布置观测点。在整体施工中应用锚杆静压桩逆作法展开施工作业[5]。

2.7 预制桩施工

预制桩打桩环节中，应保持施工场地整洁平整，及时回填送桩孔，由打桩机与水平尺相互配合，确保平稳开展打桩作业。对桩位进行校对，随后上移打桩机，在插桩之前，应当进一步检查样桩质量，确保桩位精准无偏差，桩尖与样桩之间相互对准，并根据经纬仪对桩进行调节，促使桩处于竖直水平状态。在打桩过程中，若桩身难以垂直，将会造成偏心受压，桩体断裂。因此在施工中，应当对桩机进行调节，按照竖直悬针的方式对桩机进行调平。同时使用经纬仪对桩身进行调整，从而将偏差控制在0.5%以内，促使桩体上下直接中心处于统一铅垂线上。

在打桩环节中对入土深度进行记录，并读取压力表参数。在打桩环节中应按照相关标准，严格的对每一次的入土深度进行记录，且在接桩焊接环节中应记录隐蔽环节，当桩头对准地面标志时进行插桩。

3 结语

桩基础施工是现阶段高层建筑工程常见应用的施工技术之一，通过桩基础施工技术，能够促使建筑工程地基形成更加良好的承载力，对于保障建筑工程安全，提升抗震、抗灾性能等具有积极促进作用。在桩基础施工中应对多种技术展开分析，因地制宜，选择合理施工技术并梳理施工流程，形成规范化的施工效果，提升桩基础施工水平。