【工程施工論文】談高層建筑工程施工樁基礎(chǔ)施工技術(shù)摘要隨著建筑工程施工技術(shù)的高速發(fā)展，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樁以及新型螺旋鉆孔壓漿成樁等樁基礎(chǔ)施工技術(shù)在建筑工程建設(shè)過程當(dāng)中的應(yīng)用也比以往更加廣泛，由于不同樁基礎(chǔ)形式自身各有利弊，在實(shí)際應(yīng)用過程中必須要充分結(jié)合施工場(chǎng)地的客觀情況，選擇合適的樁基礎(chǔ)施工方式來開展施工。本文以當(dāng)前高層建筑樁基礎(chǔ)施工過程當(dāng)中的常用技術(shù)作為出發(fā)點(diǎn)，針對(duì)當(dāng)前高層建筑工程施工當(dāng)中樁基礎(chǔ)的應(yīng)用類別進(jìn)行系統(tǒng)分析，并且結(jié)合筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來針對(duì)高層建筑工程施工過程當(dāng)中不同樁基礎(chǔ)自身的利弊，不同地質(zhì)條件之下高層建筑建筑樁基礎(chǔ)的應(yīng)用形式展開探討。關(guān)鍵詞高層建筑；樁基礎(chǔ)；利弊在高層建筑工程建設(shè)施工過程當(dāng)中，樁基礎(chǔ)是其中十分關(guān)鍵的組成部分。作為建筑工程技術(shù)施工技術(shù)中的重要組成部分，其是一種由樁頂以及承樁共同組成的組合型建筑結(jié)構(gòu)工程，其本身具備相對(duì)較強(qiáng)的豎向承載力，能夠在很大程度上幫助高層建筑物抵御外界的荷載，除此之外，還能夠?qū)⒏邔咏ㄖ呢Q向荷載轉(zhuǎn)移至周邊的地面，以此來確保高層建筑物整體的穩(wěn)定性，避免高層建筑物出現(xiàn)傾斜甚至坍塌。由于不同的地區(qū)在地質(zhì)環(huán)境上面存在差異，因此不同高層建筑工程所適用的樁基礎(chǔ)同樣存在一定的差異。在此前提之下，如何選擇適當(dāng)?shù)母邔咏ㄖ痘A(chǔ)對(duì)于確保高層建筑工程的施工質(zhì)量而言至關(guān)重要，文章主要針對(duì)其展開必要的分析。1當(dāng)前高層建筑工程施工過程當(dāng)中的樁基礎(chǔ)類型分析1.1預(yù)制樁預(yù)制樁，指的是首先按照深度的要求預(yù)制直徑為150mm300mm的鋼管樁或者混凝土樁，把打樁機(jī)就位后，進(jìn)行吊裝鋼絲繩的掛設(shè)，隨后開始吊裝。在此過程當(dāng)中需要針對(duì)樁尖穩(wěn)樁開展雙向校正，之后需要使用冷擊錘進(jìn)行二次或者三次擊打，并且針對(duì)樁垂直度進(jìn)行復(fù)查之后，才能夠正式進(jìn)行入樁，在此過程當(dāng)中需要針對(duì)貫入度進(jìn)行記錄。預(yù)制樁比較適合黏性土、淤泥土以及人工填土等類型的高層建筑工程樁基礎(chǔ)。1.2灌注樁當(dāng)前最為常用的灌注樁主要包括兩種。沉管灌注樁以及鉆孔灌注樁。沉管灌注樁是借助于振動(dòng)力來暫時(shí)將下端開口樁管堵住，待其沉入至地基以下的預(yù)定深度后，往樁管內(nèi)吊放鋼筋籠，之后往其中進(jìn)行混凝土灌注，并且在動(dòng)力的作用之下將樁管拔出，以此來促使鋼筋以及混凝土留置在地面以下。鉆孔灌注樁則是在回轉(zhuǎn)鉆的幫助之下，鉆進(jìn)成孔并且往孔內(nèi)加入鋼筋籠之后諸如混凝土，另外，還可以通過長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)一次性鉆控制樁端的設(shè)計(jì)深度，之后在提鉆的同時(shí)在其中進(jìn)行水泥漿的關(guān)注。在完成注漿之后在其中進(jìn)行鋼筋籠以及碎石注入，之后多次進(jìn)行漿面的補(bǔ)充，最終得到無砂的混凝土結(jié)構(gòu)樁體。2當(dāng)前高層建筑工程施工過程中常用樁基礎(chǔ)的利弊分析2.1預(yù)制樁的相關(guān)利弊分析與灌注樁相對(duì)比，預(yù)制樁的優(yōu)點(diǎn)主要包括生產(chǎn)成本更低、比表面金更大、環(huán)保性能優(yōu)良、直徑相對(duì)較小、配筋率相對(duì)較低、節(jié)約鋼材、施工技術(shù)難度相對(duì)較低、單方混凝土的整體承載能力明顯更大，而且整體施工更加便捷。而預(yù)制樁的缺點(diǎn)則主要受制于擠土效應(yīng)，導(dǎo)致樁基礎(chǔ)出現(xiàn)縮頸以及斷裂等相關(guān)情況，不適合應(yīng)用于飽和黏性土基之中。2.2灌注樁的相關(guān)利弊分析鉆孔灌注樁的額整體適應(yīng)性更廣、裝精選擇的整體范圍更大、單樁的整體承載能力相對(duì)較高、整體成本更低、樁長(zhǎng)的選擇范圍相對(duì)較大、工程施工噪音相對(duì)較小而且整體成本較低等諸多優(yōu)點(diǎn)，在建筑較為密集的區(qū)域進(jìn)行各種地層施工其都較為合適。但是，其整體施工工藝相對(duì)較為復(fù)雜，對(duì)于質(zhì)量造成影響的因素也相對(duì)較多，施工過程當(dāng)中的排污量較大，在卵礫石以及大粒徑的巖石施工過程當(dāng)中容易產(chǎn)生問題。另外，沉管灌注樁與預(yù)制樁相比較，整體成本明顯更低，施工過程當(dāng)中的噪音污染也相對(duì)更小。與鉆孔灌注樁相比較，其施工效率更高而且施工過程更加的便捷，在施工過程當(dāng)中無排污問題。但是，由于其整體樁徑相對(duì)較小，而且單樁的整體承載能力較為有限，因此通常應(yīng)用于軟土基施工過程當(dāng)中。3案例分析3.1工程概況擬建場(chǎng)地位于寧德霞浦縣松港街道塔山路（規(guī)劃）北側(cè)、空海大道（規(guī)劃）西側(cè)，場(chǎng)地周邊交通便利，環(huán)境良好。擬建場(chǎng)地地勢(shì)平坦，局部堆土，孔口標(biāo)高最大值5.77m，最小值4.27m，地表相對(duì)高差1.50m。3.2地質(zhì)勘查地貌單元主要為濱海相沖淤積平原地貌單元。地基土主要為第四紀(jì)的素填土、粉質(zhì)粘土、淤泥、含泥圓礫、-1含泥卵石、-2中砂、含角礫粉質(zhì)粘土、殘積粘性土及花崗巖風(fēng)化巖層組成，基底為花崗巖。通過針對(duì)擬建場(chǎng)地展開現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果表明，擬建場(chǎng)地的整體穩(wěn)定性相對(duì)較差，工程建設(shè)的整體適宜性也相對(duì)較差。從現(xiàn)在的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合考慮，場(chǎng)地適宜擬建的建設(shè)。地基均勻性較好，穩(wěn)定性總體上可以控制。場(chǎng)地內(nèi)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)受環(huán)境類型影響下具弱腐蝕性，地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)受地層滲透性影響下具微腐蝕性；在長(zhǎng)期浸水作用下，地下水對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性；在干濕交替作用下，地下水對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具中腐蝕性；地下水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具中腐蝕性。其防腐應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范相關(guān)規(guī)定。采用預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)時(shí)，多節(jié)預(yù)應(yīng)力管樁接頭應(yīng)采用機(jī)械連接，不能采用焊接接頭。土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按有關(guān)規(guī)范規(guī)定采取防護(hù)措施，其防腐應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范相關(guān)規(guī)定。該場(chǎng)地為6度區(qū)，可不考慮砂土液化及軟土震陷問題。3.3成樁的可行性及基礎(chǔ)方案分析3.3.1預(yù)應(yīng)力管樁擬建物可采用預(yù)應(yīng)力管樁，以-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖作為樁端基礎(chǔ)持力層，該樁型施工工藝簡(jiǎn)單，施工速度快，施工質(zhì)量易控制，單樁承載力高，靜壓時(shí)噪聲小，工期短。但有明顯的“擠土效應(yīng)”，對(duì)周圍及臨近建筑物影響較大，施工時(shí)應(yīng)采取措施克服“擠土效應(yīng)”及噪音與震動(dòng)影響，以保證相鄰建筑的安全及樁基質(zhì)量。但在本場(chǎng)地采用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。（1）施工時(shí)控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以設(shè)計(jì)最大壓樁力為主與設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為輔，同時(shí)結(jié)合工程地質(zhì)剖面及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定。（2）該樁型施工貫入能力及施工樁長(zhǎng)受樁端持力層的上覆土層的密實(shí)程度、持力層強(qiáng)度的均勻性、厚度及頂板埋深變化情況等因素影響較大，易出現(xiàn)斷樁、接樁、懸樁、偏位、局部密實(shí)度較高的土層均可能導(dǎo)致樁端難以到達(dá)設(shè)計(jì)持力層等現(xiàn)象，故應(yīng)選用大型壓樁機(jī)，當(dāng)個(gè)別樁端無法進(jìn)入持力層內(nèi)，建議進(jìn)行引孔，樁端承載力參用-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖的樁端承載力，確保樁端全端面進(jìn)入持力層的一定深度，確保樁端的穩(wěn)定性。（3）鑒于場(chǎng)地分布的含泥圓礫、-1含泥卵石、-2中砂，對(duì)于沉樁難度較大，倘若環(huán)保條件允許下，建議采用引孔或錘擊方式，同時(shí)應(yīng)提高砼標(biāo)號(hào)，增加樁身配備，因此，建議選擇有代表性的地段進(jìn)行試打樁，確保全面施工的順利進(jìn)行。（4）由于設(shè)備重量大，要求場(chǎng)地具有一定的強(qiáng)度，而現(xiàn)有地表土為軟弱土，在施工中易造成地面沉降難以施工，甚至?xí)鹗┕ね瓿傻臉兜纳喜繑鄻?，因此宜進(jìn)行場(chǎng)地地面處理（如回填一定砂卵石料或建筑垃圾等并碾實(shí)）后壓樁機(jī)再進(jìn)場(chǎng)施工，避免影響施工，而且壓樁深度以最終壓樁力或貫入度控制為主，標(biāo)高控制為輔。3.3.2沖（鉆）孔灌注樁在諸多樁型中與其它樁型相比穿透能力強(qiáng)，能順利達(dá)到預(yù)計(jì)持力層，可適用于任何巖土層的施工，不受地層限制承載力高。擬建1#樓、2#樓、3#樓、5#樓、6#樓、7#樓和8#樓可采用沖（鉆）孔灌注樁，以中風(fēng)化花崗巖作為樁基持力層。但對(duì)相鄰建筑物周圍環(huán)境影響較大，施工震動(dòng)噪音大，混凝土方量大，造價(jià)相對(duì)較高，且施工中泥漿易造成污染，不利文明施工，泥漿需外運(yùn)。該樁型成樁可靠度較低，施工質(zhì)量要求較高，工程樁隱患較多，因樁長(zhǎng)較大，易發(fā)生縮頸、塌孔、樁身混凝土離析、斷樁、夾泥等影響樁身質(zhì)量問題，且孔底清渣難度大，易造成孔底殘留沉渣影響樁端承載力。地下水對(duì)澆灌混凝土成樁會(huì)造成一定影響，樁基施工中應(yīng)采取切實(shí)可行護(hù)壁及施工保證措施，確保樁身質(zhì)量。樁端全斷面應(yīng)進(jìn)入持力層不少于1倍樁徑，樁身混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足樁的承載力設(shè)計(jì)要求。并加強(qiáng)施工工藝和施工質(zhì)量監(jiān)測(cè)及控制沉渣厚度5cm，施工終孔時(shí)應(yīng)進(jìn)行持力層巖性檢驗(yàn)工作，確保樁基礎(chǔ)質(zhì)量。樁基施工過程中應(yīng)對(duì)質(zhì)保資料進(jìn)行復(fù)審，樁基施工完成后，應(yīng)進(jìn)行單樁豎向承載力靜載試驗(yàn)（一般為總樁數(shù)的1%，并不少于3根）和動(dòng)測(cè)檢驗(yàn)，其數(shù)量由設(shè)計(jì)根據(jù)樁基的總體質(zhì)量確定。3.4基礎(chǔ)選型分析及確定擬建物由7幢26層的住宅樓、1幢8層的住宅樓、1幢7層的住宅樓和1幢2-3層的綜合樓及純地下室組成，單柱最大荷重為500KN13000KN的特征，同時(shí)綜合考慮地基土結(jié)構(gòu)特征、成樁可行性及對(duì)周邊建筑影響、工期、經(jīng)濟(jì)費(fèi)用及建筑安全性等因素：基礎(chǔ)選型如下。3.4.1預(yù)應(yīng)力管樁擬建9#樓、10#樓、11#樓和純地下室可采用預(yù)應(yīng)力管樁?？刹捎脴稄?00mm，同時(shí)樁型規(guī)格應(yīng)滿足省標(biāo)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程（DBJ13-86-2007）第5.3.3條規(guī)定。以-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖作為樁基礎(chǔ)持力層，樁端全斷面進(jìn)入持力層不宜少于2d，樁端進(jìn)入持力層深度應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求。擬建1#樓、2#樓、3#樓、5#樓、6#樓、7#樓和8#樓樁基承臺(tái)以下存在12m以上的淤泥層，建筑結(jié)構(gòu)有一層地下室，結(jié)構(gòu)高度超過60m（18層以上），不滿足福建省建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)若干規(guī)定要求，必須經(jīng)過以下規(guī)定措施，方可使用。（a）在樁基施工前應(yīng)對(duì)軟弱層上部在建筑物范圍場(chǎng)地采用固化處理，面積置換率（水泥攪拌樁面積與一根水泥攪拌樁分擔(dān)的處理面積之比）m20%；（b）固化后樁基承臺(tái)底以下軟弱土的固化深度5m，剩下軟弱土層的厚度不超過20m。經(jīng)以上處理后，擬建1#樓、2#樓、3#樓、5#樓、6#樓、7#樓和8#樓可采用樁徑600mm，同時(shí)樁型規(guī)格應(yīng)滿足省標(biāo)先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程（DBJ13-86-2007）第5.3.3條規(guī)定。以-1砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖作為樁基礎(chǔ)持力層，樁端全斷面進(jìn)入持力層不宜少于2d，樁端進(jìn)入持力層深度應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求。3.4.2沖（鉆）孔灌注樁擬建1#樓、2#樓、3#樓、5#樓、6#樓、7#樓和8#樓可采用沖（鉆）孔灌注樁，樁徑可采用800mm，以中風(fēng)化花崗巖作為樁基礎(chǔ)持力層，樁端全斷面進(jìn)入中風(fēng)化花崗巖不少于1d，樁端進(jìn)入持力層深度應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求。4結(jié)語施工技術(shù)人員可以根據(jù)高層建筑地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，綜合考慮豎向承載力、水平向承載力、整體性、剛度等因素，結(jié)合實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，選擇恰當(dāng)?shù)臉痘问?，以便所選樁基形式符合既定地質(zhì)條件下建筑上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求，為高層建筑施工質(zhì)量提供保障。參考文獻(xiàn)1鄭永偉.淺析房屋建筑鋼筋混凝土預(yù)制樁施工技術(shù)J.建筑建材裝飾，2018（15）：115-124.2高軍.高層建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)分析J.建材與裝飾，2018（30）：12-13.3蔡小雨.高層建筑樁基礎(chǔ)施工技術(shù)探析J.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（7）：120-121.4賴華平.高層建筑樁基礎(chǔ)靜壓樁施工技術(shù)探析J.低碳世界，2016（6）：151-152.5羅學(xué)鋒.超高層建筑樁基礎(chǔ)選型及承載力控制J.住宅產(chǎn)業(yè)，2019（6）：65-67.