高层建筑桩基础施工关键技术分析

高层建筑桩基础施工关键技术分析

张杰

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摘要：高层建筑地基是保证高层建筑质量的关键。选择性能优异、结构平稳的方案，可有效减少项目沉降量，降低工艺耗材量，提升工艺操作的便捷性。如果工程所在区域具有土地软弱特点，需保证桩基选择的合理性。当前建筑项目中的桩基主要有两个类别：一是预制桩；二是灌注桩。两种类型在工艺内容、设备选用、工程支出等方面，均表现出一定差异。在地基、桩基设计期间，合理进行方案对比，选出适宜的工程方案，尤为关键。

关键词：高层建筑；桩基础施工；关键技术

1桩基础施工技术的优势

首先，桩基技术的应用可以有效地改善建筑施工的抗震性能，并且当建筑受到自然因素的影响时，可以产生扭矩荷载和水平荷载，增强建筑的强抵抗力，确保建筑工程的顺利发展。其次，在桩基施工过程中，它也具有很强的竖向承载能力。由于其强大的群桩承载力，桩基技术对楼层较高的建筑更有效，能够有效地承受建筑产生的竖向荷载能力，突出表明桩基技术具有非常好的竖向单桩刚度，特别是在桩基技术的承载力和桩基重量方面，基础不会出现不均匀沉降，有效地提高了建筑物的稳定性。最后，桩基技术具有极强的抗拔承载力和抗压能力。在土木工程建设项目中应用桩基技术时，可以利用桩基技术的桩身穿透土层，从而达到基岩，可以增强建筑施工的稳定性效果，在发生自然灾害时不会对桩基造成重大破坏，更好地抵御自然灾害的不利影响。

2土建施工中桩基技术的建设要求

尽管桩基技术在提高结构的安全性和稳定性方面发挥了重要作用，但由于其施工过程的复杂性，桩基技术很难实现。与一般基础施工不同，桩基施工具有不同的地质特征和结构要求。由于桩基技术在施工过程中需要一定的支撑，并不是所有的建筑都可以使用桩基技术。首先，桩基的施工需要大量的工作量和高昂的成本。因此，一般情况下，桩基技术的应用必须结合工程的具体情况和相关要求。其次，当整个工程的高度相对较高时，可以采用桩基技术进行施工。对于结构稳定性要求较高的建筑，应采用桩基技术。例如，一些高科技研究中心需要稳定的工作环境，而桩基技术可以有效地减少建筑物的震动。此外，由于特殊的地质条件，有必要采用桩基技术。例如，在一些地震地区和自然地貌中，一些建设项目将受到很大的限制。为了保证结构的安全性和抗震性能，必须采用桩基技术。

3桩基施工关键技术分析

该项目属高程建筑，工程重要性较强，且结合其地质条件，基础形式采用的是桩基（钻孔灌注桩）。因此，为保证施工安全，该节重点开展桩基施工的关键技术分析。

3.1灌注桩施工工艺分析

(1）桩位测定。在桩中心点插入400mm长的钢筋，并基于测量基准点，引入引伸点复核桩位的准确性；同时，在自检基础上再与监理随机抽查复核，确保无误后再进行施工。(2）埋设护筒。护筒厚度为5mm，材质为钢板，内径比设计桩径大150mm；同时，护筒连接采用环焊，充分保证桩位与管中心的重合，偏差上限设定为10mm，且护筒周边采用夯实回填，保证护筒周边稳定。(3）泥浆循环设置。按9～12根灌注桩设置一个泥浆池，除满足前述设计要求，还应注意合理设置泥浆池位置，避免影响桩的施工。(4）成孔钻进。在成孔钻进过程中，采用合金钻头，且在该过程中，每0.5m取样一次，以鉴定其是否进入持力层，若达到设计要求，再通知五方单位现场进行复核，充分保证施工质量。(5）钢筋笼的处理。钢筋笼采用分段制作，且在35倍主筋接头范围内，接头主筋面积不能大于主筋总面积的一半；同时，接头焊接应相互错开，并采用单面焊，焊缝长度不少于10倍主筋直径。(6）混凝土灌注。在浇筑混凝土过程中，应先进行清孔，清孔次数不少于2次，要求含砂率上限为8%，孔底沉渣厚度上限设定为50mm；混凝土质量也应符合设计要求，强度等级不应低于C35，且在该过程中，应严格控制质量，确保成桩质量。

3.2旋挖桩施工技术

在使用旋挖桩施工技术时，施工人员应从套管、成孔和清孔三个角度进行施工。第一步是管道埋设施工。在桩中设置护套可以更好地解决桩位偏差的校正问题，提高桩位精度。同时，通过埋设管道可以有效地保证水位的合理下降。埋设保护管的方式多种多样，施工中应注意开挖和维护。根据现场地质和水文条件，调整防护套管的长度。通常情况下，套管的长度应超过粘土层0.5米，并控制顶部与地面之间的距离。对于保护管周围的回填方法，施工方可以选择粘土，并在保护管周围设置警告标志，以警告施工现场周围的行人。第二种类型是成孔施工。钻孔前必须事先确定钻孔位置，然后使用旋转钻具进行钻孔。开孔前，施工方应调整旋挖钻机的各项参数，同时对泥浆的粘度和比重进行适当调整，以确保旋挖的顺利进行。为防止坍塌，施工人员可根据工程实际情况采取综合措施，采用膨润土作为回填材料。为了使泥浆充分混合，施工人员必须调整旋转钻机的各种参数。三是清孔施工。清孔施工时，需要专用机械进行二次清孔，相关人员必须检查泥浆，确保清孔顺利进行。通常，孔底部的沉积物厚度不应大于15厘米。

3.3灌注桩与预制桩

现浇桩可分为人工挖孔桩和钻孔桩，其中最常见的类型是灌注桩。这是因为灌注桩的施工方法非常简单。施工人员只需用外力击打桩基，即可将灌注桩沉入地面。但是，在击打过程中，施工人员必须使用合理的力量击打灌注桩，避免影响桩基质量。人工挖孔灌注桩主要采用机械挖孔的方法，因此在机械挖孔过程中，需要注意对孔洞的保护。在建设项目的土木工程施工中，预制桩的应用包括两种类型：混凝土预制桩和钢制预制桩。混凝土桩由于价格低廉、材料成本低，在建筑工程中非常常见。此外，由混凝土制成的预制桩也具有极强的承载力。在预制桩生产过程中，工作人员应分析和探讨预制桩桩尖的实际情况，然后制定科学合理的解决方案，避免对施工进度和质量造成严重影响。

3.4施工关键技术分析

1钻孔设备的选择。在成桩过程中，应选择合适的旋挖钻机及循环机。其中，旋挖钻机适用于黏土层、砂层，其钻进速度较快，泥浆净化量需求小，且不会过度依赖电力，加之垂直度控制效果较优，因此，相较传统普通机械的效率更高；循环机采用冲击反循环钻机，在岩层开挖中具有较优的适用性。结合工程实际，本项目的旋挖钻机与循环机的配比设置为3:1。2孔壁稳定性的保持。本文实例单桩成孔周期大致需要4d～6d，加之上部土层分层厚度差异变化较大，因此，对孔壁稳定性的要求相对更高。为有效保证孔壁稳定，采用PHP低固相膨润土泥浆进行护壁，由纯碱、膨润土及水联合拌制而成，并在此基础上，再进一步加入聚丙烯酰胺；在泥浆初步调制完成后，再通过循环利用逐步调节性能指标，直至满足使用要求。3控制沉渣厚度。桩基工程对沉渣控制要求较高，尤其是控制沉渣厚度。本文通过气举反循环工艺开展沉渣清除工作，无须配置大比重泥浆，具有较高的清孔效率。在清孔过程中，将混凝土导管用做出渣管，其下端与沉渣距离控制在300mm～400mm；风管采用25mm直径的钢管，放置在导管中部以下3m，空压机采用9m3/min，风量按先小后大控制。4控制混凝土配比及浇筑。本文实例的混凝土强度等级不应低于C35，通过不断试配，将混凝土配合比设置为：水泥：水：砂：石：外加剂=430:160:705:1060:13。混凝土的坍落度为197mm±10mm，满足设计要求。

4结论

综上所述，建筑工程是经济社会建设中的基础性工程。城镇化背景下，建筑市场得到迅猛发展，高层建筑符合城市当前土地资源利用规划，为最大程度解决城市用地需求。其中，要求重点关注高层建筑地基基础建设，实现安全、稳定的高质量建设目标。文章从放线测量、准备工作、人员培训等角度切入，在实践中取得良好效果，值得被进一步推广和应用。

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