高層建筑工程中樁基礎施工技術研究

摘" 要：進入新時代后，我國的經濟得到越來越快的發展，城市化也因此加快建設的步伐，各種高層建筑出現在國內的各個地區。而在具體的工程施工過程中，人們也越來越注重高層建筑的安全性、可靠性與耐久性，作為高層建筑施工的重要部分，樁基礎施工水平會對最終的建筑安全產生直接影響。基于此，該文從高層建筑施工的角度入手，對工程中的樁基礎技術進行重點分析與研究。

關鍵詞：高層建筑；工程施工；樁基礎；施工技術；優化管控

中圖分類號：TU753.3" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2023）12-0181-04

Abstract： After entering this new era， China's economy has been more and more rapid development， urbanization has also accelerated the pace of construction， a variety of high-rise buildings have sprung up in various areas of the country. In the process of specific engineering construction， people pay more and more attention to the safety， reliability and durability of high-rise buildings. As an important part of high-rise building construction， the construction level of pile foundation will have a direct impact on the final building safety. Based on this， this paper focuses on the analysis and research of pile foundation technology in the project from the point of view of high-rise building construction.

Keywords： high-rise building; engineering construction; pile foundation; construction technology; optimal management and control

由于國內城市化的快速發展，為了更好地處理城市用地問題，大多數的建筑都逐漸朝著縱向發展，這也使各種高層建筑不斷出現。這不僅是城市繁榮發展的標志，更是實現社會進步與發展的必然。因此，未來很長一段時間，大部分房屋仍會向高層建筑的方向發展，這也將對目前的建筑技術帶來更多挑戰。隨著建筑樓層的不斷增加，施工難度將會加大，給施工技術人員帶來更大的挑戰。如果某個環節出現問題，勢必會導致項目出現安全隱患。所以，為了增強高層建筑工程的施工質量，就必須在施工過程中做好樁基礎建設。

1" 高層建筑工程中樁基礎施工技術概述

1.1" 樁基礎施工技術

高層建筑樁基礎施工技術的大量應用，可以有效增強施工的整體質量與效率，從而確保施工過程的安全性。所謂樁基礎施工技術，就是指在具體的施工過程中將承臺與基樁連接起來的技術，此技術可以對房屋建筑的基礎土體結構進行有效處理。一般來說，樁基礎施工技術與2個方面的內容有關，即單樁基礎技術與高低承臺樁基礎技術，可以有效地連接每一個樁，在樁被埋入土中之后使用這個項目技術也能有效保證土體與樁的承臺相連[1]。

1.2" 高層建筑工程中樁基礎施工技術的重要意義

為了盡可能地減少各種建筑風險的出現，建筑企業要在施工過程中嚴格進行樁基礎施工，并對具體的落實情況進行相應的監督，只有這樣才能有效推動樁基礎施工順利進行，從而為增強高層建筑工程施工質量打下良好的基礎。我國的樁型體系見表1。

2" 高層建筑工程中樁基礎施工技術特點

2.1" 持力層堅硬

通常來說，高層建筑的工程施工會因為高度增加而產生各種問題，特別是在高度不斷提升的情況下，建筑本身的承重壓力也會越來越大。高層建筑一般使用的都是垂直結構，這種結構容易將受力集中到建筑的中心位置，而高度的增加也會使中心受力隨之增加[2]。一旦房屋建筑的力學性能不符合建筑施工要求，難免會出現房屋建筑傾斜或下垂的問題，這也給房屋建筑的使用造成巨大的安全隱患。所以說，為了避免這些問題的出現，必須在施工過程中嚴格規范地基建設，使用具備充分的強度與剛度的硬性材料，以此來確保建筑的地基能夠擁有足夠的承重能力；地面也需要用瓷磚、大理石等堅硬且承載力大的材料，以此來保證高層建筑的樁基礎可以有效維持建筑的穩定性。

2.2" 樁基礎剛度高

在當前的樁基礎施工技術中，單樁屬于建筑的端承樁，所以必須使用優質材料，以此來保證建筑能夠有良好的力學性能。在具體的建筑施工過程中，摩擦樁必須擁有足夠的剛度，為了滿足這方面的要求，可以使用群樁的方式進行建設。在所有施工項目中，對建筑樁的選擇都是非常重要的，除了要有能夠保證承受自身重量的力學性能，還要對建筑整體所產生的重量進行充分考慮，樓層高度的增加會對樁基礎造成很大的力學負擔，如果樁的力學性能不能滿足相關要求，地基就會隨著樓層與負重的增加而產生結構性破壞，從而不可避免地出現房屋建筑下沉、傾斜或塌陷等情況。另外，自然界也會對樁產生較大的影響，因此對樁的選擇時，要對各種自然災害與地理環境進行充分的考慮。在針對高層建筑進行樁基礎施工的時候，要盡可能地選擇組合樁或大直徑樁，以此來推動建筑體力學性能與側向剛度的進一步提升。

3" 高層建筑工程中樁基礎施工技術

3.1" 人工挖孔樁

人工挖孔樁施工方便、速度較快，不需要大型機械設備，挖孔樁要比木樁、混凝土打入樁抗震能力強，造價比沖錐沖孔、沖擊錐沖孔、 沖擊鉆機沖孔、回旋鉆機鉆孔和沉井基礎節省，從而在公路、民用建筑中得到廣泛應用，但挖孔樁井下作業條件差、環境惡劣及勞動強度大，施工安全和質量尤為重要。施工前要認真分析挖孔樁處地質鉆探資料，遇到厚的砂性土層、流砂層及淤泥層等要首先確定加固措施，然后再進行具體操作，對施工中常遇到的問題應采取相應的解決辦法。相比于機械成孔，人工挖孔的適應性要好上許多，既可以應用于松軟的土地地基，又能夠應用到丘陵、山地等地形變化大、土質較硬的地方，有著施工簡單、振動與噪聲相對較小、對周圍建筑不易產生影響、可以對地質變化進行直接觀察、能根據工程進度要求決定同時挖孔數量、能清理干凈樁底沉渣、施工質量可靠且施工速度快等優點[3]。

3.2" 預制樁施工技術

在房建工程的施工中，預制樁基工程施工在整體的施工中處于基礎性的地位，加強預制樁的施工質量能保證工程整體的施工質量。預制樁沉樁方法主要有：錘擊下沉、振動下沉、射水下沉、靜壓力下沉和挖（鉆）孔埋樁等方法。預壘水泥土樁簡稱預制樁，適用于淤泥、淤泥質土、黏性土、粉土、砂土和人工填土等地基處理。混凝土預制樁可在工廠或施工現場預制。現場預制多采用工具式木模板或鋼模板，支在堅實平整的地坪上，模板應平整牢靠、尺寸準確。用間隔重疊法生產，樁頭部分使用鋼模堵頭板，并與兩側模板相互垂直，樁與樁間用塑料薄膜、油氈、水泥袋紙或刷廢機油、滑石粉隔離劑隔開，鄰樁與上層樁的混凝土必須待鄰樁或下層樁的混凝土達到設計強度的30%以后澆筑，重疊層數一般不宜超過4層。混凝土空心管樁采用成套鋼管模胎在工廠用離心法制成。預制樁基的施工質量能夠直接影響到整個建筑工程的施工，與建筑工程后期能否安全運行有很大關系。所以說，必須嚴格要求預制樁的沉樁施工技術，控制好施工質量。

3.3" 鉆孔灌注樁技術

在如今的建筑施工過程中，鉆孔灌注樁在樁基礎中使用最多。尤其在高層建筑工程的樁基礎施工中，鉆孔灌注樁施工占據主導地位。鉆孔灌注樁的施工，因其所選護壁的不同，分為泥漿護壁施工法和全套管施工法2種。泥漿護壁施工，首先要選擇鉆機、鉆具、場地布置；制作護筒，護筒要求堅固耐用，不漏水，一般常用鋼護筒；然后是泥漿制備，鉆孔泥漿由水、黏土和添加劑組成，具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭和潤骨鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內外滲流，防止坍孔的作用；在鉆孔施工中，不僅要注意不斷加泥漿和抽渣，還要隨時檢查成孔是否有偏斜現象；清孔，用壓縮機產生的高壓空氣吹入吸泥機管道內將泥渣吹出：最后是灌注水下混凝土。全套管施工法一般的施工過程是：平場地—鋪設工作平臺—安裝鉆機—壓套管—鉆進成孔—安放鋼筋籠—放導管—澆注混凝土—拉拔套管—檢查成樁質量。全套管灌注樁技術可省去清理鉆孔和調配制作泥漿環節，等到鉆機完成安裝工作后，就直接將混凝土壓入到套筒中，在鉆孔成型的同時也完成了成樁工作[4]。以某工程為例，其樁基主要工程量見表2。

表2" 某工程樁型優選因素指標值

4" 高層建筑工程中樁基礎施工技術優化管控

4.1" 完善樁基礎施工管理制度

在樁基礎施工中，需要對施工過程進行整體控制，更加注重細節工程。工作人員要按照樁基礎施工的要求，不僅對建設工作的管理制度加以完善，還要指導后續的施工操作，組織施工技術人員認真分析樁基礎施工工藝，分析潛在的風險與隱患，做好相應的應對和預防管理預案，從而滿足樁基礎施工的相關要求。同時，要制定質量控制制度，明確各崗位工作，客觀有效地評價管理效果，用獎懲制度推動員工按時完成工作內容。

4.2" 做好準備工作

高層建筑樁基施工需要設備、材料和人工等諸多資源[5]。為此，要充分準備樁基礎施工所需的各種資源，并預測物資設備數量、采購計劃和人員數量的編制，組建專業施工團隊，做好崗前培訓，嚴格執行技術交底，提高施工團隊綜合素質。其次，要加強對施工現場情況的檢查。軟土、凍土等不良地質對樁基礎施工的效果影響較大。為此，工作人員應提前勘探，確定施工現場的具體情況，然后合理選擇施工工藝，提高樁基礎施工。最后，加強審核設計施工圖紙，組建專業審核團隊，認真分析施工設計圖紙的內容和細節，討論存在的問題，發表自己的意見并及時提出建議，從而對施工方案進行合理的調整。

4.3" 不斷調整管理方案

由于樁基礎種類的不同，其工程施工要點也會存在某些方面的差異，各個施工環節的重難點也會有所不同。想要保障項目施工方案的順利實施，就要提高樁基礎施工人員的專業程度，確保管理方案對具體施工情況的針對性。為此，工作人員首先要弄清楚樁基礎施工的類型和施工的流程，然后判斷各個環節的技術要點和難點，并最終制定相應的施工措施。

4.4" 控制載荷量

為避免高層建筑樁基礎施工過程中出現地層環境變化、斷樁等問題，提高樁基礎施工品質，延長建筑物使用壽命，工作人員必須準確估算每個樁基的有效荷載，并對如何使用進行科學合理的規劃。負載過大或過小都會影響樁基礎的整體應用效果，只有保證每根樁基符合規范要求，才能有效提高建筑的整體穩定性[6]。

單樁承載力的計算公式為

Quk=Qsk+Qpk=UΣqsik li+αpsk Ap，

式中：Quk為單樁承載力；Qsk為土的總極限側阻力；Qpk為總極限端阻力；qsik為用靜力觸探比貫入阻力值估算的樁周第i層土的極限側阻力標準值；li為第i層土的厚度；α為樁端阻力修正系數；psk為樁端附近的靜力觸探比貫入阻力標準值，應考慮樁端全截面以上8ｄ（ｄ為樁徑）和以下４ｄ范圍內土層的影響；Ap為樁端面積。

4.5" 做好施工現場的監督檢查

樁基礎的實際施工效果很容易受到作業環境和機械設備等方面的影響，從而引發各種問題，所以要注意對施工現場的監督與檢查工作。劃分管理區域，組織專業的人員進行工程項目監管，結合樁基礎施工作業職責，通過巡檢或旁站監督等方式實現對樁基礎施工的管理。考慮到機械設備和材料對樁基礎施工技術的影響，現場管理需要加強對這些因素的重視，并采取嚴格的控制措施。督促負責人嚴格按照倉儲管理和質量檢驗要求，對現場物資做好防護措施和質量檢驗，檢查樁基礎施工的工作質量和效率。對于使用過的機械設備，需要定期組織保養與維修，使其保持在高性能狀態，以免出現問題，影響樁基礎施工效果。

4.6" 施工質量管控

全面管控有利于樁基礎施工，實現對樁基礎標高、位置等基本參數的合理控制。在實際操作中，工作人員應根據實際情況確定鉆孔的直徑和深度，并仔細檢查沉積物的厚度。重要位置的樁基頂面不得有質量缺陷。工作人員要分級檢測并處理樁基礎施工質量條件與地質條件，壓力和負荷檢測可在取樣后于實驗室進行，以此來確認是否符合規格。樁基礎作為一種極為重要的施工工藝，在相應的沉樁工作的過程中，要先留下足夠的補償空間，從而確保可以在接下來的施工中進一步進行處理，進而增強高層建筑樁基礎的整體施工質量。

5" 結束語

在國內建筑領域的工程建設中，樁基礎施工技術是一項極為常用且重要的施工技術，合理應用樁基礎施工技術能有效增強地基的穩定性，從而提升建筑的安全性與整體質量，其施工效率與質量也會對整體工程質量起到決定作用。因此，加強樁基礎施工技術研究、完善與創新，不僅有利于有效提高建筑的抗壓抗震能力，也有利于建筑行業的長遠可持續發展。在高層建筑的樁基礎施工過程中，要做好各方面的準備工作，對施工時出現的質量問題進行及時處理，盡可能提高施工作技術水平，并對施工現場進行嚴格的檢查與監督，嚴格規范樁基礎施工的行為，以此來提高高層建筑的施工質量。

參考文獻：

[1] 朱廣富.高層建筑工程施工中樁基礎施工技術分析[J].居舍，2021（35）：70-72.

[2] 李飛，張興元.高層建筑工程施工中樁基礎施工技術探討[J].房地產世界，2021（19）：109-111，134.

[3] 聶麗云.研究高層建筑工程施工中樁基礎施工技術[J].建材發展導向，2020，18（24）：43-44.

[4] 陳金華.高層建筑工程施工中樁基礎施工技術分析[J].居舍，2020（31）：27-28，18.

[5] 張愛麗.高層建筑工程施工中樁基礎施工技術分析[J].中國建筑金屬結構，2020（9）：104-105.

[6] 阮小強.基于高層建筑工程施工中樁基礎施工技術分析[J].居舍，2020（13）：44.