桩基础施工技术在高层建筑中的应用
【摘 要】： 随着经济的发展，城市建设的日新月异，特别是高层建设的发展。高层建筑上部结构施工高度大、 基础旖工的深度大，由此也带来施工难度大的特点。高层建筑的基础通常采用桩基( 或桩基加箱基) 施工为多。本文笔者从施工前准备工作、 沉桩方法选择等方面对高层建筑桩基础施工进行分析研究， 以供同行参考 。 &
关键词 ： 桩基础； 施工技术 ； 高层建筑
& 高层建设已经成为城市进步发展的主题。在城市建设中，由于人口密集而土地有限，人们便向空中及地下发展，建造了大量高层建筑，以获得更大的活动空间；同时，由于现代科学技术的发展及新村料、 新工艺、 新设备的涌现，也为高层建筑设计与施工奠定了基础。高层建筑的施工主要包括基础结构施工与主体结构施工两个方面， 当然还包括装饰工程 施工。由于高层建筑高度大，从结构设计角度考虑其基础必须有一定的 埋深，因此，高层建筑的施工具有& 高&、& 深&的特点， 即上部结构施工高度大、基础施工的深度大，由此也带来施工难度大的特点。高层建筑的基础常采用筏形基础、箱形基础及桩基等，尤以桩基( 或 桩基加箱基) 为多。同时，高层建筑通常均设有地下室，故在施工前需先进行基坑支护， 以保证土方开挖及地下室结构施工的顺利进展。 &
1 施工前的准备工作&
按施工方法桩可分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩用锤击、 静压、振动或水冲沉入等方法打桩入土。灌注桩则在就地成孔，而后在钻孔中 放置钢筋笼、 灌注混凝土成桩。根据成孔的方法，又可分为钻孔、 挖孔、 冲 孔及沉管成孔等方法。工程中一般根据土层情况、 周边环境状况及上部 荷载等确定桩型与施工法。在桩基础施工前， 应做好现场踏勘工作， 做好 技术准备与资源准备工作， 以保证打桩施工的顺利进行。桩基础施工前 的一般准备工作包括以下几个方面：&
1 ． 1施工现场及周边环境的踏勘&
在施工前， 应对桩基施工的现场进行全面踏勘， 以便为编制施工方案提供必要的资料， 也为机械选择、 成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。 &
现场踏勘调查的主要内容如下： &
( 1 ) 查明施工现场的地形、 地貌、 气候及其它自然条件。 &
( 2 ) 查阅地质勘察报告， 了解施工现场成桩深度范围内土层的分布情况、 形成年代以及各层土的物理力学性能指标。 &
( 3 ) 了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况。 &
( 4 ) 了解施工现场区域内人为和自然地质现象，地震、溶岩、矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。 &
( 5 ) 了解邻近建筑物的位置、距离、结构性质、现状以及目前使用情况。 &
( 6 ) 了解沉桩区域附近地下管线( 煤气管、上水管、下水管、 电缆线等) 的分布及距离、 埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等。 &
1 ． 2 技术准备&
( 1 ) 旖工方案的编制。旋工前应编制旌工方案，明确成桩机械、 成桩方法、 施工顺序、 邻近建筑物或地下管线的保护措施等。 &
( 2 ) 施工进度计划。根据工程总进度计划确定桩基施工计划， 该计划应包括进度计划， 劳动力需求计划及材料、 设备需求计划。 &
( 3 ) 制定质量保证、 安全技术及文明施工等措施。 &
( 4 ) 进行工艺试桩。为确定合理的施工工艺，在施工前应进行工艺试桩， 由此确定工艺参数。 &
1 _ 3机械设备准备&
施工前应根据设计的桩型及土层状况，选择好相应的机械设备， 并&
进行工艺试桩。 &
1 ． 4 现场准备&
( 1 ) 清除现场障碍物。成桩前应清除现场妨碍施工的高空和地下障碍物，如施工区域内的电杆、 跨越施工区的电线、 旧建筑的基础或其他地 下构筑物等， 这对保证顺利成桩是十分重要的。 &
( 2 ) 场地平整。高层建筑物的桩基通常为密布的群桩，在桩机进场前，必须对整个作业区进行平整， 以保证桩机的垂直度， 便于其稳定行走。
&对于预制桩，不论是锤击、 静压或是振动打桩法，打桩机械自重均较大， 在场地平整时还应考虑铺设一定厚度( 通常为2 0 0 r a m左右) 的碎石， 以提高与打桩机械直接接触的地基表面的承载力， 防止打桩作业时桩机 产生不均匀沉降而影响打桩的垂直度。一般履带式打桩机要术地基承载 力为 1 0 0 ～ 1 3 0 k P a 。如铺设碎石仍不能满足要术时， 则可采用铺设走道板 ( 亦称路基箱) 的方法， 以减小对地基土的压力。 &
对于灌注桩应根据不同成孔方法做好场地平整工作。如采用人工挖孔方法， 则在场地平整时需考虑挖孔后的运土道路； 当采用钻孔灌注桩时， 则应考虑泥浆槽及排水沟。近年来， 在上海等大城市实行了钻孔灌注 桩硬地施工法， 即在灌注桩施工区先做混凝土硬地， 同时布置好泥浆池、槽及排水沟等， 然后在桩位处钻孔成桩。该法使泥浆有序排放， 做到了文 明施工，同时也大大提高了施工效率。 在沉管灌注桩施工时， 场地平整的要术与预制打入桩类似， 由于其沉管时亦需用锤击或振动法，桩机对地 基土的承载力也有较高的要术。 &
1 ． 5现场放线定位&
桩基础施工现场轴线应经复核确认，施工现场轴线控制点不应受桩基施工影响， 以便桩基施工作业时复核桩位。 &
( 1 ) 定桩位 定桩位时必须按照施工方格网实地定出控制线，再根据设计的桩位图， 将桩逐一编号，依桩号所对应的轴线、尺寸施放桩位， 并设置样桩，以供桩机就位定位。 定出的桩位必须再经一次复核，以防定位 差错 。 &
( 2 ) 水准点。桩基施工的标高控制， 应遵照设计要求进行， 每根桩的桩顶、 桩端均须做标高记录，为此，施工区附近应设置不受沉桩影响的水 准点，一般要求不少于2个。该水准点应在整个施工过程中予以保护，不使其受损坏。桩基施工中的水准点， 可利用建筑高程控制网的水准基点， 也可另行设置。 &
2沉桩方法选择&
2 ． 1预 制混凝土桩与钢桩的沉桩&
预制混凝土桩的形式有方桩及管桩两类， 钢桩则有 H型钢桩及钢管桩两类， 它们的沉桩方法主要有锤击打入法、 静力压桩法及水冲沉桩法， 有时， 也采用振动沉桩方法。这些沉桩方法优缺点见表 1 &；
几种方法中锤击打入法、 静力压桩和振动沉桩法在沉桩过程中均有挤土现象， 应采取措施减少挤土或减少挤土对周围环境的影响。水冲法可采用内射水( 如敞口混凝土管桩、 敞口钢管桩等) 或外射水法 ( 如混凝土方桩、 H型钢桩等) ，要术在离设计标高 1 - 2 m时停止射水，并用锤击至设计标高。 &
2 ． 2 灌注桩成桩&
灌注桩成孔方法主要有泥浆护壁成孔、沉管成孔及干作业成孔等几种。在成孔后放置钢筋笼、浇筑混凝土，形成灌注桩。泥浆护壁成孔常有正( 反) 循环泥浆护壁成孔与冲击成孔两种。前者 适用于淤泥及淤泥质土、 一般粘性土、 粉土等， 在砂性土中也可适用，但应注意泥浆护壁， 防止护壁倒塌： 后者则适用于粘性土及碎石土， 也可用 于淤泥质土 、 粉土及砂土。 沉管成孔法通常采用锤击法、 振动法或振动冲击法等。它们施工时 都有振动、 噪音、 挤土等现象， 选择时应注意环境保护。 &干作业成孔法则可用钻孔及人工挖孔两种方法， 钻孔法可用于粘性 土及粉土， 在砂土中也可能采用； 人工挖孔法一般只适用于粘性土， 在淤泥质土及粉土中应视具体条件而定，而在砂土及碎石土中不可采用， 同 时， 在地下水位以下采用人工挖孔也应有可靠的排水或止水措施。 &灌注桩的几种施工方法中， 泥浆护壁成孔及干作业成孔方法一般都 无挤土或很少挤土， 这两种灌注桩施工中振动与噪音一般均很小， 因而在城市的高层建筑桩基中常采用。 &
桩基础目前是我国高层建筑的主要基础类型，当建筑物场地上部的土层比较软弱时，采用普通的扩大基础， 则地基的强度、 稳定性和变形将 均不能满足建筑物的要求， 这时往往采用桩基础。在地基中沉入多根桩， 把上部的荷载传入深层土中或传入岩层，这个方法在我国得到广泛应用。 &
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3秒自动关闭窗口建筑软土地基桩基础施工处理之我见
【摘要】在我国，当今社会经济快速发展，不断开放的社会，城市的基础型建筑越来越多，由于我国的地理构造问题，相当一部分的发达地区都在淤泥质软土上，软土地基的处理一直是我国地基工程的重点，本文简单的叙说了我国在软土地基桩基施工方面浅见，以待为广大的建筑施工人员作出参考。
关键词：关键词：【关键词】软土地基；桩基；处理
中图分类号：TU753.7 文献标识码：Ａ
一、 软土地基处理现状
是么样的土壤结构叫做软土？软弱土包括淤泥、淤泥质土、杂填土及饱和松散粉细砂与粉土。堤防工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1．5的亚粘土、粘土组成的淤泥和天然孔隙比大于1．0小于1．5的粘土组成的淤泥质粘土。其主要特征如下：
1.孔隙比和天然含水量大。我国软土的天然孔隙比e一般在1～2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量W＝50～70%，高的可达200%，普遍大于液限。
2.压缩性高 我国淤泥和淤泥质土的压缩系数一般a1～2都大于0．5MPa-1,建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均匀性，会造成建筑物的开裂和损坏。
3.透水性弱 软弱土尽管其含水量大，透水性却很小，渗透系数K≤1（mm/d）。因此，土体受到荷载作用后，呈现很高的孔隙水压，影响地基的压密固结。
4.抗剪强度低 软土通常呈软塑～流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2（相当于0．3KN/m2）。不排水剪时，其内摩擦角几乎为零，抗剪强度仅取决于凝聚力C，一般C＜30KN/m2；固结快剪时，内摩擦角＝5°～15°。
5.灵敏度高 软粘土上尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著降低。其灵敏度（含水量不变时原状土与重塑土无侧限抗压强度之比）一般在3～4之间，有的甚至更高。
这类地基相较于其他地基较为特殊，不能仅仅按照地基条件确定，必须在充分确定地基是否由软土构成，充分了解地基层相关构造物的种类、形式等主要特征 ，从而确定软土地基的基本状况。
我国的软土地基处理现状不容乐观，我国普遍出现一下几个问题：
1) 勘查资料缺乏。勘查是十分重要的准备工作，而在我国这项工作却不受重视，但是一旦简单的进行常规测量，对于软土地基来说会导致很多后续设计工作无法进行或者后续工作难以开展。
2) 填筑不当。
3) 施工准备不足。在地基工程中，由于地基条件复杂，施工准备准备不好，导致不能准确的把握工程的进度和工程的质量。
二、 软土地基处理中桩基的应用
常见的软土地基，由于是由淤泥、淤泥质土、杂填土或者其他的高压缩性及抗剪强度低的土构成的地基，这种地基有着诸多限制因素，如强度变化缓慢、不均匀、沉降量大等，但是又鉴于软土地基特殊的土力学性质，使得工程利用条件较差。
在我国，相当一部分的发达地区都在淤泥质软土上，但是由于天然的软土地基上的浅基础无法满足整体稳定要求，但是如果采取桩基础就可以有效的解决这些限制因素。而且桩基础地基会有效地将承载的重力和复杂负荷均匀的传给下部各个支撑部分，桩基础与其他基础相比具有很多优秀的因素，如：施工快、承载力高、投资较少等。
但是在软土地基中，优先使用的桩基础应适当的加大桩径，减少钢筋笼的直径，使得整体的布局更加科学，经济。
三、 软土地基处理技术
(一) 深层搅拌桩法
深层石灰搅拌桩法是为了加强建筑地基的稳定性，提高地基土质的强度。这种方法的主要操作步骤是指，在软土地基施工的过程中，对于地基的软土部分加注石灰、煤灰等其他添加剂，在石灰和软土进行化学反应后，使得含水量较高的软土层转化为具有更高强度的水泥土，间接提高软土的强度。此种方法适用于城市工程的施工中，不需要过于复杂的步骤和施工工艺，而且对于施工的要求并不十分严格，施工过程中，噪音污染较少，对环境的污染少。而这种施工方法需要注意几个方面：
施工前的准备工作。
任何工程的施工之前都必须做好准备工作，准备工作决定和工程是否能够顺利进行。准备工作中最重要的部分，就是做好石灰的选择工作，石灰的选择决定这项工程的质量。石灰在搅拌过程中会出现聚集这种现象，而这种现象是需要避免的，软土地基选择的石灰纯度尽量要高，并且必须是细磨的石灰，而且存放时间不应超过三个月。
数据测量、设计必须准度高。
为了保证整个施工过程的安全、快速，一些相关的数据必须进行合理的计算、设计、测量，如最佳掺灰量、含灰量、桩长、搅拌范围、根数、截面等施工数据，这些数据和参数是工程安全、准时完成的重要保障，必须加以重视。
同样的目的，深层水泥搅拌桩技术也是可以增加建筑地基的稳定性，提高地基土质的一种方法，这种方法是指在软土桩基施工的过程中，用水泥的
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