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摘要：随着现代建筑科技的不断发展和创新，在国内的高层建筑工程施工过程中，桩基施工技术得到了广泛的应用。同时，伴随对桩基理论与设计方法、机械设备、桩基形式等方面的深入实践与探究，有效推进了桩基施工技术水平的提高，使其在工民建中发挥了越来越重要的作用。本文首先探讨了高层建筑桩基施工中桩基形式的合理选择，然后对其桩基施工的准备工作和高层建筑钻孔灌注桩桩基施工技术进行了详细阐述，最后对施工中常见的技术质量问题及对策做了探讨。
关键词：高层建筑；桩基；灌注桩；混凝土；断桩
Abstract: with the continuous development of modern building science and technology and innovation, in the domestic high-rise building construction process, the pile foundation construction technology has been widely used. At the same time, along with the design of pile foundation theory and methods, mechanical equipment, further practice and exploration in aspects of pile foundation form, effectively promote the rise of the technical level of the pile foundation construction, make it play a more and more important role in the civil. This article first discussed the high-rise building pile foundation construction of pile foundation forms of rational choice, and then the pile foundation construction of bored piles preparations and high-rise building pile foundation construction technology in detail, finally, the construction of technical quality problems and countermeasures is discussed.
Key words: high-rise buildings; Pile foundation; Bored piles; Concrete; The broken pile
中圖分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、高层建筑桩基施工中桩基形式的合理选择
（一）桩基选择应考虑的因素
施工过程中在桩基的选择时应该注意的相关问题比较多，选择基础形式和施工方法等方面时，应慎重考虑，主要包括以下几个方面：
1、持力层不宜过深，如果持力层过深的话，不利于人工挖孔桩，不仅作业较困难，而且经济成本较高，排水困难。
2、场地岩土工程地质条件对桩基础施工的影响很大，若不能合理选择，不仅可能由于持力层埋藏过深导致管桩很难发挥经济优势，而且不能很好的保障施工安全。
3、综合考虑当前国内施工设备，对于硬质岩嵌岩桩的施工方法，就冲击钻旋进与转钻进两种方法对比，选择上应倾向于前者。
4、针对一些岩石风化物具有浸水易软化的特点，我们在对干预应力管桩选型方面应充分考虑此类重要问题。除此之外，在挖孔桩清底时，也不能忽略该问题。
（二）桩基的形式
考虑到以上几个方面的因素，在桩基选择的过程当中我们需要把握各类桩基自身的特点，进行最优化选择：
1、预制桩
此类桩基最显著的特点在于其单位面积内的作用力承载强，能够适用于持力土层比较松散的夹层施工以及水下桩基施工，并且其有着价格方面的优势，现阶段建筑施工中应用比较频繁。
2、灌注桩
此类桩基的特点在于桩基长度能够依照建筑施工实际进行合理调整，现阶段主要应用于高层住宅项目施工当中。
二、高层建筑桩基施工的准备工作
（一）熟悉桩基的施工顺序
1、选择桩基工程施工的具体地址时，要注意周围的建筑物情况，在有建筑物的情况下进行桩基施工，不能从无建筑物一侧开始施工，这样可能会因为工程的进展而影响周边的建筑，最后导致停工；若无建筑物，则无需考虑。
2、在进行群桩的施工时，从中间开始施工且逐渐扩散到周围的方式来进行展开施工，施工顺序上必须遵循此原则。
3、通常施工中应先打桩再挖基，尤其是在处理浅基坑时，因为只有先打桩，将桩稳定住后，再进行挖基能够准确的确定桩的位置，使桩位更加牢固和稳定。
4、在进行排桩的施工时，应注意进行分段施工，或者从中间开始向两头进行施工，禁止从两头向中间施工，否则，会由于排桩不齐而影响工程的整体进度。
（二）考察检测各项准备工作
施工前的各项准备工作对于工程的整体进度至关重要，主要有以下几项准备工作：
1、根据提前拟制好的施工图，对现场进行各种数据的测量和核查，确保各种数据的精确性；
2、要进行详细的实地考察，对施工现场的地质情况进行全面的勘查，并且做出详细的书面报告；
3、在准备施工前，应该联系好各项施工单位，确保各项施工单位调度好施工人员，然后按照合同和实际情况准备好各项资金。
三、高层建筑灌注桩桩基施工技术要点
（一）埋设护筒
埋设护筒最根本的目的在于保护打孔口结构的完整性。一般来说，优选厚度为 5 mm 的钢板材料进行护筒的制作。注意护筒内径参数应当考虑大于钻头 20 cm 指标。更为关键的一点在于：护筒埋设作业当中需要增设相应的溢水口，确保桩基施工中排水畅通。
（二）泥浆制备
在当前技术条件支持下，统称将水、土以及纯碱依照一定的配合比例加以搅拌作为混合泥浆。特别值得注意的一点在于：泥浆在循环过程当中，现场施工作业人员应当在泥沙分离器装置作用之下对混合泥浆中的含砂率进行严格控制，同时可选用电子检测装置对泥浆进行验孔操作，从而缩短桩基施工周期。
（三）钻孔
1、钻孔开始前应检查各项准备工作，钻机安装后的底座和顶端应平稳，避免在钻进中产生位移、沉陷。
2、开钻初时应慢速钻进，待导向部位和钻头全部进入地层后，方可加速钻进。
3、当采用正、反循环钻机钻孔时，应采取减压钻进。
4、用全护筒法钻进时，必须使压进的第一节护筒处于竖直状态，钻进过程中也要随时检测护筒水平位置和竖直线。
（四）清孔
清孔是施工时不容忽视的环节，其主要目的是清除孔底沉渣，而沉渣厚度又是影响桩承载力的主要因素之一。为了确保沉渣厚度满足施工要求，一般做2 次清孔。初次清空在钻孔结束后，第二次在吊放好钢筋笼后。清孔的原理就是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，再利用泥浆胶体的黏结力使悬浮着的岩料、砂粒随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净。
初次清孔应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔，至孔口返浆比重持续小于1.1～1.2，孔底沉渣厚度＜50mm时，即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时，为了避免漏气漏浆而影响灌注，应注意检查导管的连接是否牢固和密实。二次清孔必须在混凝土灌注前利用导管进行，以防止混凝土成为永久沉渣，影响桩基工程的质量。水下混凝土的灌注工作应在孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后立即进行。
（五）混凝土灌注
1、为了保证灌注时球塞从导管底端滚出，不堵塞管底，导管安装下端口到孔底高度要大于球塞的10cm～20cm。导管安装好后，应先用检查锤通过导管，检查其中有无杂物，然后将球塞安在漏斗下部并用绳索系牢。上述工作检查合格后，方开始灌注。
2、凝土是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒径则摩擦系数不一样，因此仅靠静力平衡产生的超压力缓慢流淌，则易造成混凝土粗骨料在桩芯堆积，随半径增大而递减，桩身不匀则影响桩身混凝土的抗压强度和桩的承载能力。应检查其均匀性、坍落度等性能指标，如不符合要求，应进行二次拌合。
3、混凝土灌注必须连续进行，中途不得中断灌注。灌注时间要求不得超过首批混凝土初凝时间。应在8min～10min内向孔内注入首批灌注混凝土。一旦灌注时间超过首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。孔身及孔底检查结果得到监理工程师认可和钢筋骨架安放后，应立即开始灌注混凝土。在混凝土灌注时，间隙时间皆不得超过30min，灌注速度为5m/h～20m/h。当气温0℃以下时，灌注混凝土应采取保温措施。强度未达到设计等级50%的桩顶混凝土不得受冻。
4、灌注结束后，清理桩头，采用超声波检测灌注桩内部是否存在疏松、孔洞、跑浆等问题，并对桩基进行承载力实验。
四、高层建筑桩基施工中常见的质量问题及措施
（一）常见的质量问题
1、单桩承载力低于设计要求
导致单桩承载力低于设计要求，主要是由以下几方面原因造成的：桩沉入深度不足；桩端未进入设计规定的持力层，但桩深已达设计值；最终贯入度过大；其他诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降。
2、钻孔垂直度不符合规范要求
造成钻孔垂直度不符合规范要求的原因主要有以下几点：
（1）场地平整度和密实度差，钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降。
（2）钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大，造成钻孔偏斜。
（3）钻头翼板磨损不一，钻头受力不均，造成钻头偏离方向。
（4）钻进遇软硬土层交界面或倾斜岩面时，钻压过高使钻头受力不均，造成钻头偏离方向。
3、出现断桩
出现断桩的常见原因除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外，其他原因还有三种：桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；沉桩过程中，桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲，或桩细长又遇到较硬土层时，锤击产生的弯曲等；锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重，设计贯入度过小，以致于施工时，锤击过度而导致桩断裂。
（二）處理措施
1、纠偏法
桩身倾斜，但未断裂，且桩长较短，或因基坑开挖造成桩身倾斜，而未断裂，可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。
2、复合地基法
此法是利用桩土共同作用的原理，对地基作适当处理，提高地基承载力，更有效地分担桩基的荷载。常用方法有以下几种：
（1）承台下做换土地基
在桩基承台施工前，挖除一定深度的土，换成砂石填层分层夯填，然后再在人工地基和桩基上施工承台。
（2）桩间增设水泥土桩。当桩承载力达不到设计要求时，可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法，形成复合地基基础。
3、控制钻孔垂直度的主要技术措施
（1）压实、平整施工场地
（2）安装钻机时应严格检查钻机的平整度和钻杆的垂直度。
（3）定期检查钻头、钻杆、钻杆接头，发现问题及时维修或更换。
（4）在软硬土层交界面或倾斜岩画处钻进，应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜，应及时回填黏上，冲平后再低速低钻压钻进。
（5）必要时在钻杆上加设扶整器。
结语
在当前技术条件支持下，桩基础在高层建筑工程施工项目中的应用日益频繁与广泛，其出色的作用力承载能力以及良好的稳定性使其在整个施工项目建设中所起到的作用尤为关键。可以说，桩基工程施工技术的应用质量与整个高层建筑施工项目的整体质量是息息相关的。应用桩基工程施工技术需要特别关注桩基的选择与灌注施工作业，以此满足高层建筑施工项目的结构及质量要求。
参考文献
[1]易先武.桩基工程施工技术若干问题探讨[J].中国高新技术企业，2010.25.
[2]唐冬雪.桩基础工程施工及质量控制[J].科技资讯，2009.27．
[3]施伟达.关于桩基础施工测量质量控制的初步探讨[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009.6.
关键词：高层建筑；桩基；灌注桩；混凝土；断桩
Abstract: with the continuous development of modern building science and technology and innovation, in the domestic high-rise building construction process, the pile foundation construction technology has been widely used. At the same time, along with the design of pile foundation theory and methods, mechanical equipment, further practice and exploration in aspects of pile foundation form, effectively promote the rise of the technical level of the pile foundation construction, make it play a more and more important role in the civil. This article first discussed the high-rise building pile foundation construction of pile foundation forms of rational choice, and then the pile foundation construction of bored piles preparations and high-rise building pile foundation construction technology in detail, finally, the construction of technical quality problems and countermeasures is discussed.
Key words: high-rise buildings; Pile foundation; Bored piles; Concrete; The broken pile
中圖分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
一、高层建筑桩基施工中桩基形式的合理选择
（一）桩基选择应考虑的因素
施工过程中在桩基的选择时应该注意的相关问题比较多，选择基础形式和施工方法等方面时，应慎重考虑，主要包括以下几个方面：
1、持力层不宜过深，如果持力层过深的话，不利于人工挖孔桩，不仅作业较困难，而且经济成本较高，排水困难。
2、场地岩土工程地质条件对桩基础施工的影响很大，若不能合理选择，不仅可能由于持力层埋藏过深导致管桩很难发挥经济优势，而且不能很好的保障施工安全。
3、综合考虑当前国内施工设备，对于硬质岩嵌岩桩的施工方法，就冲击钻旋进与转钻进两种方法对比，选择上应倾向于前者。
4、针对一些岩石风化物具有浸水易软化的特点，我们在对干预应力管桩选型方面应充分考虑此类重要问题。除此之外，在挖孔桩清底时，也不能忽略该问题。
（二）桩基的形式
考虑到以上几个方面的因素，在桩基选择的过程当中我们需要把握各类桩基自身的特点，进行最优化选择：
1、预制桩
此类桩基最显著的特点在于其单位面积内的作用力承载强，能够适用于持力土层比较松散的夹层施工以及水下桩基施工，并且其有着价格方面的优势，现阶段建筑施工中应用比较频繁。
2、灌注桩
此类桩基的特点在于桩基长度能够依照建筑施工实际进行合理调整，现阶段主要应用于高层住宅项目施工当中。
二、高层建筑桩基施工的准备工作
（一）熟悉桩基的施工顺序
1、选择桩基工程施工的具体地址时，要注意周围的建筑物情况，在有建筑物的情况下进行桩基施工，不能从无建筑物一侧开始施工，这样可能会因为工程的进展而影响周边的建筑，最后导致停工；若无建筑物，则无需考虑。
2、在进行群桩的施工时，从中间开始施工且逐渐扩散到周围的方式来进行展开施工，施工顺序上必须遵循此原则。
3、通常施工中应先打桩再挖基，尤其是在处理浅基坑时，因为只有先打桩，将桩稳定住后，再进行挖基能够准确的确定桩的位置，使桩位更加牢固和稳定。
4、在进行排桩的施工时，应注意进行分段施工，或者从中间开始向两头进行施工，禁止从两头向中间施工，否则，会由于排桩不齐而影响工程的整体进度。
（二）考察检测各项准备工作
施工前的各项准备工作对于工程的整体进度至关重要，主要有以下几项准备工作：
1、根据提前拟制好的施工图，对现场进行各种数据的测量和核查，确保各种数据的精确性；
2、要进行详细的实地考察，对施工现场的地质情况进行全面的勘查，并且做出详细的书面报告；
3、在准备施工前，应该联系好各项施工单位，确保各项施工单位调度好施工人员，然后按照合同和实际情况准备好各项资金。
三、高层建筑灌注桩桩基施工技术要点
（一）埋设护筒
埋设护筒最根本的目的在于保护打孔口结构的完整性。一般来说，优选厚度为 5 mm 的钢板材料进行护筒的制作。注意护筒内径参数应当考虑大于钻头 20 cm 指标。更为关键的一点在于：护筒埋设作业当中需要增设相应的溢水口，确保桩基施工中排水畅通。
（二）泥浆制备
在当前技术条件支持下，统称将水、土以及纯碱依照一定的配合比例加以搅拌作为混合泥浆。特别值得注意的一点在于：泥浆在循环过程当中，现场施工作业人员应当在泥沙分离器装置作用之下对混合泥浆中的含砂率进行严格控制，同时可选用电子检测装置对泥浆进行验孔操作，从而缩短桩基施工周期。
（三）钻孔
1、钻孔开始前应检查各项准备工作，钻机安装后的底座和顶端应平稳，避免在钻进中产生位移、沉陷。
2、开钻初时应慢速钻进，待导向部位和钻头全部进入地层后，方可加速钻进。
3、当采用正、反循环钻机钻孔时，应采取减压钻进。
4、用全护筒法钻进时，必须使压进的第一节护筒处于竖直状态，钻进过程中也要随时检测护筒水平位置和竖直线。
（四）清孔
清孔是施工时不容忽视的环节，其主要目的是清除孔底沉渣，而沉渣厚度又是影响桩承载力的主要因素之一。为了确保沉渣厚度满足施工要求，一般做2 次清孔。初次清空在钻孔结束后，第二次在吊放好钢筋笼后。清孔的原理就是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，再利用泥浆胶体的黏结力使悬浮着的岩料、砂粒随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净。
初次清孔应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔，至孔口返浆比重持续小于1.1～1.2，孔底沉渣厚度＜50mm时，即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时，为了避免漏气漏浆而影响灌注，应注意检查导管的连接是否牢固和密实。二次清孔必须在混凝土灌注前利用导管进行，以防止混凝土成为永久沉渣，影响桩基工程的质量。水下混凝土的灌注工作应在孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后立即进行。
（五）混凝土灌注
1、为了保证灌注时球塞从导管底端滚出，不堵塞管底，导管安装下端口到孔底高度要大于球塞的10cm～20cm。导管安装好后，应先用检查锤通过导管，检查其中有无杂物，然后将球塞安在漏斗下部并用绳索系牢。上述工作检查合格后，方开始灌注。
2、凝土是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒径则摩擦系数不一样，因此仅靠静力平衡产生的超压力缓慢流淌，则易造成混凝土粗骨料在桩芯堆积，随半径增大而递减，桩身不匀则影响桩身混凝土的抗压强度和桩的承载能力。应检查其均匀性、坍落度等性能指标，如不符合要求，应进行二次拌合。
3、混凝土灌注必须连续进行，中途不得中断灌注。灌注时间要求不得超过首批混凝土初凝时间。应在8min～10min内向孔内注入首批灌注混凝土。一旦灌注时间超过首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。孔身及孔底检查结果得到监理工程师认可和钢筋骨架安放后，应立即开始灌注混凝土。在混凝土灌注时，间隙时间皆不得超过30min，灌注速度为5m/h～20m/h。当气温0℃以下时，灌注混凝土应采取保温措施。强度未达到设计等级50%的桩顶混凝土不得受冻。
4、灌注结束后，清理桩头，采用超声波检测灌注桩内部是否存在疏松、孔洞、跑浆等问题，并对桩基进行承载力实验。
四、高层建筑桩基施工中常见的质量问题及措施
（一）常见的质量问题
1、单桩承载力低于设计要求
导致单桩承载力低于设计要求，主要是由以下几方面原因造成的：桩沉入深度不足；桩端未进入设计规定的持力层，但桩深已达设计值；最终贯入度过大；其他诸如桩倾斜过大、断裂等原因导致单桩承载力下降。
2、钻孔垂直度不符合规范要求
造成钻孔垂直度不符合规范要求的原因主要有以下几点：
（1）场地平整度和密实度差，钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降。
（2）钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大，造成钻孔偏斜。
（3）钻头翼板磨损不一，钻头受力不均，造成钻头偏离方向。
（4）钻进遇软硬土层交界面或倾斜岩面时，钻压过高使钻头受力不均，造成钻头偏离方向。
3、出现断桩
出现断桩的常见原因除了桩倾斜过大可能产生桩断裂外，其他原因还有三种：桩堆放、起吊、运输的支点或吊点位置不当；沉桩过程中，桩身弯曲过大而断裂。如桩制作质量造成的弯曲，或桩细长又遇到较硬土层时，锤击产生的弯曲等；锤击次数过多。如有的设计要求的桩锤击过重，设计贯入度过小，以致于施工时，锤击过度而导致桩断裂。
（二）處理措施
1、纠偏法
桩身倾斜，但未断裂，且桩长较短，或因基坑开挖造成桩身倾斜，而未断裂，可采用局部开挖后用千斤顶纠偏复位法处理。
2、复合地基法
此法是利用桩土共同作用的原理，对地基作适当处理，提高地基承载力，更有效地分担桩基的荷载。常用方法有以下几种：
（1）承台下做换土地基
在桩基承台施工前，挖除一定深度的土，换成砂石填层分层夯填，然后再在人工地基和桩基上施工承台。
（2）桩间增设水泥土桩。当桩承载力达不到设计要求时，可采用在桩间土中干喷水泥形成水泥土桩的方法，形成复合地基基础。
3、控制钻孔垂直度的主要技术措施
（1）压实、平整施工场地
（2）安装钻机时应严格检查钻机的平整度和钻杆的垂直度。
（3）定期检查钻头、钻杆、钻杆接头，发现问题及时维修或更换。
（4）在软硬土层交界面或倾斜岩画处钻进，应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜，应及时回填黏上，冲平后再低速低钻压钻进。
（5）必要时在钻杆上加设扶整器。
结语
在当前技术条件支持下，桩基础在高层建筑工程施工项目中的应用日益频繁与广泛，其出色的作用力承载能力以及良好的稳定性使其在整个施工项目建设中所起到的作用尤为关键。可以说，桩基工程施工技术的应用质量与整个高层建筑施工项目的整体质量是息息相关的。应用桩基工程施工技术需要特别关注桩基的选择与灌注施工作业，以此满足高层建筑施工项目的结构及质量要求。
参考文献
[1]易先武.桩基工程施工技术若干问题探讨[J].中国高新技术企业，2010.25.
[2]唐冬雪.桩基础工程施工及质量控制[J].科技资讯，2009.27．
[3]施伟达.关于桩基础施工测量质量控制的初步探讨[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2009.6.