高層建筑地基加固處理施工要點(diǎn)分析

通訊作者：張珂，1984年3月，女，漢族，河南焦作人，現(xiàn)任河南工業(yè)和信息化職業(yè)學(xué)院專業(yè)課教師，講師，大學(xué)本科。研究方向：建筑施工技術(shù)，地基基礎(chǔ)工程。

摘要：建筑行業(yè)作為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)發(fā)展的重點(diǎn)行業(yè)，關(guān)系著我國(guó)的社會(huì)建設(shè)和人們的生活。隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)水平的不斷提高，我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展速度也在不斷加快，建筑的結(jié)構(gòu)形式越發(fā)豐富，施工質(zhì)量也越來(lái)越高。了解我國(guó)建筑行業(yè)在發(fā)展的過(guò)程中，建筑逐漸向著高層和創(chuàng)造層的方向發(fā)展，建筑的高度越來(lái)越高，在提高建筑功能性便利人們生活的同時(shí)，給建筑施工帶來(lái)更多地挑戰(zhàn)，尤其是建筑高度增高后，對(duì)地基帶來(lái)的壓力會(huì)進(jìn)一步增加，要求建筑的地基具有更強(qiáng)的承載力和質(zhì)量。在施工中高層建筑的地基為了保證其施工質(zhì)量，都會(huì)對(duì)地基進(jìn)行相加固處理，所以本文就對(duì)加固施工工作進(jìn)行分析，探究高層建筑地基加固處理施工的要點(diǎn)，提高高層建筑的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高層建筑;地基加固;施工技術(shù);要點(diǎn)

Abstract： The construction industry， as a key industry in the development of China’s modernization， has a bearing on our country’s social construction and people’s lives. With the continuous improvement of China’s modernization level， the development speed of China’s construction industry is also accelerating; the structural forms of buildings are becoming more and more abundant， and the quality of construction is getting higher and higher. During the development of China’s construction industry， the building is gradually developing towards the direction of high-rise and creative floors. The height of the building is getting higher and higher. While improving the functionality of the building to facilitate people’s lives， it also brings more challenges to building construction. Especially after the height of the building is increased， the pressure on the foundation will further increase， requiring the building’s foundation to have a stronger bearing capacity and quality. In order to ensure the construction quality of the foundation of the high-rise building during construction， the foundation will be reinforced. Therefore， this article analyzes the reinforcement construction， explores the main points of the foundation reinforcement treatment construction of the high-rise building， and improves the construction quality of the high-rise building.

Keywords： High-rise building; foundation reinforcement; construction technology; key points

一、前言

當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，使得建筑的結(jié)構(gòu)和形式也發(fā)生很大的變化，尤其是建筑的高度不斷增高，高層建筑已經(jīng)愈發(fā)普遍。在高層建筑施工中，十分基礎(chǔ)也十分核心的施工環(huán)節(jié)就是地基，地基的施工質(zhì)量對(duì)于整個(gè)建筑的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生重要影響，所以在高層建筑地基施工中，施工方為了保證地基的質(zhì)量和承載力，需要對(duì)其進(jìn)行加固處理，防止地基出現(xiàn)裂縫或沉降，以此來(lái)保證高層建筑的施工質(zhì)量和使用安全。高層建筑的近期處理工作十分復(fù)雜，在該過(guò)程中還存在很多難題，所以要求施工方必須要正視地基施工的問(wèn)題，并合理采取地基加固處理施工技術(shù)，提高地基施工的質(zhì)量，保證建筑質(zhì)量。

二、高層建筑地基處理的必要性

（一）保證建筑的質(zhì)量

在建筑工程施工中，地基是其中最為基礎(chǔ)也最為核心的施工環(huán)節(jié)，主要是因?yàn)榈鼗鶗?huì)直接影響到建筑的施工質(zhì)量，所以在高層建筑的施工中對(duì)地基進(jìn)行加固處理，就能夠提高地基的整體質(zhì)量和承載力。隨著建筑高度的不斷增加，建筑的地表部分對(duì)于地基所造成的壓力也會(huì)進(jìn)一步加大，這就需要地基具有更強(qiáng)的抗減強(qiáng)度和承載力，否則就很容易出現(xiàn)建筑整體滑移和坍塌的事故，而通過(guò)地基的加固處理，地基對(duì)于高層建筑主體部分的承載力就會(huì)明顯提高，此時(shí)就可以保證建筑上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而保證建筑的整體質(zhì)量。

（二）防止地基沉降問(wèn)題的發(fā)生

在建筑的地基施工中，地基沉降是一個(gè)比較常見(jiàn)的問(wèn)題，而造成地基沉降的一個(gè)重要原因就是地基對(duì)于建筑上部的承載力不足，從而導(dǎo)致地基出現(xiàn)不均勻的沉降或變形。通過(guò)地基的加固處理，施工方就能夠有效降低地基的沉降數(shù)值，提高地基的壓縮模量，以此來(lái)防止地基出現(xiàn)沉降。

（三）提高建筑的抗震性能

建筑的地基不僅對(duì)地表的建筑起到簡(jiǎn)單的承重作用，地基的穩(wěn)定性還會(huì)影響到整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，特別是對(duì)于建筑的抗震性能，會(huì)產(chǎn)生重要影響。在高層建筑施工中，施工方對(duì)地基進(jìn)行加固處理，就可以提高地基的整體質(zhì)量和穩(wěn)定性，可以有效防止地震波對(duì)于建筑所帶來(lái)的影響，這樣建筑的抗震性就可以顯著提高。

（四）特殊地質(zhì)的施工需要

高層建筑的地基加固處理和施工已經(jīng)成為高層建筑施工中十分必要的環(huán)節(jié)，主要是因?yàn)橥ㄟ^(guò)對(duì)地基的加固處理，提高地基的質(zhì)量，能夠有效提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，提高建筑的施工質(zhì)量，這在任何情況下都是適用的。我國(guó)的國(guó)土面積十分廣闊，各個(gè)地區(qū)的地理環(huán)境和土質(zhì)等都存在著很大的差異，這就給高層建筑施工帶來(lái)了一定的難題，特別是一些特殊區(qū)域，其土質(zhì)難以滿足建筑施工的要求，而想要在這些地區(qū)進(jìn)行施工，地基的重要性就愈發(fā)明顯，通過(guò)對(duì)地基的加固處理，可以提高該地區(qū)建筑的穩(wěn)定性和質(zhì)量，從而滿足特殊地質(zhì)區(qū)的建筑施工需要。

三、高層建筑地基處理的特點(diǎn)

（一）聯(lián)系性

建筑工程的施工是一個(gè)十分完整的工作流程，在該流程中包含施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，而每個(gè)環(huán)節(jié)之間都是相互影響和彼此聯(lián)系的，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的施工，都會(huì)對(duì)建筑工程的施工質(zhì)量和其他施工工作的開(kāi)展產(chǎn)生影響，特別是地基施工作為整個(gè)建筑施工中最基礎(chǔ)也最核心的環(huán)節(jié)，其對(duì)于工程的整體施工質(zhì)量和施工安全會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。正是由于建筑地基施工與其他施工環(huán)節(jié)和工程施工質(zhì)量之間的緊密聯(lián)系，施工方必須要加強(qiáng)對(duì)地基的處理，從地基處理的角度出發(fā)，對(duì)工程的其他施工環(huán)節(jié)和要素進(jìn)行控制，以此來(lái)達(dá)到提高施工質(zhì)量和施工安全的目的。

（二）復(fù)雜性

建筑工程的地基施工主要是在地下部分進(jìn)行施工，施工的環(huán)境比較復(fù)雜，施工的要求也比較高，這本身就是得地基施工具有一定的復(fù)雜性。高層建筑與常規(guī)建筑相比，由于企業(yè)高度比較高，所以對(duì)地基會(huì)產(chǎn)生更大的壓力，這時(shí)就要求定期具有更強(qiáng)的承載力和更高的質(zhì)量，只有給地基的施工提出更高的要求，使得高層建筑地基施工的復(fù)雜性進(jìn)一步提高。

除此之外，由于地基施工對(duì)于建筑施工的重要性，而具體的施工環(huán)境又各不相同，所以就誕生不同的地基處理工藝和施工技術(shù)，在實(shí)際施工中，對(duì)施工技術(shù)和處理工藝的選擇也是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程。

（三）困難性

正如上面所說(shuō)的，地基施工主要是在地下部分進(jìn)行的施工，施工環(huán)境比較復(fù)雜，空間十分有限，這在一定程度上增加了地基施工的難度。另外，在地基施工完成以后，由于高層建筑的施工流程比較復(fù)雜也比較多，所以想要在此時(shí)對(duì)地基進(jìn)行維護(hù)和管理也是十分困難的，更不要提進(jìn)行地基的返工和返修，這會(huì)消耗巨大的人力、物力和時(shí)間成本，過(guò)程也比較困難。

四、高層建筑地基處理施工中的常見(jiàn)問(wèn)題

在我國(guó)高層建筑的地基施工中，地基的施工和處理會(huì)直接影響到建筑的施工質(zhì)量，而在施工的過(guò)程中，由于其施工過(guò)程比較復(fù)雜，很容易受到各種因素的影響，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。在高層建筑的地基施工處理中，比較常見(jiàn)的問(wèn)題主要包括：

（一）土石塌方

高層建筑的高度普遍比較高，所以其對(duì)地基所造成的壓力也是很大的，而為了有效應(yīng)對(duì)該問(wèn)題，在地基施工時(shí)，通常都會(huì)通過(guò)增加地基基坑深度的方式來(lái)提高地基承載力，而這又會(huì)引發(fā)新的施工問(wèn)題。由于疾控開(kāi)發(fā)施工本身就是在地下部分進(jìn)行的，所以隨著其深度的不斷增加，施工難度也會(huì)提高，尤其是基坑在開(kāi)挖過(guò)程中通常都會(huì)對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的防護(hù)工作，比如基坑邊坡支護(hù)，否則很容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。我國(guó)一些工程施工單位在進(jìn)行基坑開(kāi)挖施工時(shí)，由于對(duì)基坑開(kāi)挖的認(rèn)識(shí)還不全面，所以相關(guān)的防護(hù)措施可能并不到位，這樣就很容易導(dǎo)致基坑塌方。另外，隨著基坑深度的不斷增加，基坑塌方的可能性也會(huì)隨之增加，即使采取相應(yīng)的防護(hù)措施，但是其中某一環(huán)節(jié)一旦不規(guī)范或不到位，也很容易導(dǎo)致樁基孔出現(xiàn)塌方。

（二）地基保護(hù)不到位

隨著建筑高度的不斷增高，建筑施工工作會(huì)更加復(fù)雜也更加困難，尤其是對(duì)建筑地基的施工要求在不斷增加，通常高層建筑在進(jìn)行地基施工時(shí)，由于基坑比較深，所以施工時(shí)會(huì)面臨更多的困難，這本身就增加了地基施工的難度。但是很多施工單位在進(jìn)行地基施工時(shí)，對(duì)其的重視仍然不到位，沒(méi)有進(jìn)行完善的地基保護(hù)工作，使得地基質(zhì)量受到影響。在地基開(kāi)挖時(shí)，由于基坑比較深，如果施工場(chǎng)地的地下水比較豐富，那么基坑底部可能會(huì)出現(xiàn)大量積水，同時(shí)施工場(chǎng)地的地勢(shì)對(duì)于地基施工也會(huì)產(chǎn)生直接影響，而很多施工單位在施工時(shí)并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這兩點(diǎn)，沒(méi)有做好基坑排水工作，也沒(méi)有對(duì)施工場(chǎng)地的地質(zhì)進(jìn)行勘察，使得地基施工質(zhì)量存在隱患。

五、高層建筑地基加固處理施工技術(shù)的要點(diǎn)

（一）灌漿加固法

如圖1所示，在我國(guó)建筑工程的地基加固處理工作中，灌漿加固法是一種比較常用的地基加固方法，該方法主要是通過(guò)向地基的土層中注入一些特殊材料，以提高地基的穩(wěn)定性，應(yīng)用方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單，同時(shí)效果也比較顯著，所以在大部分的高層建筑地基施工中都可以有效應(yīng)用。在灌漿加固施工時(shí)，起到加工作用的主要是灌漿的材料，施工方通常都會(huì)選擇一些具有填充和膠結(jié)性能的材料，將其填充到地基土層中，使二者能夠有效混合，對(duì)樁基孔周邊的土壤進(jìn)行滲透和混合，這樣就可以提高地基的承載力，提高地基質(zhì)量，防止地基變形。灌漿加固閥的具體應(yīng)用包括滲透注漿、劈裂注漿和壓密注漿，施工人員可以根據(jù)施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件，謹(jǐn)慎選擇注漿方法[1-2]。

（二）CFG樁復(fù)合地基

如圖2所示，CFG樁復(fù)合地基是近幾年來(lái)我國(guó)高層建筑地基加固處理中出現(xiàn)的一種新型加固方法，該方法在應(yīng)用時(shí)主要是利用CFG樁技術(shù)，在地基施工時(shí)建設(shè)一些高質(zhì)量和高承重力的樁，以此來(lái)提高地基的承載力。該技術(shù)主要利用的是水泥、粉煤灰和碎石等密度比較高且性能比較穩(wěn)定的材料，對(duì)其進(jìn)行混合攪拌之后建成一種黏結(jié)強(qiáng)度更高的樁，用來(lái)代替原本的地基樁，從而達(dá)到提高地基承載力的效果[3]。

該方法的本質(zhì)就是樁的置換和擠密作用，能夠?qū)υ镜能浫醯鼗M(jìn)行加固，而且在樁形成的過(guò)程中，還能夠自動(dòng)排擠地基中的水分，所以起到一定的排水加固的作用，而在這些綜合作用之下，地基的整體質(zhì)量就會(huì)顯著提高，抗震性能也會(huì)提升[4]。目前該技術(shù)主要被應(yīng)用于高層建筑和民用及工業(yè)用廠房的地基施工中。

（三）高壓旋噴法

高壓旋噴法也是當(dāng)前高層建筑地基加工中比較常用的方法，該方法在應(yīng)用時(shí)，施工方需要準(zhǔn)備好高壓旋噴的設(shè)備，配置好相關(guān)的噴涂材料，利用設(shè)備前部的鉆機(jī)深入地基周圍土壤中，利用高壓噴流設(shè)備，將配置好的噴涂材料噴入鉆孔周圍的涂層，使噴涂的材料與周圍的土壤進(jìn)行固結(jié)，或者在其表面凝固，這些都能夠起到加固的作用[5]。可這種高壓旋噴法在應(yīng)用時(shí)，所配置的噴涂材料主要是一些黏結(jié)性比較強(qiáng)的泥漿液，這種漿液在固結(jié)之后能夠在土層中形成一個(gè)固結(jié)體，而噴射到地基的表面則能夠?qū)Φ鼗M(jìn)行固結(jié)強(qiáng)化，這些都能夠起到加固地基的作用。

（四）深層水泥攪拌樁

深層水泥攪拌樁施工也是地基施工和處理中比較常用的一種方法，該施工的主要原理就是對(duì)原有的地基樁體進(jìn)行加工，以此來(lái)提高地基的承載力。深層水泥攪拌樁施工技術(shù)的應(yīng)用需要使用到特制的攪拌軸葉輪從地面進(jìn)行攪拌，深入一定的深度之后，就從閥口處將制作好的水泥漿注入到樁體中，使其與原本的樁體融合在一起，形成一種強(qiáng)度和質(zhì)量都更高的樁體[6]。這種水泥攪拌樁與原本的樁體相比，由于其中添加了泥漿等材料，所以能夠與周邊的土體形成有機(jī)的統(tǒng)一體，而且狀體本身的密度也會(huì)在過(guò)程中發(fā)生變化，抗壓性和抗剪強(qiáng)度都會(huì)明顯提高，進(jìn)而提高地基的強(qiáng)度。

（五）砂石墊層換填施工

如圖3所示，砂石墊層換填施工技術(shù)主要被應(yīng)用于軟弱地基的處理，因?yàn)槲覈?guó)各個(gè)地區(qū)的土質(zhì)是存在很大差異的，有一些特殊地區(qū)的土質(zhì)相對(duì)比較軟，含水量比較強(qiáng)，所以地基施工的質(zhì)量很低，這時(shí)就不能用傳統(tǒng)的方法對(duì)其進(jìn)行加固，而需要采用砂石墊層換填的方式，對(duì)原有的地基土壤進(jìn)行替換和優(yōu)化，以此來(lái)達(dá)到地基加固的效果。該方法在施工時(shí)，施工方可以在原有的地基土壤中增加一些補(bǔ)充性的圖示材料，對(duì)原有的地基砂石墊層和砂墊層進(jìn)行改善，提高其承載力和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并通過(guò)反復(fù)碾壓使二者處于同一標(biāo)高，這樣最終形成的地基質(zhì)量就會(huì)顯著提高[7-8]。

六、結(jié)束語(yǔ)

綜合上文內(nèi)容可以得知，在我國(guó)的高層建筑施工工作中，地基施工作為其中最為基礎(chǔ)也最為核心的施工環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對(duì)于建筑的質(zhì)量使用安全和性能都會(huì)產(chǎn)生重要影響，而通過(guò)對(duì)地基的加固處理，可以有效保證地基的質(zhì)量和承載力，可以保證高層建筑施工工作的正常開(kāi)展。

我國(guó)高層建筑在進(jìn)行地基施工處理時(shí)，同時(shí)塌方和地基保護(hù)不到位的問(wèn)題比較常見(jiàn)，這主要是因?yàn)榈鼗幚肀旧砭褪謴?fù)雜和困難，所以為了保證高層建筑的地基施工質(zhì)量，施工方需要對(duì)地基進(jìn)行加固處理。高層建筑的地基架構(gòu)處理施工技術(shù)比較多，包括灌漿加固法、CFG樁復(fù)合地基、高壓旋噴法、深層水泥攪拌樁和砂石墊層換填施工，綜合利用這些施工技術(shù)可以有效提高高層建筑地基的整體質(zhì)量，是保證高層建筑施工質(zhì)量的有效方法。

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