高層建筑工程的地基基礎(chǔ)施工技術(shù)

王慶松

（浙江省第一水電建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，浙江 杭州 310000）

1 高層建筑地基基礎(chǔ)施工技術(shù)的特征

1.1 施工應(yīng)用難度大

高層建筑的層數(shù)多，地基基礎(chǔ)要承載上部結(jié)構(gòu)主體，所以對基礎(chǔ)施工技術(shù)提出較高要求。當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)施工質(zhì)量不佳時(shí)，則無法支撐建筑重量，還會增加安全隱患，導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用難度加大。

1.2 施工隱蔽性強(qiáng)

高層建筑對地基基礎(chǔ)提出嚴(yán)格要求，由于建筑的承載量持續(xù)上漲，相應(yīng)加大了地基基礎(chǔ)的施工深度。地基基礎(chǔ)施工面臨復(fù)雜環(huán)境，所以地下勘測與數(shù)據(jù)測量的難度大，比如面臨地基施工工序的銜接問題。此外，地基基礎(chǔ)工程多處于地下空間，所以施工工序的隱蔽性較強(qiáng)[1]。

1.3 施工不可逆性

在高層建筑工程中，地基基礎(chǔ)屬于重要組成，施工質(zhì)量對建筑質(zhì)量及安全的危害大。完成地基施工后，高層建筑進(jìn)入不可逆施工段。地基結(jié)構(gòu)形成建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，一旦完成施工，很難再次返工修復(fù)，所以當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)施工存在質(zhì)量隱患時(shí)，則會危害建筑的整體安全。

2 高層建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量的影響因素

2.1 施工質(zhì)量控制不足

通常情況下，高層建筑的施工量比較多，且施工環(huán)境復(fù)雜?；A(chǔ)工程多為地下操作，施工難度大，當(dāng)基礎(chǔ)工程質(zhì)量得不到保障，則會影響建筑質(zhì)量。部分施工企業(yè)為了追趕進(jìn)度，只關(guān)注工程效率，不注重施工現(xiàn)場的管控。部分施工企業(yè)存在僥幸心理，因此各項(xiàng)施工操作不嚴(yán)謹(jǐn)，很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量缺陷，導(dǎo)致基礎(chǔ)施工質(zhì)量下降。

2.2 質(zhì)量監(jiān)督機(jī)制不完善

開展建筑工程建設(shè)時(shí)，必須高度重視現(xiàn)場的監(jiān)督與管理工作，包括施工管理、人員管理、設(shè)備材料管理等。只有做好以上內(nèi)容的管控，才能夠保障工程質(zhì)量。然而分析建筑質(zhì)量監(jiān)管機(jī)制發(fā)現(xiàn)，多數(shù)企業(yè)并未建立完整的質(zhì)檢機(jī)制，也沒有落實(shí)基本的管理措施，相應(yīng)地影響現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督與管理效果，無法提升建筑質(zhì)量。

3 高層建筑工程的地基基礎(chǔ)施工技術(shù)

3.1 鉆孔灌注樁技術(shù)

在高層建筑的地基基礎(chǔ)施工中，鉆孔灌注樁屬于常用技術(shù)，技術(shù)價(jià)值與效果高，能夠加強(qiáng)地基穩(wěn)固性，維護(hù)工程質(zhì)量。所以在地基基礎(chǔ)施工時(shí)，施工人員要關(guān)注以下要點(diǎn)：第一，開展鉆孔灌注樁施工之前，施工人員要徹底清理施工現(xiàn)場，尤其要將現(xiàn)場的雜物、廢棄物清理干凈，保證施工環(huán)境的整潔度。第二，施工人員遵循施工方案，優(yōu)化配置泥漿材料，確保材料攪拌的均勻性。開展鉆孔施工之前，施工人員要預(yù)埋護(hù)筒，此時(shí)要注重埋設(shè)操作的安全性，以免鉆孔時(shí)出現(xiàn)地基坍塌事故，對工程進(jìn)度造成影響[2]。完成準(zhǔn)備工作后，施工人員開展鉆孔施工，遵循標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)行操作，維護(hù)鉆孔施工的效果。第三，完成鉆孔施工后，施工人員要盡早清潔孔內(nèi)雜物，之后再開展灌注樁施工。在鉆孔灌注樁施工中，施工人員還要管控鉆孔的孔徑、孔深。

3.2 土質(zhì)置換技術(shù)

與其他施工技術(shù)相比，土質(zhì)置換施工法的操作難度低。施工人員將地基土壤進(jìn)行置換，可以提升地基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，確保基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載上部重量，維護(hù)建筑地基的穩(wěn)固性。然而土質(zhì)置換技術(shù)的應(yīng)用限制比較多，因此多應(yīng)用到土壤條件不佳的區(qū)域。采用土質(zhì)置換方式加強(qiáng)土體質(zhì)量，能夠提升地基的強(qiáng)度。在應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)，要求施工人員全方位勘查施工現(xiàn)場，劃分相應(yīng)的施工范圍，置換場地內(nèi)的軟土層 。在施工過程中，還要按照工程要求，選擇適宜的置換材料，優(yōu)選高穩(wěn)定性、高耐腐性的材料，以加強(qiáng)工程地基的穩(wěn)固性，優(yōu)化地基結(jié)構(gòu)，減少后續(xù)施工的地基變形問題。

3.3 強(qiáng)夯施工法

強(qiáng)夯施工方法是一種物理性質(zhì)的地基施工法，為土體施加外部壓力，從而加大土質(zhì)密實(shí)度，提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。地基基礎(chǔ)施工過程中，強(qiáng)夯法成為應(yīng)用最多的方法，能夠控制對地基的沉降與偏移現(xiàn)象。但是，在應(yīng)用強(qiáng)夯法之前，施工人員要勘查地基土層，準(zhǔn)確判斷土層的軟硬度，保證夯錘重量、夯實(shí)度達(dá)標(biāo)，以免損壞地基質(zhì)量。明確夯錘重量之后，施工人員要及時(shí)安裝和調(diào)試設(shè)備，檢查組件的安裝狀態(tài)，以免后續(xù)出現(xiàn)質(zhì)量隱患，對施工人員的人身安全造成威脅。初次施工完成后，施工人員要檢查地基夯實(shí)狀態(tài)，當(dāng)區(qū)域夯實(shí)不達(dá)標(biāo)時(shí)，則要開展二次強(qiáng)夯處理。通過多次夯實(shí)施工，可以加強(qiáng)地基基礎(chǔ)的質(zhì)量。需要注意的是，施工人員要定期檢修和維護(hù)夯實(shí)設(shè)備，保證設(shè)備處于最佳狀態(tài)。

3.4 基坑支護(hù)技術(shù)

通過應(yīng)用基坑支護(hù)技術(shù)，可以提升地基基礎(chǔ)的安全性、穩(wěn)定性。高層建筑施工過程中，基坑支護(hù)方法包括排樁支護(hù)、逆作法，上述施工方法的應(yīng)用價(jià)值較高。逆作施工法，技術(shù)體系成熟，將其應(yīng)用到地基施工中，可以有效規(guī)避上層建筑對地基的影響。施工人員按照工程圖紙、現(xiàn)場情況，提前預(yù)留鉆孔樁、混凝土灌注樁的位置，了解各項(xiàng)施工要求，準(zhǔn)確分析土層穩(wěn)定性。在地基與上層建筑交替施工中，應(yīng)保證地基基礎(chǔ)施工的有序性。排樁支護(hù)施工技術(shù)主要分為泥漿護(hù)壁灌注樁、套管灌注樁技術(shù)，上述技術(shù)均可提升地基土體的強(qiáng)度，維護(hù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，支持后續(xù)高層建筑的施工順利性，同時(shí)可以保證整體施工的安全性。使用排樁支護(hù)技術(shù)施工時(shí)，施工人員要深入分析基層的土體結(jié)構(gòu)，整合土體支撐結(jié)構(gòu)、灌注樁支撐結(jié)構(gòu)，從而形成支撐合力，提升基坑的支護(hù)效果。

3.5 注漿施工技術(shù)

在地基基礎(chǔ)施工過程中，注漿施工技術(shù)的應(yīng)用范圍廣，比如應(yīng)用到軟土地基施工中，能夠高效處理軟土地基的強(qiáng)度不足問題。與其他技術(shù)相比，注漿施工法的成本低廉，可以降低工程造價(jià)。施工建設(shè)之前，技術(shù)人員要全方位勘察施工現(xiàn)場的原土地基，掌握地基整體狀態(tài)與薄弱點(diǎn)，并將薄弱點(diǎn)作為打孔部位。打孔施工結(jié)束后，施工人員將混凝土漿液注入孔內(nèi)，待至混凝土凝結(jié)形成樁體，對軟土地基發(fā)揮出支撐作用。通過注入混凝土，可以及時(shí)排出軟土地基內(nèi)部的水分，從而加強(qiáng)土質(zhì)。為了提升工程質(zhì)量，在配制混凝土漿液時(shí)，要由專業(yè)人員管控。此外，施工人員必須遵循圖紙要求開展操作，從而確保混凝土性能與質(zhì)量的達(dá)標(biāo)。

3.6 拋石擠淤技術(shù)

在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工中，拋石擠淤技術(shù)的應(yīng)用比較多。比如波紋粉土擠壓技術(shù)，能夠?qū)⑹膾仈S到基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的下層，施工人員要按照工程現(xiàn)場情況，合理確定石材直徑。在使用拋石擠淤技術(shù)時(shí)，要求施工人員關(guān)注石材的硬度、耐候性，避免后期使用出現(xiàn)風(fēng)化問題，影響排水?dāng)D淤效果。技術(shù)應(yīng)用期間，施工人員也要合理控制拋石方向、頻率，如果土層結(jié)構(gòu)的位置比較低，則要控制好石材的摩擦力，提升其對泥沙的去除能力，加強(qiáng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

3.7 預(yù)制樁施工技術(shù)

開展地基基礎(chǔ)施工之前，首先要制作樁基，以提升整體施工效率。預(yù)制樁施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)，必須保證樁基制作的標(biāo)準(zhǔn)度。為了確保地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，施工人員要注重維護(hù)預(yù)制樁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。對于預(yù)制樁結(jié)構(gòu)，其生產(chǎn)原料為混凝土預(yù)制樁、鋼管預(yù)制樁，不同預(yù)制樁的優(yōu)勢不同。在使用預(yù)制樁施工技術(shù)時(shí)，需要通過振動、水沖、錘擊方式，將預(yù)制樁打入地基內(nèi)部。施工人員遵循項(xiàng)目要求，選用適宜的打樁方式，以滿足地基基礎(chǔ)要求。

4 提升地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量的措施

4.1 落實(shí)地基基礎(chǔ)保障方案

為了確保地基基礎(chǔ)施工的順利性，降低人為誤操作的不良影響，在建筑施工期間，必須提升樁基礎(chǔ)施工的技術(shù)水平。在施工現(xiàn)場派遣專業(yè)的監(jiān)管人員，全方位監(jiān)督施工技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)揮出基礎(chǔ)的支撐作用。對于建筑施工的內(nèi)部管理，部分人員會憑借自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行管理，嚴(yán)重影響建筑施工的技術(shù)實(shí)施效果。所以，為了減少不良問題，要求施工企業(yè)引入專業(yè)的技術(shù)人員，并由監(jiān)管人員全方位監(jiān)管施工過程，確?；A(chǔ)施工技術(shù)的實(shí)施效果。

4.2 合理確定施工順序

施工建設(shè)期間，為了合理應(yīng)用樁基礎(chǔ)技術(shù)，施工企業(yè)要立足于工程要求，聯(lián)合施工現(xiàn)場的各項(xiàng)條件，制定科學(xué)的工程方案。當(dāng)施工現(xiàn)場的各項(xiàng)條件滿足要求時(shí)，應(yīng)當(dāng)遵循“先淺后深”順序開展操作[3]。當(dāng)基礎(chǔ)深度越大，則施工難度就越大，先開展淺樁孔施工，可以保證土層的穩(wěn)固性，避免后期深孔施工產(chǎn)生的土體壓力。如果在含水層開展施工，則要對上部結(jié)構(gòu)實(shí)行鉆孔操作，完成上部混凝土澆筑后，選擇未澆筑樁孔為排水井，保障后續(xù)施工的便利性。

4.3 嚴(yán)格管控成孔施工質(zhì)量

地基基礎(chǔ)施工中，成孔屬于關(guān)鍵工序，會影響后續(xù)工序質(zhì)量，所以要嚴(yán)格控制成孔質(zhì)量。成孔質(zhì)量隱患包括縮徑、塌孔，當(dāng)出現(xiàn)上述問題時(shí)，則會嚴(yán)重危害成樁質(zhì)量，因此必須采取控制措施：第一，垂直度控制：只有確保成孔垂直度的允許偏差達(dá)標(biāo)，才可以保確保鋼筋籠順利就位。第二，控制護(hù)筒質(zhì)量：鉆孔施工期間，準(zhǔn)確定位護(hù)筒。為了確保樁位準(zhǔn)確性，在復(fù)核定位之后，才可以確定護(hù)筒位置。在施工過程中使用鋼護(hù)筒，直徑大于設(shè)計(jì)樁徑的10cm～20cm。在埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，保證護(hù)筒中心、樁位中心偏差小于50mm，當(dāng)超過50mm 時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡快調(diào)整，避免影響施工質(zhì)量。當(dāng)施工場地為砂土地質(zhì)時(shí)，護(hù)筒埋設(shè)深度要大于1.5m；如果為黏土地質(zhì)時(shí)，護(hù)筒埋設(shè)深度要大于1m。在確定護(hù)筒埋設(shè)深度時(shí)，還要參考施工現(xiàn)場土質(zhì)情況。護(hù)筒埋設(shè)之后，使用黏土填塞筒和孔壁，將適量黏土添加到護(hù)筒內(nèi)，有助于加固筒腳。如果施工現(xiàn)場表層土壤比較疏松，則要將片石、清水拌和的泥漿添加到護(hù)筒內(nèi)。在鉆頭沖擊作用下，泥漿與石塊擠向孔壁，能夠提升筒腳的穩(wěn)固性。第三，樁頂標(biāo)高控制：鉆孔施工時(shí)，極易受到多方面影響，導(dǎo)致地坪高度變化，影響孔深控制效果。在控制孔深時(shí)，復(fù)核樁基的總長度、底梁高程，并詳細(xì)記錄在冊。成孔之后，測量鉆桿在鉆機(jī)上余留的長度，校驗(yàn)成孔深度。第四，控制鉆進(jìn)速度：鉆孔施工時(shí)，結(jié)合施工場地的土層特點(diǎn)，優(yōu)化調(diào)整鉆進(jìn)速度。第五，檢查鉆頭：當(dāng)鉆頭磨損嚴(yán)重時(shí)，則會影響孔徑和成孔質(zhì)量。因此，施工人員要定期檢查鉆頭，當(dāng)磨損度大于10mm 時(shí)，則及時(shí)修復(fù)或更換鉆頭。

4.4 合理控制施工過程

第一，準(zhǔn)確測量放線操作，能夠保證地基基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。在測量操作時(shí)，施工人員手持專業(yè)的測量儀器，詳細(xì)標(biāo)注出樁長、樁位等參數(shù)。通過此種方式，不僅可以提升施工效率，還可以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。第二，在施工操作之前，注重各類材料的清點(diǎn)，重點(diǎn)檢查鋼筋、砂石、水泥材料的用量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不合格材料時(shí)，必須及時(shí)清除出施工現(xiàn)場。灌注樁預(yù)制樁施工過程中，施工人員應(yīng)遵循設(shè)計(jì)要求開展操作，并由監(jiān)理人員旁站監(jiān)督，落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)化的施工流程。在施工過程中，一旦出現(xiàn)混凝土強(qiáng)度低、斷樁等問題，必須及時(shí)采取補(bǔ)救措施，以免影響工程質(zhì)量。第三，在地基基礎(chǔ)施工時(shí)，混凝土強(qiáng)度必須滿足工程設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格按照國家規(guī)定選擇適宜的材料。在施工之前，注重檢查和控制施工材料，及時(shí)處理不合格材料。樁底混凝土灌注之前，仔細(xì)檢查水泥指標(biāo)、沉淀厚度，及時(shí)處理不滿足要求的部分。同時(shí)，通過科學(xué)的數(shù)學(xué)運(yùn)算，精準(zhǔn)計(jì)算混凝土的使用量。澆筑施工期間，合理控制漏洞高度，維護(hù)混凝土灌入施工的順利性，提升混凝土澆筑效率。

4.5 完善組織管理體系

建筑基礎(chǔ)地基施工中，涉及的工序比較多，因此要制定完整的管理機(jī)制，確保各項(xiàng)操作都滿足制度要求。項(xiàng)目部應(yīng)當(dāng)實(shí)行獎(jiǎng)懲機(jī)制，將施工人員的工作成果、福利待遇相掛鉤，從而激發(fā)施工人員的積極性，自覺約束施工行為。通過一系列的管理措施，有助于提升建筑地基基礎(chǔ)的施工效果。

4.6 加大施工現(xiàn)場管理力度

第一，機(jī)械設(shè)備管理：為了確保工程建設(shè)進(jìn)度，施工現(xiàn)場的管理人員必須科學(xué)管理機(jī)械設(shè)備。管理人員建立臺賬制度，詳細(xì)記錄設(shè)備的檢查結(jié)果。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障問題時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)維修或更換。地基基礎(chǔ)施工的規(guī)模大，持續(xù)時(shí)間長，所以要制定設(shè)備機(jī)械管理制度，按照制度開展不定期檢查?？傊?，施工過程中，需要確保設(shè)備處于良好運(yùn)行狀態(tài)，減少故障問題，從而保障工程建設(shè)效益。第二，材料管理：地基基礎(chǔ)施工中，主要應(yīng)用石子、鋼筋、水泥等材料，上述原材料質(zhì)量都會影響地基施工質(zhì)量，要求施工管理人員嚴(yán)格管理材料。施工材料進(jìn)場前，管理人員要做好系統(tǒng)性檢查，保證材料數(shù)量、規(guī)格型號、名稱的正確性，使場地內(nèi)所有原材料都滿足要求。此外，管理人員應(yīng)注重檢查原材料的出廠證件，確保材料質(zhì)量與性能達(dá)標(biāo)，管理人員不定期抽樣檢查。

5 結(jié)語

綜上所述，高層建筑施工中，必須高度重視地基基礎(chǔ)施工，要求施工企業(yè)分析基礎(chǔ)施工技術(shù)特點(diǎn)，做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作，選擇適宜的基礎(chǔ)施工技術(shù)，全面保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，增加建筑施工效益，保障群眾的居住安全。