基于高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工技術研究

李小雷

【摘要】近年來，我國的經(jīng)濟發(fā)展十分迅速，城市建筑數(shù)量日益增長，人口和用地之間的矛盾卻愈發(fā)凸顯，在建筑行業(yè)迅猛發(fā)展的條件下，高層建筑的受青睞度也隨之提升，建筑物的高空發(fā)展已經(jīng)成為必然的趨勢，不僅有效緩解了建筑面積緊張的問題，還有利于打造代表性建筑，對推動城市發(fā)展有著一定的作用。高層建筑指的就是高度增加、體型和設計復雜化，所以高層建筑的施工也就需要更好的技術要求和質量要求。

對于當前的高層建筑建設來說，地基強度不符合標準、抗震性不足、沉降不均勻等影響質量的現(xiàn)象屢見不鮮，所以高層建筑地基基礎施工正面臨著嚴峻的形勢，必須要科學的解決，這就需要科學的應用高質量的施工技術，保障地基基礎的質量合格，從而提升高層建筑的整體質量。當前，對于建筑高層化發(fā)展，地基基礎的關注度也不斷地提高。地基基礎和樁基礎施工技術是高層建筑施工中不可或缺的兩項主要技術，在實際施工中合理應用，對加強施工質量、控制施工安全有著顯著的作用，所以應綜合考慮施工的實際情況，采取適宜的施工技術，從而最大限度保障施工質量?；诖耍疚膶Φ鼗A和樁基礎土建施工技術進行了分析與闡述，以期為相關從業(yè)人員提供一點參考。

【關鍵詞】高層建筑;地基基礎;樁基礎;施工技術? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.08.046

引言：

當前，高層建筑已經(jīng)逐漸演變?yōu)榱顺鞘械牡貥诵越ㄖ?，是城市靚麗的風景線，由于高層建筑施工難度相對較大，工程質量也就備受關注。我國幅員遼闊，地質條件有著顯著的差異，在城市化建設步伐不斷加快的背景下，復雜的地質條件成為高層建筑地基基礎和樁基礎承載力的重要考慮，為了確保建筑物承載力需求，滿足高層建筑的本身質量和安全要求，所以地基基礎和樁基礎的土建施工技術應用十分必要，能最大限度保障地基基礎承載力，這對提升高層建筑質量有著較強的促進作用。

1、高層建筑地基基礎和樁基礎工程概述

對于高層建筑來說，地基基礎主要包括建筑物的巖體和土體，也就是說建筑底部的承重結構，這無疑是整個高層建筑物的重要構成部分，其作用是承載建筑物的重量，再將受力有效地傳遞到底部地基之上。針對高層建筑的樁基礎而言，是一種較為典型的基礎，需借助特殊施工手段才能達到的埋設更深的基礎形式，通常用于施工現(xiàn)場地質條件不佳或天然基礎達不到預期的承載強度等情況，從而解決高層建筑地基引發(fā)的各類問題。在高層建筑中，地基基礎和樁基礎之間有著相輔相成、互相影響的作用，所以需綜合地基基礎和樁基礎的施工技術，從而整體控制基礎質量，保障后續(xù)的高層建筑穩(wěn)定性。

2、高層建筑地基基礎土建施工技術的具體運用

高層建筑地基基礎的重要性不言而喻，是保障建筑穩(wěn)定性、安全性的前提，所以地基基礎建設是整個建筑工程的重中之重。在高層建筑施工期間，施工人員必須實現(xiàn)對地質條件、水文條件等客觀因素綜合考察，明確一系列的客觀因素影響，并采取最為先進的土建施工技術來降低客觀因素的影響，全方位地保障地基基礎質量。

2.1改進土墊層

高層建筑地基中土體會存在濕潤膨脹的現(xiàn)象，這就降低了地基基礎的承載力，從而影響地基基礎發(fā)揮的作用，也就直接影響了高層建筑的穩(wěn)定性與安全性。因此，在進行土體更換階段，施工人員必須要選擇穩(wěn)定性強、強度大的材質，從而有效避免土體沉降等問題的發(fā)生。在更換土層的階段，施工人員可以采取分層填土技術，意在避免土層間存在縫隙、裂縫，通過切實有效的方式來提高土層強度與密度，從而使地基基礎達到預期的標準強度，符合高層建筑的承載需求。

2.2優(yōu)化土壤質量

首先，對于地基基礎的強度而言，土體強度和密度是最為關鍵的影響因素，因此要想有效地提高地基基礎質量，就需要從土體強度和密度的提高入手，在施工過程中對地基基礎內部的軟土進行夯實、碾壓。從實際來講，目前應用最為廣泛的即是機械碾壓和振動夯實的方式，施工人員應考慮實際的施工現(xiàn)場情況來選取合適的施工方式。

其次，就地基基礎的含水量而言，含水量較大，就意味著土體較為松軟，土層強度也就隨之降低，所以土壤內部的排水也不可忽視，施工人員應選擇有效的方式來增強土壤的固結性，從而提高土層的承載強度。目前高層建筑涂層的主要排水措施為井點降水，在施工開展前，在地基的周圍建設多種濾水井，借助抽水機來抽走地下水，從而降低土壤含水量，提高土壤質量。

除此之外，為了加固土層，也可以科學應用一些化學技術手段。通常情況下，在了解地基基礎施工情況后，采用石灰、粉煤灰、水泥漿等多種物質來加快土體固化，將其放置在土體中適當?shù)倪M行攪拌，從而發(fā)散化學反應，起到凝結土體的作用，這就有利于土體達到建筑施工的標準要求。

2.3提升墊層施工水準

首先，在進行墊層施工前應進行必需的土方開挖，施工人員結合設計圖的開挖位置、深度進行開挖工作，這一過程中應盡可能的采取機械開挖，從而避免人工開挖所帶來的誤差，機械應處在墊層底部標高的0.2m處，并注意開挖過程中對周圍土體的清理，從而避免不良因素的影響。人工清土后應保障基礎穩(wěn)定性，測量獲取準確的基底標高后，才能開展針對性的施工。

其次，在鋪筑施工前，施工人員應注重驗槽工作，主要包括地址條件、水平標高、軸線尺寸等，設置鋪筑厚度相關標識，相隔6m在基坑墊層周圍設定木樁，嚴格按照施工順序由淺入深。在進行分段施工時，針對接岔處設立斜坡，水平距離控制在0.5—1m之間，從而繼續(xù)進行夯實工作。為了避免石子堆積的現(xiàn)象，應將此類石子挖出，并合理鋪設在碎石級配中。在進行墊層碾壓時，應注意高層樁、軸線樁的實際位置，確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，采取多次測試來杜絕樁的碰撞位移現(xiàn)象。見圖2

2.4嚴格管控混凝土施工流程

在進行施工前，工作人員應對鋼筋數(shù)量、尺寸、形狀、直徑等參數(shù)進行核驗，確保鋼筋符合標準需求。針對柱體的鋼筋綁扎，先設計邊框線，在進行底板或基礎的鋼筋綁扎。在地基內部插入鋼筋后，應仔細校驗位置后進行焊接。鋼筋的安裝、綁扎等都應嚴格遵照施工設計圖，下層筋和上層筋綁扎完畢后開展集中綁扎，從而增強地基基礎鋼筋穩(wěn)定性。

混凝土的建筑也可采取分段分層法，結合鋼筋密度、結構等決定建筑高度。在進行振動搗固時振動棒應上下抽動，采取插入式振動器也要注意慢拔快插，注重均勻排列、逐步移動，確保均勻振實?；炷翝仓ぷ鲬?lián)系開展，避免間斷施工，從而確?；炷恋哪Y狀態(tài)良好。

2.5地基基礎施工重點

（1）測量放線

地基基礎施工中，測量放線是非常重要的前期準備工作，所以必須要保證測量放線環(huán)節(jié)的嚴密性、精準性，保證土建施工質量和工程順利施工。測量放線中采用科學有效的管理方法，充分發(fā)揮測量放線的指導、控制作用，提升基礎工程整體質量。還要積極采用新型技術、新型方法、新型設備來提升測量放線的效率、精度。

（2）施工材料質量控制

地基基礎施工的重要一項就是施工材料控制，如果施工材料質量無法達到標準，會直接造成成本、管理、安全等問題。在實際施工中，要嚴格把控施工材料質量，做好材料供應、采購、運輸、檢驗等多環(huán)節(jié)管控，確保施工材料能夠滿足使用標準。

（3）挖方控制

土方挖掘是地基基礎施工的重要一項，需要滿足以下幾點要求：

1）對挖方方案進行審查和研究，確定挖方要求和內容，審查中要判定施工工藝是否滿足標準、機械設備是否能正常使用。

2）挖方中要實時分析周邊環(huán)境情況，確定基坑開挖深度、范圍、坡度，結合施工現(xiàn)場地質情況、基礎要求加強施工技術掌控。

3）確定基坑開挖深度之后，在孔位開挖時要將孔位深度控制在持力層下5cm以上。

4）盡可能避開雨季施工，保證開挖后1周時間沒雨，否則會影響雨水影響開挖整體質量。如果施工現(xiàn)場地下水位較高，要提前設置好降水井。提前做好現(xiàn)場水源排查，做好防水、排水工作，制定好施工方案。如果基坑內部有積水，則要使用排水泵將水排出，封堵出水口，在此過程要時刻注意土方流失情況和滑坡問題。

2、高層建筑樁基礎土建施工技術的具體應用

2.1沉入樁的施工技術

首先，在進行沉入樁施工前，應對打樁資料、水文資料等具體了解，并清除沉入樁周圍的雜物，從而提高地面承載力。并且，為了確保沉入樁承載力，應進行合理的試驗，考察復雜地質承載性，并針對土層鋼樁進行防腐處理。

其次，施工前，針對預制樁的接樁方式可以采取機械或焊接的方式來進行連接，實際的工藝、材料同樣應符合建筑項目的要求。沉樁過程中，送樁帽、樁帽和樁的間隙應控制在5—10mm之間，樁身與樁帽處在同一中心線上，垂直偏差需控制在0.5%之內，并從中間向四周進行沉樁。錘擊樁時也應控制好高度，將設計標高作為主要參考，貫入度為輔助參考，并且實時監(jiān)測地下管線。

最后，針對不同的沉樁方式，錘擊沉樁適宜黏性土和砂類土，而樁錘選擇也要綜合考慮，包括施工條件、樁的承載力、地質條件、密集程度等。目前廣泛應用的為靜力壓樁，這一方式?jīng)]有任何的振動與噪聲，所以優(yōu)勢顯著。還可采用涉水壓樁法，如圖所示，采用的材料依次是送樁管、圓鋼、彎管、膠管、樁管、射水管、導向環(huán)、擋砂板等。

2.2鉆孔灌注法

采取鉆孔灌注法前，施工人員同樣應綜合地質資料、水文資料等，結合和工程建設相關的原材料、相關制品的質量檢測報告，依據(jù)保護環(huán)境、安全生產(chǎn)等要求，選擇科學的成樁方式與設備，結合不同的地質，選擇性能最為優(yōu)秀的設備。

如上表所示的四類成樁方式，施工人員在實際應用過程中，應結合高層建筑所處的地質條件和設備使用條件，科學進行選取，增強地基基礎施工質量的同時，也應盡可能的做到成本控制，從而提高經(jīng)濟效益。

2.3振動沉樁法

在采取振動沉樁技術前，施工人員借助設備將預制樁打入地下，需要借助振動器的輔助，讓土層實現(xiàn)自然收縮，從而確保樁體處在土層結構內，發(fā)揮其本身的穩(wěn)固效果。樁體的自重較大，所以摩擦是不可避免的，所以打樁設備應選擇接觸面積小、力度弱的小錘，部分進入樁體后，再選用大受力面積、力度大的大錘進行打樁。振動設備的使用壽命長、成本低，所以較為適用于高層建筑。除此之外，在進行樁基礎施工階段，為了確保工程項目質量，也要對基樁進行合理的試樁，了解其整體長度與基樁類型的合理性，通過適當改進來實現(xiàn)最為合理的打樁，從而增強高層建筑內裝基礎質量。與此同時，為避免基樁的中心偏移，也應適當增加拉梁高度，既能改善基樁平衡度，也能有效提高穩(wěn)定性，這一方式既節(jié)省工程項目成本，又能顯著提高打樁質量。

2.4樁基礎在施工過程中需注意的問題

最后，為了有效完善樁基礎施工技術，還需要加強在施工過程中的管理需要注意的事項可以分為以下幾個方面。第一，樁的型號和長度對于整個建筑工程質量都有著重要的影響，因此在設計方案的過程中，相關人員就需要根據(jù)真實的項目報告，對施工環(huán)境進行認真勘察，依據(jù)得到的參數(shù)選擇不同的施工方案。在具體施工過程中，既要考慮其實際操作的可行性，又要針對施工過程中可能遇到的問題給出預案。第二，合理的施工方法是保障施工質量的重要基礎，通常來講施工過程當中對于樁基和設計的偏差是必然的，而如何通過施工環(huán)節(jié)，通過增加拉梁高度，使用配筋等方式來減小這種偏差，需要技術人員能夠緊盯施工進度，隨時對樁基礎施工質量進行核查，從而確保樁基礎施工的順利開展。

結語：

建筑行業(yè)即是國家經(jīng)濟發(fā)展的重要組成部分，也和人們的日常生活質量息息相關，所以追求建筑質量的提升是當前最為緊迫的問題。建筑企業(yè)需與時俱進地提高自身施工技術，切實認識到地基基礎和樁基礎施工技術在高層建筑工程中發(fā)揮的作用，及時整合施工中需要控制的各類因素，結合實際的建設項目要求，切實地做好基礎準備工作。與此同時，應結合實際的項目所在地土壤情況，科學選擇樁基礎施工基礎，確保樁基礎和地基基礎發(fā)揮互補的作用，共同提高高層建筑的基礎質量，確保高層建筑的穩(wěn)定性，使建筑行業(yè)更為健康、持續(xù)的發(fā)展。

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