探析高層建筑地基基礎(chǔ)施工技術(shù)

王建偉 郭愛富

摘 要：高層建筑是一個全面系統(tǒng)的工程，要從多方面、分階段進(jìn)行把控。雖然在工程施工中，一些看似無關(guān)緊要的違規(guī)操作卻存在著很大的安全隱患。在高層建筑地基施工過程中，技術(shù)人員一定要熟練的掌握好地基基礎(chǔ)的處理技術(shù)和樁基礎(chǔ)的土建施工技術(shù)，管理人員要加強(qiáng)對員工的管理和培訓(xùn)，施工單位要制定時工程施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從而確保高層建筑能夠安全、穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：高層建筑；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

1 高層建筑地基基礎(chǔ)施工概述

高層建筑的特點(diǎn)高層建筑可以利用少量的空地，進(jìn)行高形式、多空間的建設(shè)，高層建筑可以極大的節(jié)約用地，這在當(dāng)前世界用地緊張這一問題來說實(shí)為一個有效的解決方法。并且高層建筑可以對市政道路、管道進(jìn)行優(yōu)化和縮短。在城市景觀方面可以對街道進(jìn)行美化，街道景觀是由靜態(tài)建筑物與動態(tài)車流、行人所組成的，矗立在街道兩旁的高層建筑物由于其體積龐大、突出等優(yōu)點(diǎn)可以成為街景突出的主題部分，對豐富城市的形象以及天際輪廓線有著極為良好的作用。

高層建筑的地基基礎(chǔ)具有以下特點(diǎn)：一是工程造價更高。由于高層建筑的負(fù)載比中、小層建筑要大得多，對地基基礎(chǔ)的要求也更高，需要更準(zhǔn)確更深入地全面分析地基的地質(zhì)情況，采用最科學(xué)的方案來建造，才能做到既安全可靠，又經(jīng)濟(jì)合理；二是對地基承載力的要求更高。高層建筑不僅要承受垂直方向的載荷，也要承受水平方向的風(fēng)荷載和地底地質(zhì)活動的影響，因此，它對地基基礎(chǔ)的不均勻沉降很敏感，對地基基礎(chǔ)的要求更高。三是地基基礎(chǔ)處理的深度更大，需要使用更加先進(jìn)的設(shè)備和方法，才能滿足它的使用和安全要求。

2 高層建筑地基基層施工技術(shù)

2.1 在高層建筑基礎(chǔ)施工中，由于上部傳來的荷載非常巨大，少則幾百噸，多則上萬噸，要承擔(dān)如此巨大的荷載，一般的地基是難以承擔(dān)的，而對于軟弱地基就更不可能了，因此，對地基進(jìn)行加固處理，以達(dá)到設(shè)計地基極限承載力及沉降的要求，就顯得非常重要。在目前技術(shù)條件下，可供選擇的方案很多，如打樁（鋼板樁、混凝土預(yù)制樁、沉管混凝土灌注樁等）基礎(chǔ)換填土、整體式基礎(chǔ)等，究競選擇那種方式，要根據(jù)工程地質(zhì)特性，業(yè)主經(jīng)濟(jì)能力，設(shè)計部門的能力經(jīng)驗(yàn)，工程所在地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)習(xí)慣，施工單位能力（施工單位往往對某一專業(yè)實(shí)力較強(qiáng)）等進(jìn)行選擇。

2.2 影響整體傾斜的因素比較復(fù)雜，主要與荷載偏心，相鄰建筑物的影響及施工因素有關(guān)。上層結(jié)構(gòu)參與地基基礎(chǔ)協(xié)同作用的影響除增大整體剛度外，主要表現(xiàn)在改變內(nèi)外墻或柱傳給基礎(chǔ)荷載大小的比例關(guān)系，在深厚軟土地區(qū)一般表現(xiàn)為加大外墻或柱的荷載，但這種影響并不是無限增大的，而是有一定的限度，在樓層施工到一定的高度后不再增加。實(shí)測鋼筋應(yīng)力受溫度的影響，所測得的應(yīng)力遠(yuǎn)小于設(shè)計應(yīng)力，故今后在設(shè)計墻板式結(jié)構(gòu)的箱基時，可不計整體彎曲應(yīng)力。采用折板式浮筏基礎(chǔ)和筏式圓筒型薄殼基礎(chǔ)，節(jié)省基礎(chǔ)的造價。

2.3 高層建筑地基基礎(chǔ)形式一般采取灌注樁基礎(chǔ)。在我國有些地區(qū)，地貌屬于山前沖積平原單元，地質(zhì)在穿過粘土層后，是一層較厚的碎石層，能否將這一地層加固，達(dá)到設(shè)計要求。基于這種考慮，我國設(shè)計和施工工作者經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐，總結(jié)了一套鉆孔灌注樁后壓漿法加固樁端地基的方法，大大縮短了樁長，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。最理想的持力層在37m至一40m，其承載力達(dá)到3400kPa，而且厚度較厚，用該層作為持力層承載力很高，這一工程特性決定了該工程地基處理方案應(yīng)該選擇預(yù)制樁或灌注樁較適宜。這是因?yàn)椋@么厚的土層，采用其他處理方案很困難，而且經(jīng)濟(jì)上也是不可估量的。而采用樁基方案正好發(fā)揮了其端樁承載力高、混凝土單位用量少的特性。

3 高層建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)

3.1 換填墊層法，即用強(qiáng)度較強(qiáng)、穩(wěn)定性更好的材料，來替換原始地基的土層，提高地基的強(qiáng)度和減少沉降量。主要用于土質(zhì)較潮濕、膨脹性較大的軟弱土層和不均勻地基的處理。主要用來加速軟弱土層的排水固結(jié)，防止凍脹和消除膨脹土的脹縮，提高地基承載力，減少沉降量。施工時，先挖掉原始的地基土層，再把水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等和水?dāng)嚢杌旌掀饋?，分層回填，確保回填層的密度符合要求。

3.2 強(qiáng)力輾壓、夯實(shí)法，是利用輾壓設(shè)備或起重機(jī)械，對地基土層進(jìn)行反復(fù)輾壓、鍾打，使地基變得更加密實(shí)，從而使地基更加堅固。主要適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基的處理，用來提高地基土層的強(qiáng)度，減少壓縮性，改善土體抗振能力和抗液化能力，消除濕陷性。

3.3 土層固結(jié)法主要用來提高地基的承載力，降低沉降量，分兩種：一是抽水固結(jié)法，即利用真空原理，用抽水裝置把地基土層中的水分抽走，使其加速固結(jié)。用于比較松軟的粘土地基的處理；二是化學(xué)固結(jié)法，即在地基的土體中加入水泥漿、丙稀酸鈉、石灰水等化學(xué)物質(zhì)，使其和土體起反應(yīng)而粘結(jié)起來。用于高膨脹性土體地基的處理。

4 高層建筑地基基礎(chǔ)施工注意方面

4.1 高層建筑地基施工控制措施。施工前的勘察工作主要包括兩個方面。第一，針對我國地域跨度大的特點(diǎn)，對復(fù)雜的地形和地址結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)勘察，確?？辈旃ぷ髂軌驕?zhǔn)確，從而制定出地基質(zhì)量預(yù)防方案。此外，在施工過程中還要結(jié)合建筑的使用功能和結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行分析，充分做好地基施工的準(zhǔn)備工作；第二，根據(jù)勘察的情況，確保地面不會出現(xiàn)不均勻沉降和塌陷等地質(zhì)問題，確保地基鉆孔的準(zhǔn)確度。

4.2 制定合理高層建筑地基施工方案。工程設(shè)計人員應(yīng)該從地形、地質(zhì)情況出發(fā)，保證設(shè)計出的施工方案要與建筑物的使用要求相匹配，在地基的材料控制方面，首先要做好材料的質(zhì)量監(jiān)管，確保材料的質(zhì)量。在地基施工過程中，因?yàn)榈鼗婕暗降氖┕すば虮容^多，同時還十分復(fù)雜，所以必須科學(xué)合理地組織施工，確保工程的每個工序都嚴(yán)格按照要求執(zhí)行。高層建筑地基施工的主要工序有土方開挖，支撐系統(tǒng)施工，降水施工，以及基礎(chǔ)工程施工等方面，其中最主要的部分是降水施工和土方開挖過程中的安全性以及支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性。特別要注意：（1）降水方式的設(shè)立，要以滿足設(shè)計要求為最終目的，不敢是輕型井點(diǎn)降水還是大口徑井點(diǎn)降水，最終都應(yīng)該保證其在基地以下1-2m；（2）支撐系統(tǒng)的選擇：工程施工現(xiàn)場要充分考慮工程施工的所有影響因素，并采用放坡方式進(jìn)行工程施工；（3）在支護(hù)形式的選擇上，必須由專業(yè)人員進(jìn)行嚴(yán)格認(rèn)證后，才可按照施工方案進(jìn)行科學(xué)的施工，進(jìn)而提高基坑支護(hù)體系的安全性及穩(wěn)定性。

4.3 設(shè)置工程質(zhì)量控制點(diǎn)。對高層建筑設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)，主要是為了確保施工過程中關(guān)鍵項(xiàng)目、關(guān)鍵點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)在合理的管理和控制之下能夠保持良好的狀態(tài)。質(zhì)量控制點(diǎn)的內(nèi)容比較多，對工程質(zhì)量和進(jìn)度中具有影響力的節(jié)點(diǎn)，都能夠稱作質(zhì)量的控制點(diǎn)。

5 結(jié)語

我國的高層建筑正隨著經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展越來越多，這對高層建筑的施工質(zhì)量也提出了相當(dāng)高的要求。高層建筑好的基礎(chǔ)施工是整個高層建筑工程的關(guān)鍵。地基工程施工是一項(xiàng)極為復(fù)雜的工程，對施工的系統(tǒng)性要求極高。在施工時，一定要加強(qiáng)對施工現(xiàn)場以及外圍環(huán)境的調(diào)查，優(yōu)化施工方案，提高工程質(zhì)量，保證工程施工的安全性，全面提升施工技術(shù)和水平，創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)工程。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐茂.論高層建筑地基施工技術(shù)[J].中華民居，2013（03）.

[2] 李華.談高層建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制[J].科技信息，2011.

作者簡介：王建偉，身份證號碼：370631197703180515；郭愛富，身份證號碼：370729197504082115。