高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工技術研究

李濤

【摘要】高層建筑基礎深、垂直高度大，施工難度大，地基基礎和樁基礎是整個高層建筑的重要基礎，其施工質量關系著高層建筑的安全性和穩定性，因此必須做好高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工，優化和完善施工技術，提高地基基礎和樁基礎的穩定性。本文簡要介紹了高層建筑地基基礎施工中存在的問題，分析了高層建筑地基基礎施工技術，闡述了高層建筑樁基礎土建施工技術。

【關鍵詞】高層建筑；地基基礎；樁基礎；土建施工技術

近年來，城市人口大幅上漲，而土地資源日益緊張，為了滿足城市現代化城市發展要求，高層建筑的建設高度不斷增加，而這對于高層建筑地基基礎和樁基礎施工質量提出了更高的要求。結合高層建筑地基處理過程中容易出現的問題，設計最佳的施工方案，采用科學合理的地基基礎和樁基礎施工技術，提高高層建筑地基承載力，確保高層建筑地基基礎樁基礎的穩定性，推動高層建筑的可持續發展。

一、高層建筑地基基礎施工中存在的問題

地基基礎施工水平直接關系著整個高層建筑的施工質量，當前在高層建筑地基基礎施工中容易出現以下幾方面的問題：

1.塌方

在高層建筑地基基礎施工之前，相關設計人員沒有進行實地勘察，不了解地基基礎施工現場的地質質量和結構，并且在地基基礎施工過程中，沒有采取有效的地基加固處理，導致地基基礎出現塌方問題，嚴重影響整個高層建筑地基的承載力和穩定性，造成巨大的經濟損失，甚至人員傷亡。

2.地基保護不到位

在高層建筑地基基礎施工時，沒有采取有效的加固或者防護措施，例如，長江以南地區的高層建筑地基基礎施工，由于地基土層很容易進水，必須有針對性采取保護措施，來保障高層建筑地基基礎施工質量。因此在高層建筑地基基礎施工之前，施工單位應仔細進行地基基礎實地勘察，全面掌握當地的地質情況[1]，對地基基礎做好充分保護。

3.施工管理水平低

高層建筑地基基礎施工單位的施工管理水平較低，沒有嚴格按照高層建筑地基基礎施工要求組織施工建設，一方面，技術人員沒有對施工人員和技術人員做好施工技術交底工作，存在著盲目施工、隨便施工等問題；另一方面，施工工藝和施工技術落后，一些施工單位過度追求施工進度，忽視施工質量控制，導致地基基坑深度不符合施工設計要求，影響整個高層建筑地基基礎的穩定性。地基基礎處理關系著高層建筑后期所有工程項目的施工建設，因此施工單位必須嚴格把關地基基礎施工的各個環節，科學分析地基基礎施工中出現的問題，有針對性的采取有效措施，全面提高整個高層建筑施工質量。

二、高層建筑地基基礎施工技術

地基基礎處理質量是影響高層建筑使用壽命和穩定性的關鍵因素。我國各個地區的地質條件不同，高層建筑地基基礎施工現場情況也不同，無論什么樣的地質條件，都必須確保高層建筑地基基礎具有較強的承載力，在地基基礎施工過程中，做好地基加固處理，對于不符合施工要求的地質土層，采用科學合理的地基處理技術，優化和改善地質條件，然后再進行地基基礎施工。

1.分層填土

在高層建筑地基基礎施工中，一些地質土層的承載力小、遇水膨脹，嚴重影響地基基礎的承載強度和穩定性。為了提高地基基礎的穩定性，減少地基沉降性，可采用高穩定、高強度的施工材料替換這種軟土地基，通過分層填土的施工方式，將符合施工要求的土填入軟土地基中，在施工過程中防止地基土層出現縫隙或者孔洞，確保地基土層密實度嚴格符合高層建筑地基基礎承載力要求。

2.碾壓和夯實

為了提高高層建筑地基基礎的穩定性和強度，在地基基礎施工時，可采用有效方式對松軟的地基土層進行大沖擊力的碾壓和夯實[2]，根據施工現場實際的地質土層情況，確定合理的碾壓次數，結合不同的施工方法，可采用機械碾壓法和振動夯實法來處理地基基礎，最大程度地減少高層建筑地基基礎的沉降量。

3.使土壤固結

由于土壤的液化性，地基土層中經常含有一些水分，在很大程度上影響了高層建筑地基基礎的承載強度。在地基基礎施工中，將水分全部排出，地基土層會自動固結，可有效提高地基基礎穩定性。因此在高層建筑地基基礎處理過程中，可采用科學合理的排水技術，將地基土層中的大量水分排出，降低地基基礎的沉降量，提高地基土層的承載力。這種施工方法，經濟實用、操作簡單，可廣泛的應用在高層建筑地基基礎施工中。

4.采用化學方法

在高層建筑地基基礎施工現場，向地基土層中加入堿液、丙烯酸銨、水泥漿等化學物質，在發生化學反應后，這些物質可以將地基土體有效粘結起來，從而改善地基基礎土層性質。例如，某高層建筑地基基礎施工現場有大量的膨脹土層，施工人員可以向地基土層中加入適量的親水礦物質和石灰粉發生化學反應，改變膨脹土的性質，提高膨脹土層的強度和承載力。根據高層建筑地基基礎施工現場的實際情況，還可以采用深層攪拌法、灌漿法和噴漿法等，有效提高高層建筑地基基礎施工質量。

三、高層建筑樁基礎土建施工技術

樁基礎是高層建筑地基施工應用比較廣泛的一種基礎類型，如果施工現場的土質比較松軟，利用普通的基礎處理方法無法滿足高層建筑對地基穩定性、變形和強度的要求，這時可采用樁基礎，在地基基礎中插入幾根樁，如圖1所示，將高層建筑荷載通過樁基礎傳遞到更深的巖層或土層，提高高層建筑地基基礎的承載能力。當前，高層建筑樁基礎主要有鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、樹根樁、預制樁等[3]。

圖1樁基礎結構圖

按照施工方法的不同，高層建筑樁基礎土建施工技術可以分為靜力壓樁施工技術和振動沉樁施工技術。靜力壓樁施工技術是指靜力壓裝機江在自重和樁架配重作用下，利用反力將樁基礎壓入地基土層中，在應用靜力壓樁施工技術時，由于作用力在破壞地基土層結構的同時，地基土層也會產生一定的反作用力，因此應盡量連續施工操作，這種施工技術在粘土層地基中應用廣泛，具有質量可靠、工藝簡單、噪音小、造價低等特點。振動沉樁施工技術主要是將振動器固定在樁頂部，使樁基礎在自身重力和振動效果的綜合作用下，逐漸下沉到地基土層，施工操作比較簡單，具有良好的打樁效果，可明顯提高高層建筑地基基礎施工效率，降低施工人員的勞動強度，減少施工成本。

在高層建筑樁基礎施工過程中，應合理設計樁基礎的樁長和樁型，結合當地的地質資料中的相關參數，設計多種的樁長和樁型施工方案，再綜合考慮實際施工操作的切實可行性、樁基沉降量、地基承載力以及施工過程可能會出現的問題，選擇最佳的樁基礎施工方案。在樁基礎施工之前，要進行試樁，確定合理的樁長和樁型，并且采用科學合理的施工方法，例如增加承臺高度和拉梁高度、配筋等，解決樁基礎施工中出現的偏心問題，使樁基礎施工質量嚴格滿足高層建筑施工設計要求。

結束語：

地基基礎和樁基礎土建施工是高層建筑施工建設的關鍵環節，其施工質量直接影響著整個高層建筑的安全性，因此必須加強高層建筑地基基礎和樁基礎施工各個環節的質量控制，結合高層建筑地基施工現場的實際情況，采用科學合理的地基基礎和樁基礎施工技術，有針對性地處理地基基礎施工中出現的問題，減少地基基礎和樁基礎施工過程中的安全隱患 ，提高高層建筑的社會效益和經濟效益。

參考文獻：

[1]余宏. 淺談高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工技術[J]. 科技風，2011，22：169-170.

[2]姚樹太. 淺談高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工技術[J]. 中華民居（下旬刊），2012，12：67-68.

[3]胡裔賢，林海嵐. 高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工技術研究[J]. 硅谷，2013，05：133+148.