高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工技術探討

楊仙軍 謝衛康

浙江浙建基礎設施工程有限公司 浙江 杭州 310000

目前，建筑市場發展迅速，在城鎮化擴張下，高層建筑數量和規模都在不斷擴大。實踐表明，高層建筑施工需要重點關注地基基礎建設，完善樁基礎施工技術，對工程現場施工條件做好勘察，強化各個基坑支護環節管理，針對性制定技術應用方案，最大程度上保證工程的穩定性和安全性。

1 建筑地基基礎與樁基礎的理論

1.1 地基基礎

高層建筑地基基礎的作用主要是向建筑地基傳遞荷載。構建地基基礎的成分包括但不限于巖體和土地，在工程建設和使用中，具有較好支撐作用，可保證建筑物良好得穩定性，提高建筑整體強度。

目前，常見高層建筑地基基礎主要分類兩種，一是人工地基；二是天然地基。大多數情況，天然地基埋深較淺，難以滿足建筑需求，需采用人工地基類型。人工地基主要結合工程實際情況進行設計，具有更理想的埋深程度。

1.2 樁基礎

高層建筑樁基礎構成一般包含兩個方面，即基樁和承臺。基樁與承臺埋深較大，作為特殊地基，在現代建筑中有著較為廣泛地應用。高層建筑、超高層建筑施工中，需要達到更高的強度和穩定性。傳統低層建筑中使用的淺基礎，難以保證穩定性目標，存在一定安全隱患。另外，樁基礎應用中同時兼顧較好的承載力，可實現對基地的加固，具有重要意義。

2 建筑地基基礎工程技術的意義

地基是建筑工程中的基礎性結構，用于承載房屋建筑重量，保證建筑地基基礎的穩定性和安全性，就是保證整體建筑物的使用性能。

第一，在高層建筑地基基礎施工中，需要重點關注地基基礎的抗變形能力，結合工程特點，保證施工成果符合工程標準，防止工程后期出現傾斜等嚴重安全隱患問題。具體設計中，設計人員需要對土層數據信息進行分析，對地基基礎沉降數值和承載力進行規劃，滿足工程設計要求。

第二，地基基礎屬于高層建筑的隱蔽工程，地基基礎質量直接影響建筑整體質量。實際施工中，地基基礎一般會受到多方因素影響。具體來看，在部分施工地區，地質條件不能提供有利支持，導致泥石流等地質災害問題頻發。對此，設計人員需先行對施工現場環境進行勘察，提煉關鍵數據信息，有針對性編制設計方案。同時，對地基基礎施工后期可能出現的問題做好詳細分析，提前制定問題解決方案。在施工過程中，同步對地基穩定性進行全過程監測，最大程度上規避來自負面因素的干擾[1]。

3 地基基礎施工注意事項

高層建筑地基基礎施工中會受到多方因素影響，存在復雜性、多變性、不確定性特點。施工中，需要做好全方面考量，重點關注可能出現的沉降，變形等質量通病。具體分析地基基礎施工注意市場，主要包括以下三個方面：

第一，在進行土方回填作業前，安排專門工作人員對土層表面進行處理。實踐分析，不同地區土層特點、條件等存在差異明顯。土方回填作業，需要先行對天然地表土層進行壓實，防止壓實不到位或者是土層條件較差導致土質松軟，在后期地基基礎施工中發生局部沉降等問題。

第二，關注地基基礎施工中的季節變化因素影響。地基基礎施工中經常會受到季節因素影響，具體反映在不同季節的水文、氣候差異方面。在施工前，安排專門工作人員對季節中氣候、水文等因素進行分析，重點把握降水和地下水位問題。具體來看，在我國部分地區，季節性水位變化較大，經常對工程建設造成影響。例如，長江中下游地區施工中，枯水期與豐水期地下水位差異較大，枯水期間水位交底容易導致地基沉降；豐水期間水位較高，地基壓縮后難以及時恢復，往往會連帶進一步沉降。

第三，把握土地基特殊性。土地基是高層建筑地基基礎重要組成部分。常見土地基包括但不限于鹽漬土地基、濕陷性黃土地基。此類地基施工中，重點關注溫度情況和遇水情況，對兩種情況進行有效處理。

4 地基基礎與樁基礎施工技術

4.1 合理選擇樁基礎類型

高層建筑工程樁基礎常見類型，主要包括以下兩種：

第一，靜力壓樁施工工藝。實踐表明，采用傳統打樁機施工的樁基礎，施工期間會產生較大的噪音污染，不符合綠色工程發展目標，嚴重情況下會危害周邊居民健康。目前，為有效降低施工噪音污染，樁基礎施工中多提倡采用靜力壓樁施工技術。靜力壓樁施工技術應用中，核心原理是精壓方法，由靜力方法完成預制樁壓入，最終進入到土壤內部。靜力壓樁施工中，不僅僅噪音產出較小，并具有更好的經濟效益，適合在靠近居民區的施工場地使用。

第二，振動沉樁施工工藝。振動沉樁施工中，主要采用樁定加裝振動器。振動器可釋放向下的作用力，在向下作用力支持在完成樁身到土層內部地擠入，構成穩定樁基礎。操作中，為了降低施工壓力，施工人員可采用小范圍錘擊處理方式，對樁身進入地基深度進行觀察，當進入深度達到2m后，適當增加錘擊高度和力度。目前，振動沉樁施工工藝在高層建筑樁基礎施工中，具有較為廣泛地應用，操作流程便捷，設備要求簡單，可保證施工效率，并適用于更多種類的地質條件[2]。

4.2 高壓注漿施工技術

高壓注漿是高層建筑中較為常見的一種地基基礎施工技術，適用于處理淤泥、淤泥質土、流塑或軟塑黏性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土等地基。在使用高壓注漿技術前，由專門施工人員先使用鉆機鉆孔，完成鉆孔后進行注漿。在鉆孔前，應當先做好施工場地平整處理，為后續的鉆孔創建有利條件。同時，對鉆孔機械設備進行平整性調整，對偏移角度進行控制，然后結合施工場地地質條件，針對性選擇成孔技術。

施工中，對土層標準貫入數值進行分析，如果土層標準貫入數值在40以內，工作人員可直接使用鉆機插入到灌漿管內進行施工。在完成如上施工后，進行注漿作業。另外，在施工前，由施工人員對輸漿管和注漿口進行檢查，判斷內部是否存在雜質，對雜質堵塞進行清理，之后方可進行后續注漿。最后，在完成注漿操作后，對注漿管進行及時清洗，防止注漿管堵塞。

4.3 灌注樁施工技術

灌注樁是高層建筑地基基礎和樁基礎施工中常用的施工技術。在施工中，先由施工人員對打樁位置進行確定，之后定位打樁電位，在完成目標點位設置后進行鉆孔施工。在完成鉆孔操作后，由施工人員對孔洞內部存在的泥土和雜物進行及時清理，保證孔洞內部的清潔程度，為后續鋼筋籠吊裝作業創建有利條件。

鋼筋籠施工中，工作人員先對工程需要進行分析，在工程實際需求基礎上制作鋼筋籠。其中，重點關注鋼筋籠形式和大小等參數。在完成鋼筋籠制作后，在上文中完成的孔洞中對鋼筋籠進行吊裝，后續開展混凝土灌注施工，方可獲得良好的地基和樁基施工效果。

最后，在以上施工的全部環節，應當做好檢測和監督，收集環節產出的各項數據信息，確保數據信息誤差可控，維持在合理范圍內。同時，通過定期檢查，及時發現施工中存在的質量問題，加速問題處理。

5 建筑地基基礎和樁基礎土建施工技術的關鍵點

5.1 互筒埋設和樁基定位

第一，施工中一般采用大塊鋼板加工制作方式完成護筒，方可滿足沖孔樁直徑較小的特點。制造中，工作人員需要對高度進行控制，保證完成制作的護筒內徑稍稍大于鉆頭樁徑。之后，針對頂部位置開設溢漿孔，在開設中一并針對高出地面的距離進行嚴格控制。

第二，護筒制作一方面可以幫助工作人員對樁位進行確定；另一方面可以進行樁孔保護，并在水位高差控制方面也具有良好的效果。實際施工中，施工人員首先在橫縱軸線的中心位置進行護筒設置，在設計中應當避免護筒坑過大開挖。之后，在完成護筒開挖作業后，對坑底進行整平處理，然后再放入護筒，施工人員需要對放置的護筒位置進行認真檢查，尤其保證護筒垂直，當符合標準后，再使用黏土進行周邊回填，最后進行夯實。在回填作業中，同樣需要時刻觀察護筒的垂直程度，防止因為措施操作導致護筒出現偏移問題。而后，在完成護筒埋設后，施工人員再一次對護筒的位置和垂直度進行觀察，并同步實施復合校正，確保護筒中心與樁位中心重合。

第三，在護筒施工中，護筒埋深會因為工程差異，存在不同要求。因此，施工中，需工作人員對工程需求進行分析，針對性設置護筒埋深。同時，關注孔內泥漿的表面高度和地下水位高度，確保前者略高于后者一段距離；

第四，做好打樁定位。在打樁定位中，可使用十字交叉定位技術，在護筒上設置十字線，確保十字線交叉點與標樁處于完全重合狀態，之后方可進行樁機位移，確保鋼絲繩中心和交叉點間完全重合。

第五，在完成樁機定位作業后，由施工人員進行調平處理，應當保證樁座水平、輪盤和樁位中心處于相同中線上。在保證以上效果后，方可進行樁機固定，可放置施工中出現樁機偏移問題[3]。

5.2 制備符合施工要求的泥漿

第一，在對地基樁位進行測定時，先由技術人員對建筑工程的實際勘察結果進行分析，之后對建筑地基樁位進行布置，保證標示準確，結合工程實際情況，進行針對性調整。

第二，在安裝鉆孔設備時，由施工人員對施工現場地基進行平整，確保地基符合建筑項目荷載要求，并做好定期地基檢測與核對，為后續安裝操作創造有利條件。

第三，做好泥漿制備。實踐表明，泥漿質量同施工效率和地基穩固性呈正比例關系，可保護建筑孔壁，防止施工中出現的坍塌問題。在泥漿制備作業中，首先準備好各項原材料，包括但不限于水、水泥、混凝土添加劑，設計正確比例進行攪拌，觀察泥漿粘稠度，當泥漿粘稠度符合標準后，可停止攪拌。另外，對泥漿質量進行檢測，嚴格禁止不符合標準的泥漿進入到施工現場。針對廢泥漿，需要工作人員運輸到指定位置，重點關注廢泥漿可能帶來的環境污染問題[4]。

6 建筑地基基礎與樁基礎土建施工中的質量控制措施

6.1 保證放線測量結果準確性

高層建筑地基基礎和樁基礎施工中，需要重點關注放線測量工作，保證放線測量工作結果的準確性。同時，保證地基施工具有較好的安全效果，應當進行安全監管，針對人員操作中出現的錯誤行為予以及時糾正，并追究相關人員主體的責任。

具體而言，放線測量作業中，需要嚴格按照施工方案的要求進行操作。施工技術人員先行對測量場地實際情況進行觀察，重點搜集關鍵數據信息，可使用激光準直儀設備和經緯儀設備進行輔助。之后，對平面控制基線與地基標高基準點進行反復檢驗，最大程度上保證活動數據的精準程度。

6.2 做好壓樁處理

在管樁吊裝施工中，工作人員先對機臺進行調平處理，待準確對中后，再進行壓樁處理。實際壓樁作業中，施工人員需使用吊線錘和經緯儀對管樁位置進行控制，保證位置參數精準性。同時，對施工方案內容進行分析，將樁位誤差控制在施工方案的要求以內。一般情況，樁位的垂直誤差需小于0.5%，如果實際誤差超出1%，會明顯加大糾正作業難度。

在壓樁施工中，應當做好監測與控制，觀察樁上浮情況，當臨近上浮時，應該暫停壓樁作業，對上浮進行觀察，然后對樁基進行負壓測定，得出具體壓力數值，結合數值反饋結果采取對應控制措施。

在沉樁作業中，需要把握正確順序。一般由中心位置開始操作，由中心位置逐步向四周施打樁體。同時，在壓樁過程中，重點觀察周邊管線、建筑物等情況，可以采取適當措施降低對壓樁的負面影響[5]。

6.3 重視施工準備工作

高層建筑地基基礎和樁基礎施工中，需要完善準備工作。在施工前，由專門人員進行管理調配。

第一，在工程施工前，先行安排專業技術人員深入工程施工現場，對工程施工現場進行勘察，收集和整理重要數據信息，包括但不限于水分、地質、土壤、地形、管線等。同時，可利用BIM技術建立三維立體模型，將以上數據信息導入到模型中，通過模型觀察，判斷工程發展情況，針對性優化工程施工方案。

第二，對方案內容進行審核，確定施工技術、工藝、材料，做好工程預算，并組織各個部門進行溝通，權衡各個部門利益、需求和建議，為實現部門協調創造有利條件。其中，重點關注各項參數的準確性，提高后續施工的連貫性和有序性。

第三，做好數據信息記錄，重點把控樁基礎底部與頂部的高程、坐標數據信息，可采用樁基放線定位，結合定位結果組織施工作業[6]。

6.4 對工作人員進行培訓

在高程建筑地基基礎與樁基礎施工中，需保證人員具有教好的專業素質。

首先，在人員隊伍組建中，做好人員素質考核，保證人員素質匹配崗位需求，優化組織方案。

其次，對在職人員進行培訓教育。人員培訓中，可導入實際案例，通過案例分析，整理常見問題，總結問題處理方法，幫助人員積累有效經驗，逐步提高人員專業能力。

最后，完善人員管理制度。可建立責任機制、獎罰機制，重點關注人員行為，對人為因素導致的負面影響進行追責，形成約束力。此外，建立明確標準、規范和流程，為人員操作提供行為指南。

7 結束語

綜上所述，建筑工程是經濟社會建設中的基礎性工程。城鎮化背景下，建筑市場得到迅猛發展，高層建筑符合城市當前土地資源利用規劃，為最大程度解決城市用地需求。其中，要求重點關注高層建筑地基基礎建設，實現安全、穩定的高質量建設目標。文章從放線測量、準備工作、人員培訓等角度切入，在實踐中取得良好效果，值得被進一步推廣和應用。