高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术研究

李涛

【摘要】高层建筑基础深、垂直高度大，施工难度大，地基基础和桩基础是整个高层建筑的重要基础，其施工质量关系着高层建筑的安全性和稳定性，因此必须做好高层建筑地基基础和桩基础土建施工，优化和完善施工技术，提高地基基础和桩基础的稳定性。本文简要介绍了高层建筑地基基础施工中存在的问题，分析了高层建筑地基基础施工技术，阐述了高层建筑桩基础土建施工技术。

【关键词】高层建筑；地基基础；桩基础；土建施工技术

近年来，城市人口大幅上涨，而土地资源日益紧张，为了满足城市现代化城市发展要求，高层建筑的建设高度不断增加，而这对于高层建筑地基基础和桩基础施工质量提出了更高的要求。结合高层建筑地基处理过程中容易出现的问题，设计最佳的施工方案，采用科学合理的地基基础和桩基础施工技术，提高高层建筑地基承载力，确保高层建筑地基基础桩基础的稳定性，推动高层建筑的可持续发展。

一、高层建筑地基基础施工中存在的问题

地基基础施工水平直接关系着整个高层建筑的施工质量，当前在高层建筑地基基础施工中容易出现以下几方面的问题：

1.塌方

在高层建筑地基基础施工之前，相关设计人员没有进行实地勘察，不了解地基基础施工现场的地质质量和结构，并且在地基基础施工过程中，没有采取有效的地基加固处理，导致地基基础出现塌方问题，严重影响整个高层建筑地基的承载力和稳定性，造成巨大的经济损失，甚至人员伤亡。

2.地基保护不到位

在高层建筑地基基础施工时，没有采取有效的加固或者防护措施，例如，长江以南地区的高层建筑地基基础施工，由于地基土层很容易进水，必须有针对性采取保护措施，来保障高层建筑地基基础施工质量。因此在高层建筑地基基础施工之前，施工单位应仔细进行地基基础实地勘察，全面掌握当地的地质情况[1]，对地基基础做好充分保护。

3.施工管理水平低

高層建筑地基基础施工单位的施工管理水平较低，没有严格按照高层建筑地基基础施工要求组织施工建设，一方面，技术人员没有对施工人员和技术人员做好施工技术交底工作，存在着盲目施工、随便施工等问题；另一方面，施工工艺和施工技术落后，一些施工单位过度追求施工进度，忽视施工质量控制，导致地基基坑深度不符合施工设计要求，影响整个高层建筑地基基础的稳定性。地基基础处理关系着高层建筑后期所有工程项目的施工建设，因此施工单位必须严格把关地基基础施工的各个环节，科学分析地基基础施工中出现的问题，有针对性的采取有效措施，全面提高整个高层建筑施工质量。

二、高层建筑地基基础施工技术

地基基础处理质量是影响高层建筑使用寿命和稳定性的关键因素。我国各个地区的地质条件不同，高层建筑地基基础施工现场情况也不同，无论什么样的地质条件，都必须确保高层建筑地基基础具有较强的承载力，在地基基础施工过程中，做好地基加固处理，对于不符合施工要求的地质土层，采用科学合理的地基处理技术，优化和改善地质条件，然后再进行地基基础施工。

1.分层填土

在高层建筑地基基础施工中，一些地质土层的承载力小、遇水膨胀，严重影响地基基础的承载强度和稳定性。为了提高地基基础的稳定性，减少地基沉降性，可采用高稳定、高强度的施工材料替换这种软土地基，通过分层填土的施工方式，将符合施工要求的土填入软土地基中，在施工过程中防止地基土层出现缝隙或者孔洞，确保地基土层密实度严格符合高层建筑地基基础承载力要求。

2.碾压和夯实

为了提高高层建筑地基基础的稳定性和强度，在地基基础施工时，可采用有效方式对松软的地基土层进行大冲击力的碾压和夯实[2]，根据施工现场实际的地质土层情况，确定合理的碾压次数，结合不同的施工方法，可采用机械碾压法和振动夯实法来处理地基基础，最大程度地减少高层建筑地基基础的沉降量。

3.使土壤固结

由于土壤的液化性，地基土层中经常含有一些水分，在很大程度上影响了高层建筑地基基础的承载强度。在地基基础施工中，将水分全部排出，地基土层会自动固结，可有效提高地基基础稳定性。因此在高层建筑地基基础处理过程中，可采用科学合理的排水技术，将地基土层中的大量水分排出，降低地基基础的沉降量，提高地基土层的承载力。这种施工方法，经济实用、操作简单，可广泛的应用在高层建筑地基基础施工中。

4.采用化学方法

在高层建筑地基基础施工现场，向地基土层中加入碱液、丙烯酸铵、水泥浆等化学物质，在发生化学反应后，这些物质可以将地基土体有效粘结起来，从而改善地基基础土层性质。例如，某高层建筑地基基础施工现场有大量的膨胀土层，施工人员可以向地基土层中加入适量的亲水矿物质和石灰粉发生化学反应，改变膨胀土的性质，提高膨胀土层的强度和承载力。根据高层建筑地基基础施工现场的实际情况，还可以采用深层搅拌法、灌浆法和喷浆法等，有效提高高层建筑地基基础施工质量。

三、高层建筑桩基础土建施工技术

桩基础是高层建筑地基施工应用比较广泛的一种基础类型，如果施工现场的土质比较松软，利用普通的基础处理方法无法满足高层建筑对地基稳定性、变形和强度的要求，这时可采用桩基础，在地基基础中插入几根桩，如图1所示，将高层建筑荷载通过桩基础传递到更深的岩层或土层，提高高层建筑地基基础的承载能力。当前，高层建筑桩基础主要有钻孔灌注桩、沉管灌注桩、树根桩、预制桩等[3]。

图1桩基础结构图

按照施工方法的不同，高层建筑桩基础土建施工技术可以分为静力压桩施工技术和振动沉桩施工技术。静力压桩施工技术是指静力压装机江在自重和桩架配重作用下，利用反力将桩基础压入地基土层中，在应用静力压桩施工技术时，由于作用力在破坏地基土层结构的同时，地基土层也会产生一定的反作用力，因此应尽量连续施工操作，这种施工技术在粘土层地基中应用广泛，具有质量可靠、工艺简单、噪音小、造价低等特点。振动沉桩施工技术主要是将振动器固定在桩顶部，使桩基础在自身重力和振动效果的综合作用下，逐渐下沉到地基土层，施工操作比较简单，具有良好的打桩效果，可明显提高高层建筑地基基础施工效率，降低施工人员的劳动强度，减少施工成本。

在高层建筑桩基础施工过程中，应合理设计桩基础的桩长和桩型，结合当地的地质资料中的相关参数，设计多种的桩长和桩型施工方案，再综合考虑实际施工操作的切实可行性、桩基沉降量、地基承载力以及施工过程可能会出现的问题，选择最佳的桩基础施工方案。在桩基础施工之前，要进行试桩，确定合理的桩长和桩型，并且采用科学合理的施工方法，例如增加承台高度和拉梁高度、配筋等，解决桩基础施工中出现的偏心问题，使桩基础施工质量严格满足高层建筑施工设计要求。

结束语：

地基基础和桩基础土建施工是高层建筑施工建设的关键环节，其施工质量直接影响着整个高层建筑的安全性，因此必须加强高层建筑地基基础和桩基础施工各个环节的质量控制，结合高层建筑地基施工现场的实际情况，采用科学合理的地基基础和桩基础施工技术，有针对性地处理地基基础施工中出现的问题，减少地基基础和桩基础施工过程中的安全隐患 ，提高高层建筑的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]余宏. 浅谈高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J]. 科技风，2011，22：169-170.

[2]姚树太. 浅谈高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J]. 中华民居（下旬刊），2012，12：67-68.

[3]胡裔贤，林海岚. 高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术研究[J]. 硅谷，2013，05：133+148.