高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术的思考

祁腾晟

摘要：本文首先从高层建筑地基基础施工前的准备工作；使用分层填土的方式完成地基基础的换土填层；土壤固化结合的施工技术；高层建筑地基基础施工容易出现的问题四方面分析高层建筑地基基础施工技术，然后讨论桩基础土木施工技术的相关内容：施工前的准备工作有哪些；桩基础施工应该注意的问题；静力沉桩和振动沉桩的具体操作。

关键词：振动沉桩；分层填土；化学固化

引言：

在建筑中地基是关键的组成部分，承担着承载建筑物自重的任务，以确保建筑物能够较好的存在于地面之上。在地基的作用下，建筑物能够把自身的压力均匀的传递到地下结构，因此建筑物的使用寿命和使用性能在很大程度上取决于地基。在进行地基的施工任务时，必须保证地基的固定性，使地基稳定的发挥必要的作用。

一、分析高层建筑地基基础施工技术

（一）高层建筑地基基础施工前的准备工作

在对地基基础施工前要详细的掌握工程的基础资料，要对施工现场进行全面详细勘探，勘探的内容包括现场的地理条件、地下水位情况、水质条件、勘探的结果要反馈给施工编制人员，另外还要了解施工现场的土层情况，检验土层的力学特征，这样才能较好的计划成桩的范围，以及成桩的深度。要掌握施工现场的自然条件，这样才能较好的预计出施工现场可能出现的人为影响因素，也方便施工人员制定一系列的规避措施。要全面的调查施工现场主要建筑物的分布情况，要掌握这些建筑物的结构和目前的存在状况。要掌握在地基基础施工范围内的地下管道分布情况，包括管道的埋深信息、使用年限信息以及总体的结构信息。

（二）使用分层填土的方式完成地基基础的换土填层

存在部分的地域土质比较潮湿，具有一定的膨胀性，土质的承重能力也比较弱。这是因为土层受到了地下水和当地气候的影响，这样的土质条件对于地基基础来说不利于其稳定性和较大强度的形成。因此必须要解决土质条件差这一问题，要有效的减弱土质的沉降性，增大地基基础的强度。可以采取的措施是将天然软土替换掉，替换的材料应该具备强度高、较稳定的特点。替换的方式是分层填土，这一方式能够有效的避免填土完成之后土体出现孔洞或者是缝隙，使得土地的密度能够达到符合要求的承重力标准[1]。需要注意的是地基的轻度会与标准的要求有一定的差距，为此要提高地基的轻度。要制造出较大的冲击力，来对地基中的软土进行夯实，通过碾压的方式最大化降低地基在投入使用后的向下沉降值。可以使用振动夯实法完成这一工作，也可以使用机械碾压法實现对地基的夯实。

（三）土壤固化结合的施工技术

在施工的现场土层土壤具有液化性质，这是因为在土壤中会含有或多或少的水分，而土层的承载强度会受到水分含量的影响。如果能够把土壤中的水分排解掉，土层会自然而然的固化凝结，因此降低土壤的水分含量能够有效的提高土层的承重能力，从而减小地基基础的沉降量。降低土壤的含水量是一种比较简单方便的手段，因此在实际的施工过程中应用十分广泛。另外还有一种方式是使用化学物质以达到土壤固结的目的。化学固化土壤的方法有三种，一种是喷浆法，一种是灌浆法，还有一种方法是深层搅拌法。具有固化土壤作用的化学物质有水泥浆、碱液以及丙烯酸铵。把这些化学物质加入到土壤中，会发生化学反应，起到让土质粘结的作用，达到改善施工条件的目的，使得原本不达标的施工条件能够达到符合要求的施工标准。比如在某些情况下，完成高层建筑的建设需要膨胀土作为地基，就可以使用石灰和膨胀土中的亲水矿物质以产生化学反应，这样就能够有效的改善土壤的性质，使其转变为膨胀土，并具备较强的承重能力。

（四）高层建筑地基基础施工容易出现的问题

在地基基础施工中可能出现塌方问题，这是一个十分严重的问题，会对整个地基的稳定性产生不利的影响，使地基的载重能力减弱，从而导致整个工程出现问题，另外也会对周围建筑的安全性造成严重的威胁，有可能会引发严重的安全事故，导致人员的伤亡，为此必须要有效的规避这一问题。在施工的过程中，如果施工方马虎大意，没有采取有效的管理措施，挖出的基坑就有可能与设计的要求不相符合，这样地基的承重能力就有可能无法达到使用的标准，从而影响到整个建设项目的施工质量。以长江以南雨水充沛的地区为例，如果对地基没有一个良好的保护，就有可能使得雨水影响地基的结构和性能，因此地基的保护工作也是容易出现问题的一项任务[2]。

二、分析高层建筑桩基础土木施工技术

（一）高层建筑桩基础土木施工技术施工前的准备工作

基础资料掌握完毕后，还要考虑到施工放线的相关内容。在正式开始施工以前，需要再次检查相关的轴线，这样能够有效的确保施工现场相关控制点的正确布设。进而为后续的施工创造出良好的条件，完成各项的基础检查工作之后需要开展的是定桩工作。在设计方案中有对桩位的具体规划，定桩施工必须要以此为依据，以保证定桩施工的科学合理性，保证后续使用的安全性。在进行高层建筑的桩基础的校对和复核工作时，应当准确的发现其中的问题，并采取有效的解决措施，以此避免在未来出现严重的错误。

（二）高层建筑桩基础施工应该注意的问题

在高层建筑的桩基础施工任务中，有两个重要的参数，分别是桩型和桩长。必须要合理的规划和选择这两项参数，以保证施工的整体质量。在设计桩基础的环节中，设计人员应该在充分掌握施工现场地质条件的基础上，进行桩型和桩长的设计，为保证施工的顺利进行，应当设计出多种合理的方案，之后要进行地基承载能力的验算，此外还要详细的考虑到桩基的沉降问题，在对比之后选择出桩型和桩长的最优参数。而到了关键的施工阶段要实现对桩基参数的严格控制，确保与设计的参数高度相同，将偏差控制在一定的范围之内。桩基础是高层建筑基础中的重要组成部分，施工必须要达到很高的强度要求。为了避免地基基础产生变形的问题，就不能采用一般的施工手段，要使用典型的桩基础完成施工。将桩放入到建筑基础中，能够把建筑的承载力传递给建筑的岩石层。在目前的发展阶段中，应用较多的桩基础是树根、钻孔灌注桩、预制桩。施工的技术有静力沉桩和振动沉桩。

（三）静力沉桩和振动沉桩

静力沉桩施工技术的原理是利用桩基础的自重和桩架之间的作用，二者之间的反作用力会将桩基础打入地基基础。在实际施工时，桩基自重和桩架之间的作用力足以破坏地基的基础结构，而地基基础也会产生反作用力，这是因为力的作用效果是相互的。如果进行连续的施工操作，静力沉桩会产生更大的效用。这一施工技术在黏土层的地基基础中能够取得较好的效果，不仅会降低施工的成本，还能保证施工的质量[3]。在使用振动沉桩技术时，施工单位应该遵循循序渐进的原则，开始时使用小的力度，使用接触面积小的锤结构打桩，当桩体的一部分进入到地底，再使用面积较大的锤结构，使用较大的力度进行打桩。以某次施工为例，桩基础的施工使用了振动沉桩的技术，利用振动器设备将预制桩打入地下，与此同时土层自然而然的产生了收缩的现象，桩体便较好的进入地底的结构中，另外在此次施工中，桩体自重较大，因而其中存在较大的摩擦力。

总结：

综上所述，本文研究高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术，发现在地基基础施工中要千万避免出现塌方的问题，为此要做好土壤固化结合的工作，做好换土填层的工作，实现土壤性质的有效改善，让土层具备较强的承重能力。另外在桩基础施工方面，要合理确定桩型和桩长，以保证整体的施工质量。

参考文献：

[1]刘兴臣.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术的思考[J].居舍，2018（22）：36-37.

[2]杨舟洋. 软弱地基上的建筑基础选型研究[D].西华大学，2016.

[3]颜永红.地基基础与桩基础土建施工的技术探讨[J].中国新技术新产品，2016（04）：118-119.