高层建筑地基基础施工质量控制研究

2020-02-28谢文焕

绿色环保建材 2020年9期

谢文焕

中煤江南建设发展有限公司珠海分公司

1 引言

地基是建筑工程中的基础环节，具有隐蔽性强的特点，若不重视施工质量管控，容易出现施工安全隐患，威胁作业人员的人身安全。因此，有必要以高层建筑作为研究主体，深入分析建筑地基基础施工中的质量控制要点，采取针对性质量控制措施，总结先进的质量控制经验，为后续地基基础施工提供技术支持。

2 高层建筑在地基基础施工中进行质量控制的重要性

2.1 提升建筑工程竞争力

新时期建筑市场竞争激烈，企业若想得到良好竞争优势，有必要树立工程质量目标。由于地基基础是建筑项目的主要部分，若忽视了该模块的质量控制，容易出现安全和质量问题，影响项目建设的经济收益和社会效益，对于提升建筑企业竞争力造成消极影响。因此，有必要对地基基础加强质量控制，提高企业的市场影响力和竞争力。

2.2 获取综合效益

高层建筑地基施工属于系统化、大规模项目。具有成本高、人员多、工作任务量大的特点，在实际项目施工阶段会出现较多不确定因素，影响施工质量，进而增加返工作业的次数和机率，拖延项目施工进度，消耗大量的人力、财力和物力，耗费施工建设成本，影响工程综合效益。如果在项目建设过程中加强对质量的管控，能够有效规避施工质量问题，节约施工成本，提升项目效益。

3 地基基础施工质量控制要点

3.1 地基基础施工设计规划要点

项目开工之前，有必要对施工全过程完成设计和规划，加强对基础质量的把控，为后续地基施工奠定基础[1]。因此，应在施工准备阶段构建组织管理部门，提前准备、检查施工材料，结合设计要求选择质量控制策略。建议完善落实施工质量控制责任机制，由专人对地基基础施工进行管理，将责任落实到具体人员手中，优化施工质量。同时，需要对施工材料加强管理，科学选择性价比高、价格合理、品质良好的材料。由于建设项目地基施工材料不合格会对施工过程产生较大影响，因此选择施工材料时建议结合性能、数量、型号等要求进行选购。当材料选择完毕后，应优化运输方式，防止材料损坏增加施工成本。科学存储现场材料，避免其破损、受潮，影响地基施工质量。在材料进场至使用过程中，加强质量控制，避免施工材料不满足建设要求。

3.2 地基基础施工质量监督要点

在地基基础施工过程中，有必要建立健全地基基础施工监督体系，对施工全过程加强质量控制，全面监督和记录施工流程，实现地基建设的规范化。如果在地基建设过程中出现违规、高风险问题，应科学纠正。建议落实建设责任逐层负责机制，确保项目某一模块合格后再进入下一阶段，优化施工质量。另外，地基基础施工会用到大规模机械设备，若其出现质量问题，会影响施工进度，因此应加强对设备的检查，规避安全隐患。

3.3 地基基础施工质量规范要点

在地基基础施工过程中存在较多质量因素，例如人为因素、不确定因素等。因此施工部门需要加强对管理部门、施工部门的规范管理，定期开展施工质量规范培训和教育工作，组建高水平、高品质的建设团队[2]。针对项目中出现的突发问题，应围绕“品质第一”的原则，对施工全过程加强管理，结合现场实际情况科学选择施工技术和设备，合理控制施工质量。

4 高层建筑在地基基础施工中进行质量控制的途径

4.1 地基基础加固方式

（1）强夯法。其一，定位操作。该过程是强夯法的难点和关键点，需要工作人员依据布置图进行施工参考，明确夯点的具体位置，进而逐步测放夯点。注意在工程前期，应确保现场施工区域的平整性，若存在问题需要借助推土机预压2～3 次。当场地平整后测量场地高程，进而科学设置夯点，为后续测量放线工作奠定基础。若地基施工中水位较高，可以在地表铺设厚度为0.6m～2m的砂石或粗砂，或者降低水位高度，防止施工过程出现下陷问题，降低该施工模式所产生的孔隙水压。

其二，分段操作。强夯法施工的主要次序是从一端向另一端缓慢开展，由边缘至中心完成夯实操作。因此，在工程建设过程应保证现场平整度，借助推土机夯实后将施工区域推平，为后续测量定位、夯击操作奠定基础。强夯加固过程中，需要围绕“从深到浅”的原则，首先加固深层土，其次加固中层土，最后加固表层土，选取小体积夯锤进行满夯操作[3]。

其三，夯击施工阶段的依据是试验参数，能够确定参数具体范围，进而提升夯位的准确性，注意落锤时力度因均匀且平衡。在夯击操作时，如果夯坑中存在积水问题，需要立即暂停施工，及时处理积水区域。若施工部分是含水区域，其中含水量大，建议铺设高度是0.7m～1.5m的砂石，再开展夯击操作。每次操作完成后，应填平坑洞，再进行夯击操作。

（2）砂石桩法。砂石桩法主要针对软土地地基开展工作，其中包括砂石桩、砂桩等结构，通过水冲、冲击等模式对软体地基进行成孔操作。在洞中挤压碎石、砂卵石等材料，构成大直径紧密桩体，发挥地基加固性能。该模式操作流程简单，具有高效性，适用于松砂地基、软黏土地基。

（3）垫层换填法。在设计地基基层施工计划时，应依托地质勘查报告，若持力层脆弱，需要结合其载荷强度制定施工要求。此情况建议使用换土垫层方式开展工作，能够有效提升地基基础的质量，节约施工成本。垫层换填方式又称换土技术，需要先将地基中的软土清理干净，再借助石块、土夯实地基。这些材料稳定性较强，可以提升地基施工质量。在实际施工阶段，建议利用天然沙砾开展换填工作，厚度设置为2m，依托压实、分层填筑、压实度测试等方式进行施工，注意分析砂砾中石子的级配、含量，对材料进行检测，防止对后续压实工作造成阻碍。

（4）注浆法。应用注浆法能够有效提升地基质量，在此过程中需要记录钻孔过程，注意在计划土层上方留置厚度约为1m的不加固土层，防止浆液渗漏问题。此外，科学控制灌浆压力，建议控制在0.2MPa～0.4MPa 范围内。当注浆完成后，数值范围是0.8MPa～1.0MPa。定位注浆孔后，应标注注浆的孔径、孔深、孔位，保证地基施工阶段质量。若邻近的土层结构、性质具有差异性，需要加固渗透系数偏大的土层，同时核查注浆的次序、浆液配比、注浆压力等要素。加固操作的原则为“从上至下”，但深度越大渗透系数越大，应按照由下至上的原则开展加固操作，并对钻孔的孔径、位置、深度进行检测。此外，灌注桩施工过程中需要满足钻孔垂直度要求，在成孔完成后应及时清除洞内杂物，避免内部坍塌。若桩底灌注性较差，需要提升注浆压力，建议超过4MPa。

4.2 科学设置桩柱数

对单桩开展抗压力检测工作时，应确保检测过程中选择的检测数量大于整体数量的1%，每次检测数目小于4 根[4]。若检测过程选择的材料数量无法满足具体要求，需要结合现场实际施工要求，提高检测和整体桩柱的数量，优化工程建设质量。同时，若在地基施工阶段采取新式施工技术，施工地质结构会发生变化，因此有必要提高桩体数量，创新初始桩体参数设计要求、施工工艺。若施工过程结束，应结合具体施工过程选择桩体。在土群桩施工阶段，会出现土体隆起、土体侧挤问题，容易使桩体拉断，因此有必要加强施工防范。

4.3 把控基槽质量

（1）基槽开挖过程质量控制.基槽开挖环节一般在放线工作后，借助人工修边+机械作业的形式开展工作。其中，人工挖掘在机械挖掘后进行整平操作，将开挖土方置于邻近的安全区域，节约材料运输成本。施工阶段有必要结合具体情况清除场地中的泥土，为后续回填工作提供帮助。当基槽开挖到底部时，需要测量基槽底侧的标高，保证施工数据与设计数据相契合，便于开展下一环节的施工操作。防止基槽在外界环境中暴露太久，在雨水中浸泡，进而影响地基承载力，导致拟建物出现质量问题[5]。同时，在填方施工过程中，需要检测该过程中泥土含水量，保证土质中含水量处于最佳状态，使碾压次数最低。如果填方土质具有差异性，建议使用分层填方的方式开展工作，结合技术要求从最底层开始工作，围绕“由下至上”的原则，分层填土、完成夯实。若借助人工操作填土，建议将每层厚度控制在25cm～35cm内，严格把控碾压次数、速度，监测工程实际情况和基础设施。

（2）基槽检验过程.基槽检测工作需要与设计部门、地勘部门合作，结合设计图纸检测基槽的标高、尺寸。具体检测工作如下：其一，针对承重墙下侧、墙角、柱基、其他受力结构进行重点检查。其二，观察基槽的底端是否挖掘到预计持力层，判断是否执行下挖操作。其三，查看基槽底部的土层是否存在橡皮土、软弱土、含水量异常情况，若出现问题需要迅速解决，避免影响地基基础建设质量。检测过程应判断基槽土方实际情况，分析整体土质、土层软硬度等情况。此外，需要对基槽开展钎探施工，该模块能够分析土质的差异性，避免软土对地基施工带来的消极影响。注意在钎探操作后，需要详细记录施工区域周边建筑物、管网、水井的位置，为后续工作提供数据支持。

4.4 施工过程质量控制

（1）地基挤密施工。挤密桩施工技术对于高层建筑的地基处理具有积极作用。施工原理实际上是夯实地基基础，提升地基强度和承载力。常见的挤密施工方式为重锤施工，将钢管借助击打的形式插入土中，并利用侧向挤密模式提高地基密实度，将钢管彻底拔出并回填土。当前十分常见的挤密技术包含砂石桩、水泥-土复合桩、粉煤灰水泥地基等，建议结合施工实际地质条件，科学选择技术。例如，对于软弱土质，可以使用碎石桩、砂石桩，借助高压水冲洗技术，构建紧密度较高的桩体。

（2）地基修筑过程。若想规避建筑地基施工中的质量问题，既需要科学使用技术，还应优化修筑手段，使施工质量满足设计标准。因此，在施工过程中需科学把控挖掘的深度，防止地基基础受到地下水的消极作用，避免减弱地基基础的稳定性，形成环境污染。

4.5 地基局部加固操作

4.5.1 建议处理松土坑

若在施工中基槽底端出现淤泥、松软土质，需要彻底清除，露出原有土层，再使用天然建筑材料填入地基内。若底部地下水位较高或存在积水，建议在防潮位置利用钢筋砖转圈梁，规避地基不均匀沉降的问题，提升地基基础建设质量。

4.5.2 处理土井和砖井

若基槽施工阶段出现土井、砖井，需要选取和井底土层性质相同或相近的材料开展回填操作，在压实后拆除井砖，将灰土、素混凝土填入基槽底部并夯实。此外还可以填入压缩泥土，并检查其紧密度，若结构稳定，拆除砖块至距离基底1m位置，再借助灰土填充。

4.5.3 加固地基

高层地基基础施工模式较多，一般需要结合实际情况、施工设备、地质条件等因素选择加固形式。其中灰土垫层主要包含黏土、石灰等材料，依照某一固定比例搅拌均匀，分层铺设在基槽中，再夯实完成。此加固形式工作效率较高，材料获取便捷，十分适合对湿陷黄土、软弱土的地基开展换土操作。此外，碎石垫层、砂石垫层加固工作主要选择人工碎石、卵石完成并分层铺设，适合地基内水位高、挖掘深度大的基槽。

4.5.4 对特殊地基的加固处理

部分施工区域地基需要加固，主要施工方式包含砂石配合比、灰土配合比两种。其中，灰土配合比加固模式是将黏土和石灰，结合特定比例混合，体积比可以设置为3：7或者2：8，混合后搅拌均匀，再铺设到基槽中，开展夯实工作。该加固形式的施工效率高、工序简便、成本低，能够对特殊地质条件的地基基础完成加固操作，提升施工质量；砂石配合比加固模式主要针对加固要求较高的区域，选择加固度良好的砂石开展加固操作，主要加固过程如下：分层铺设鹅卵石，借助碾压操作保证砂石成型。该施工模式适用于加固挖掘深度较大的区域，并对大面积开挖、地下水位高的位置进行高效加固。

4.6 预制桩施工

高层建筑地基施工中，桩基础是常见的施工内容，包含锤击技术、静压技术、振动沉桩技术。在施工过程中，打桩的次序决定地基基础的质量，因此建设过程需要明确打桩顺序。建议借助桩基础上材料规格、标高、桩距完成综合分析。桩基础施工过程中常见打桩次序包含：由中间向两侧打桩、分段打桩、从中间至周边打桩三种，建议结合施工实际情况进行选择。由于高层建筑中桩基础施工规模较大，需要应用基础机械，容易使地基出现不同程度的沉降问题，导致施工现场平整度受到影响。建议在设备入场前使用碎石材料，铺设厚度是20cm 的地层，或者铺设道板，进而提升地基的承载力。此外，应在打桩阶段定期检测桩结构承载力、桩位偏差，将其控制在合理范围内。