高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术的应用研究

2021-11-28罗吉乐

中国科技纵横 2021年11期

罗吉乐

（江西省第一房屋建筑公司哈尔滨分公司，黑龙江哈尔滨 150096）

1.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术应用概述

1.1 高层建筑地基基础和桩基础简述

经济和社会的发展促进了建筑施工规模的不断扩大，高层建筑因其有效利用建筑面积、有效解决土地资源有限限制的特点成为现代建筑发展的主要方向。桩基础以及地基基础技术是高层建筑施工技术的重要组成内容，地基础和桩基础是基础的两种不同形式，是建筑中不可缺少的机构。地基是建筑体底层建筑荷载力作用影响下，发生形变部分起支撑基础埋在地下的扩大部分岩石体或土体，地基可以起到良好的荷载作用，但无法有效保障整体建筑的质量，地基分为人工地基和自然地基两种类型。桩基础是在地基础不能满足建筑所需承载力时，采用人工的方式进行加固的施工方法，桩基础是由桩和连接桩顶的桩承台组成的基础，是现代建筑中承载大型高层建筑的常用施工技术[1]。

1.2 高层建筑地基基础和桩基础施工特点

高层建筑因施工工程高度高、周期长、造价成本高施工环节复杂等特点对技术管控、细节管理提出有更高要求。我国高层建筑地基基础具有复杂性、多发性和随机性，这些特性给施工带来了一定的风险，影响着施工的安全系数，施工中出现问题就极易形成整体工程的质量问题，造成经济损失。我国幅源辽阔，在建筑设计中面临比较复杂的地形地貌，在高层建筑地基基础中需要综合考虑具体情况；基础施工运营流程中需要完善的质量管理体系，实时、有效监督各环节中潜在问题，保证施工与管理的合理性。

2.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术应用

2.1 施工准备阶段

设计施工人员要在基础施工前充分准备，分析地下施工条件，掌握工程基础资料，定位施工的技术要点。勘测、设计地基是设计施工的重要环节，施工中要强化勘察、了解施工现场土层力学特征、全面详细勘查地形、地貌，建筑物和构筑物结构和位置；严格控制设计、施工放线环节控制点布设，创设良好施工条件[2]。

2.2 地基基础施工技术分析

地基基础施工的第一步是分层填土重置土垫层，施工现场土地受膨胀性和湿度影响，土层承载能力难以达到地基基础强度与稳定性的基本。在施工中采用的稳定性和强度达标的土质材料替换原软土层是合理、有效的措施。实际工作中经常采用分层填充法，填土、砂、回填砼等方式可以有效避免地基础出现孔洞、间隙，达到基础稳定性、密实性要求，此种方法成本相对比较高、技术较复杂。

填土后需要碾压与夯实，地基础在填土后可以采用大型压路机等车辆对土壤进行大冲击力碾压夯实，以提升地基础的整体强度，避免地基不均匀沉降。碾压夯实后要利用疏水和固水手段排除土层水份，促进土壤快速固结，但碾压法耗费周期较长，资金耗费较大。实际工作中除应用物理方法加固土层外，也可以加入适当化学制剂加速土层固化，在地基里适当加入碱液和丙烯酸在一定程度可以提升土质强度，以提高地基承载能力。

地基基础处理过程中施工人员需要充分了解地质结构，有针对性地组织设计、施工，避免高层建筑地基施工的塌方问题出现，保证工程质量和进度；切实采取科学有效的地基保护措施，健全和完善高层建筑现场施工体系，依据施工实际进行修改和调整施工管理。

2.3 桩基础施工技术类型

桩基础是现代施工技术中比较典型的施工类型，广泛应用于高层建筑施工中。桩基础能有效提高地基强度和稳定性，有效分担上层建筑压力，提升地基荷载能力。钻孔灌注桩、静力压桩、预制桩是比较常见的桩基础类型。

2.3.1 钻孔灌注桩基础施工技术

钻孔灌注桩基础施工技术具有比较广泛的适用性，通过钻孔将桩基础与地基基础相连，其强度、模量和桩顶表面压力均比较大，有效提升地基整体承载力。施工技术人员要优化桩基技术，科学统筹安排施工工序。

（1）钻孔。钻孔是桩基础施工中的基础施工环节，是保证结构稳定的重要内容。施工技术管理人员要选择符合工程要求的施工配套钻机和钻头型号，结合工程实际土层结构，确定适当的地质层、钻孔和孔深开展施工，钻孔过程中要保证桩中心线准确符合设计要求；比较和优化技术方案，控制孔洞钻进速率、节奏，降低塌孔、缩径、偏斜等问题出现概率，提高施工成孔率。

（2）清孔。当钻机钻至工程设计标准高度时要立即停止，在距离孔底50mm～80mm时连续空钻，合理排放溢出排浆，采取换浆清洗法清理钻孔泥浆，清孔中要控制应用泥浆含沙量和返浆比例，促进原材料充分融合。

（3）安放钢筋笼。清孔后要将预先制作的钢筋笼放入所钻孔洞中，一方面详细了解现场设计、验证，要检验钢筋笼的制作是否符合设计施工标准；另一方面审查吊装设备施工人员专业证书，确保施工人员“持证上岗”，安放中要轻轻落下，确保钢筋笼精准落入孔洞，避免结构错位，防止钢筋笼上浮。

2.3.2 静力压桩基础施工技术

静力压桩技术利用桩架和桩自身重力配重作用进行压力式侵入开展施工，静压桩基础能解决传统打桩技术污染高、噪音大的特点，具有施工便捷、损耗成本较小的优点，适用于软土区域的建设施工。静压桩施工在对场地进行清理后，在仔细衡量桩型以及桩长，将管桩安放在桩机夹持箱里，调至适当位置后进行压桩施工，压桩过程中要保持桩身垂直，偏离角度控制在0.5%以内，优化接桩处理，压桩后进行焊接固定并截去桩顶超标部分，保证桩体内部结构与外部连接稳定性。

3.高层建筑地基基础施工技术应用要点

3.1 重视放线测量等基础性工作准确性

施工技术人员要充分重视放线测量工作的准确性、严密性，通过精细化管理降低实际工作中可能产生的误差。在开展测量工作前，工作人员要认真较对测量仪器，并熟练掌握仪器、设备的使用操作方法。信息化时代还要重视技术的升级优化，运用新的技术手段指导施工，优化基础的放线定位管理，结合图纸内容，明示施工标识[3]。

3.2 严把工程材料、构件、设备质量关，强化设备日常维护管理

施工材料的优劣是地基础施工质量的重要影响因素。管理人员要树立责任心和质量意识，从采购环节入手，严格入场材料、设备的质量检测机制，检查结构与配件参数，杜绝不合格材料入场；在混凝土材料的选择上要针对不同规格型号分层化系统管理；健全完善设备维护管理流程，形成定期、不定期设备检测机制，保障这两大基础的稳固性。