高层建筑基础施工及地基处理技术应用

2023-01-13胡宝堂

建筑与装饰 2022年5期

胡宝堂

湖北正泰建筑有限公司湖北仙桃 433000

1 重视高层建筑基础施工及地基处理技术的重要意义

在高层建筑施工过程中，对基础施工及地基处理技术及时做好监督和把控，可以在很大程度上保障高层建筑的基础施工质量，为高层建筑后期的安全、高效的施工提供良好的基础。这样不仅能够有效提高施工的整体进度，缩短建筑施工周期，同时还有利于降低建筑工程整体的资金投入，创造更好的经济效益。

另外，通过对高层建筑地基处理技术的有效应用，可以使相关技术人员有效结合现场施工环境和高层建筑的整体要求，制定更加完善和详细的施工方案，避免在后期的施工中出现施工问题，切实保障高层建筑施工的质量和施工人员的安全[1]。

2 高层建筑基础施工及地基处理的主要特征

2.1 高层建筑基础施工具有困难性

由于高层建筑的地基都处于地下很深的位置，所以无论是地基具体的施工环节，还是各类原料的运输及各项施工技术的开展，都会面临很大的困难，同时伴有较大的安全隐患，因此其施工的困难性是可以预见的。在高层建筑基础施工的过程中需要施工人员全面考虑到各项技术应用的参数，同时还要对所在施工区域的地质条件做出详细的勘察，尤其是一些涉及深挖的区域，还需要考虑到地质结构和土质的随时变化。如果施工人员及相应的技术人员未能全面考虑到基础施工中可能存在的问题，或者在施工的过程中没有严格按照相应的标准和规范进行操作，那么就很可能对整个施工的安全带来影响，进而也会带来巨大的经济损失。

2.2 高层建筑基础施工的复杂性

高层建筑基础施工还具有一定的复杂性，高层建筑本身的工程量比较大，涉及的施工材料、设备、人员等都比较多，同时最为复杂的是高层建筑的地质条件。在实际的高层建筑施工中，有些高层建筑的地基甚至存在很大部分的黄土和淤泥，针对这部分土质，在很大程度上就增加了施工的难度，相关的施工人员需要通过材料的换填或其他加固技术，在保证地基稳定性的基础上才能继续进行基础施工。基础区域的地质条件越复杂，那么在地基处理的施工中所面临的难度就越大，因此也需要投入大量的人力和物力的成本，来改善施工环境，确保地基的稳定和可靠[2]。

3 高层建筑基础施工的要求及质量影响因素

高层建筑基础施工是整个高层建筑施工项目中最为基础的环节，对于整个高层建筑施工项目的质量起着决定性的作用，如果无法有效保障高层建筑基础施工环节的质量，那么整个建筑项目无异于是空中楼阁。高层建筑的技术施工涉及的施工环节及技术领域比较多，因此需要对各个领域都严格把控，避免出现不必要的疏忽和漏洞。对于高层建筑基础施工的基本要求，首先需要高层建筑基础要具备极强的承载力和抗压力，此外，考虑到各类自然环境及自然灾害的影响，高层建筑的基础还需要具备合格的抗震能力，确保遇到自然灾害时能够更好地保障人们的生命财产安全。最后，在考虑到高层建筑基础施工质量的同时，也要考虑到其经济性，在保证质量和安全的基础上，尽可能地降低经济投入，合理配置各项资源，利用先进的地基处理技术，力求更好的节约经济成本。

在高层建筑基础施工的过程中，影响其质量的因素有很多，综合表现在施工方案是否合理、施工技术是否符合规范、施工机械设备是否符合标准以及施工人员的素质是否达到要求等方面。所以在具体的施工过程中，需要相应的监管人员及相关部门要对各个施工质量的影响因素都加强监督和管理，及时发现问题，解决问题[3]。

4 高层建筑基础施工及地基处理技术的具体应用

4.1 基坑支护技术的具体应用

在高层建筑基础施工中，基层支护技术是一种常见的地基处理技术，其应用非常广泛，同时在高层建筑基础施工中也发挥了十分重要的作用。受高层建筑自身结构的影响，同时基坑开挖的深度比较大，因此在基础施工中就必须要加强对深基坑周边环境的地基处理，保证地基的稳定性和牢固性。深基础支护施工能够对深基坑周边的环境进行有效的加固，为了确保深基坑支护技术的有效落实，需要相关的施工人员和管理人员，对各个施工的流程进行合理的安排和部署，例如，施工前各项材料及设备的准备，周围环境的清理、支护桩施工、锚杆施工以及土方开挖等具体的操作步骤及技术要求等，都需要提前做好合理的规划方案和技术标准。

在具体施工中，施工人员需要利用现浇钢筋混凝土作为护壁，确保相应的基础施工符合要求后，才能继续开展基槽开挖工作。如果高层建筑的基础工程位于低水位的非软土区域，那么结合实际的施工要求及需要，可以采用土钉墙支护体系。

基坑支护技术具有一定的施工难度，因此需要相应的监管人员对各个环节及时做好监督和质量把控，确保在基础施工阶段能够为高层建筑的施工打下坚实的基础。

4.2 桩基础施工技术的具体应用

在现阶段的高层建筑基础施工中，桩基础施工技术的应用也十分广泛，而且随着相关技术的不断完善和更新，其发挥的作用也越来越大，在地基加固方面，其效果十分的显著。受施工环境的影响，在高层建筑施工中，不可避免地会遇到地基土质松软，土壤强度低的情况，因此这就需要对地基进行加固，确保其承载力和抗压力能够符合高层建筑的施工要求。目前，在高层建筑施工中，桩基础施工主要采用的是灌注桩施工技术，相比于传统的混凝土预制桩施工技术，其具有施工效率高，强度指标好，施工噪音小等优点。

在高层建筑桩基础施工过程中，同样需要施工人员提前要做好相应的准备工作，比如提前设置好泥浆循环系统、埋设钢护筒等。根据以往的高层建筑施工案例及施工检验来看，桩基础施工过程中需要重点把握的环节是成孔施工，为了确保该环节的施工质量，需要施工人员对钻机的就位、钢筋笼的制作以及混凝土的浇筑等方面重点关注，确保关键环节不出现纰漏，然后根据施工的要求，合理安排各个施工程序，确保桩基础施工顺利有序的进行。

4.3 CFG桩复合地基处理技术

在高层建筑基础施工中，还有一种CFG桩复合地基处理技术经常被应用，所谓的CFG桩指的就是水泥粉煤灰碎石桩。这种CFG桩不再是以混凝土材料为主，而是主要以粉煤灰、水泥、砂和碎石为主。通过把水泥、粉煤灰与砂掺入碎石桩中，然后再根据相应的参数加入合适比例的水，进行充分的搅拌，最终就形成了CFG桩。CFG桩一般比较适用于粉土地基、黏性土地基的施工中，该种桩基其优点在于，设计和施工的流程都相对简单，因此能够有效节省施工时间，降低施工成本，此外相对来说，在施工过程中产生的噪音较小，对于在居民密集的住宅区施工也有一定的优势。在高层建筑基础施工中，通过有效利用CFG桩复合地基处理技术，能够使桩顶与基础间形成安全、合理的垫层结构，在桩基的挤密与置换作用下，可以使桩与土之间的承载力明显增强，从而提高地基的稳定性。现阶段，CFG桩的施工工艺也有不同的类型，例如振动沉灌注成桩、长螺旋钻孔成桩等。在具体的高层建筑施工中，施工人员需要结合高层建筑所在区域的具体地质条件以及施工的实际要求来合理选择桩基处理技术的类型，这样才能有效保证地基的稳定性和安全性。

4.4 砂石垫层换填技术的具体应用

在高层建筑基础施工中，如果遇到土质较软，含水量较大的情况，为了保证地基的牢固性，就需要采用换填法，来对地基进行加固。通常会采用强度和硬度较高的砂石、碎石等材料，然后根据实际的施工需要，适当地综合配比好一定的添加剂，换填地基中软土或含水量较大的泥土等。在具体的施工中，相关工作人员需要先将地基中不符合施工要求的软土层挖出，然后再根据分层的原则进行砂石换填。在砂石换填的过程中，施工人员一定要严格按照施工的具体流程及要求进行合理的换填，否则将会对地基的稳定留下很大的隐患。在进行分段施工时，一定要确保各个部分都充分的压实，在接头处要根据需要做成斜坡。如果利用碎石作为垫层时，需要在基坑的底部先铺一层砂，然后在上一层再铺一层碎石，这样能够有效避免基坑底面表层的软土出现局部的破坏。

在高层建筑基础施工中，换填法是一种非常重要的地基处理施工方法，通过对地基不符合要求的软土、浮土等进行有效的换填，能够有效提高地基的承载能力，降低高层建筑物的沉降程度。

4.5 注浆加固地基处理技术的具体应用

在高层建筑地基处理技术中，注浆加固的方法也是经常被用到的，其具体操作方法就是施工人员通过合理的压送设备，把配比好的浆液注入相应的地基中，进行地基加固。在此过程中，一定要注意确保各项注浆原材料的质量，同时在配比时要做到科学合理，符合相应的标准，否则将对浆液的质量产生直接的影响。配比好的浆液具有良好的充填性和胶结性，这样就会使岩层的裂隙以及土壤颗粒之间的间隙得到一定程度的扩散，实现固化与胶结。在注浆的作用下，地层的渗透性就会下降，这样在很大程度上就能提高地基的牢固性和稳定性，同时还能有效预防地层变形。

在现阶段，针对高层建筑的结构特殊性，注浆加固地基处理技术中，比较常用的施工方法是埋管注浆与单管注浆，另外根据实际的施工需求，为了提高地基的加固效果，施工人员常常还会在利用注浆法的同时，再配合微型钢管混凝土桩基施工法，这样做的好处在于，不仅能够有效加固地基，同时还能减轻地基的不均匀性，从而避免地基出现变形，提高地基的稳定性和安全性[4]。

5 高层建筑基础施工及地基处理技术的发展趋势

现阶段，随着我国建筑施工水平的不断提升，目前我国高层建筑基础施工及地基处理技术已经获得了很大的进步，各项施工工艺也愈加成熟。但是，随着人们生活水平的不断提高，人们对于居住的品质要求也越来越高，所以为了推动我国高层建筑的可持续发展，同时更好地满足人们的居住体验，相关施工单位和技术人员还需要进一步对高层建筑基础施工及地基处理技术不断优化和创新。

目前，我国也在不断提倡绿色建筑的理念，因此对于高层建筑施工来说也要不断开发新的绿色、环保型的建筑材料，减少不可再生资源的消耗，利用可再生资源作为有效的替代。同时要不断地优化施工流程，合理优化配置各项资源，积极借鉴BIM技术，利用先进的信息技术等。例如，可以通过现在的大数据系统更好地收集和处理关于高层建筑施工项目的各项数据及信息等，进行综合的分析。针对基础施工方面可以事先针对施工流程做出模拟方案，在模拟方案的过程中有助于提前发现问题。

另外，高层建筑的基础施工质量直接关系到人们的生命安全，因此加强对技术的管理，建立健全相关的管理制度和规范，不断提高施工人员的技术水平和责任意识，深化自身的技术施工理念，为高层建筑基础施工提供有力的基础保障。