高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术探讨

杨仙军 谢卫康

浙江浙建基础设施工程有限公司 浙江 杭州 310000

目前，建筑市场发展迅速，在城镇化扩张下，高层建筑数量和规模都在不断扩大。实践表明，高层建筑施工需要重点关注地基基础建设，完善桩基础施工技术，对工程现场施工条件做好勘察，强化各个基坑支护环节管理，针对性制定技术应用方案，最大程度上保证工程的稳定性和安全性。

1 建筑地基基础与桩基础的理论

1.1 地基基础

高层建筑地基基础的作用主要是向建筑地基传递荷载。构建地基基础的成分包括但不限于岩体和土地，在工程建设和使用中，具有较好支撑作用，可保证建筑物良好得稳定性，提高建筑整体强度。

目前，常见高层建筑地基基础主要分类两种，一是人工地基；二是天然地基。大多数情况，天然地基埋深较浅，难以满足建筑需求，需采用人工地基类型。人工地基主要结合工程实际情况进行设计，具有更理想的埋深程度。

1.2 桩基础

高层建筑桩基础构成一般包含两个方面，即基桩和承台。基桩与承台埋深较大，作为特殊地基，在现代建筑中有着较为广泛地应用。高层建筑、超高层建筑施工中，需要达到更高的强度和稳定性。传统低层建筑中使用的浅基础，难以保证稳定性目标，存在一定安全隐患。另外，桩基础应用中同时兼顾较好的承载力，可实现对基地的加固，具有重要意义。

2 建筑地基基础工程技术的意义

地基是建筑工程中的基础性结构，用于承载房屋建筑重量，保证建筑地基基础的稳定性和安全性，就是保证整体建筑物的使用性能。

第一，在高层建筑地基基础施工中，需要重点关注地基基础的抗变形能力，结合工程特点，保证施工成果符合工程标准，防止工程后期出现倾斜等严重安全隐患问题。具体设计中，设计人员需要对土层数据信息进行分析，对地基基础沉降数值和承载力进行规划，满足工程设计要求。

第二，地基基础属于高层建筑的隐蔽工程，地基基础质量直接影响建筑整体质量。实际施工中，地基基础一般会受到多方因素影响。具体来看，在部分施工地区，地质条件不能提供有利支持，导致泥石流等地质灾害问题频发。对此，设计人员需先行对施工现场环境进行勘察，提炼关键数据信息，有针对性编制设计方案。同时，对地基基础施工后期可能出现的问题做好详细分析，提前制定问题解决方案。在施工过程中，同步对地基稳定性进行全过程监测，最大程度上规避来自负面因素的干扰[1]。

3 地基基础施工注意事项

高层建筑地基基础施工中会受到多方因素影响，存在复杂性、多变性、不确定性特点。施工中，需要做好全方面考量，重点关注可能出现的沉降，变形等质量通病。具体分析地基基础施工注意市场，主要包括以下三个方面：

第一，在进行土方回填作业前，安排专门工作人员对土层表面进行处理。实践分析，不同地区土层特点、条件等存在差异明显。土方回填作业，需要先行对天然地表土层进行压实，防止压实不到位或者是土层条件较差导致土质松软，在后期地基基础施工中发生局部沉降等问题。

第二，关注地基基础施工中的季节变化因素影响。地基基础施工中经常会受到季节因素影响，具体反映在不同季节的水文、气候差异方面。在施工前，安排专门工作人员对季节中气候、水文等因素进行分析，重点把握降水和地下水位问题。具体来看，在我国部分地区，季节性水位变化较大，经常对工程建设造成影响。例如，长江中下游地区施工中，枯水期与丰水期地下水位差异较大，枯水期间水位交底容易导致地基沉降；丰水期间水位较高，地基压缩后难以及时恢复，往往会连带进一步沉降。

第三，把握土地基特殊性。土地基是高层建筑地基基础重要组成部分。常见土地基包括但不限于盐渍土地基、湿陷性黄土地基。此类地基施工中，重点关注温度情况和遇水情况，对两种情况进行有效处理。

4 地基基础与桩基础施工技术

4.1 合理选择桩基础类型

高层建筑工程桩基础常见类型，主要包括以下两种：

第一，静力压桩施工工艺。实践表明，采用传统打桩机施工的桩基础，施工期间会产生较大的噪音污染，不符合绿色工程发展目标，严重情况下会危害周边居民健康。目前，为有效降低施工噪音污染，桩基础施工中多提倡采用静力压桩施工技术。静力压桩施工技术应用中，核心原理是精压方法，由静力方法完成预制桩压入，最终进入到土壤内部。静力压桩施工中，不仅仅噪音产出较小，并具有更好的经济效益，适合在靠近居民区的施工场地使用。

第二，振动沉桩施工工艺。振动沉桩施工中，主要采用桩定加装振动器。振动器可释放向下的作用力，在向下作用力支持在完成桩身到土层内部地挤入，构成稳定桩基础。操作中，为了降低施工压力，施工人员可采用小范围锤击处理方式，对桩身进入地基深度进行观察，当进入深度达到2m后，适当增加锤击高度和力度。目前，振动沉桩施工工艺在高层建筑桩基础施工中，具有较为广泛地应用，操作流程便捷，设备要求简单，可保证施工效率，并适用于更多种类的地质条件[2]。

4.2 高压注浆施工技术

高压注浆是高层建筑中较为常见的一种地基基础施工技术，适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑或软塑黏性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土等地基。在使用高压注浆技术前，由专门施工人员先使用钻机钻孔，完成钻孔后进行注浆。在钻孔前，应当先做好施工场地平整处理，为后续的钻孔创建有利条件。同时，对钻孔机械设备进行平整性调整，对偏移角度进行控制，然后结合施工场地地质条件，针对性选择成孔技术。

施工中，对土层标准贯入数值进行分析，如果土层标准贯入数值在40以内，工作人员可直接使用钻机插入到灌浆管内进行施工。在完成如上施工后，进行注浆作业。另外，在施工前，由施工人员对输浆管和注浆口进行检查，判断内部是否存在杂质，对杂质堵塞进行清理，之后方可进行后续注浆。最后，在完成注浆操作后，对注浆管进行及时清洗，防止注浆管堵塞。

4.3 灌注桩施工技术

灌注桩是高层建筑地基基础和桩基础施工中常用的施工技术。在施工中，先由施工人员对打桩位置进行确定，之后定位打桩电位，在完成目标点位设置后进行钻孔施工。在完成钻孔操作后，由施工人员对孔洞内部存在的泥土和杂物进行及时清理，保证孔洞内部的清洁程度，为后续钢筋笼吊装作业创建有利条件。

钢筋笼施工中，工作人员先对工程需要进行分析，在工程实际需求基础上制作钢筋笼。其中，重点关注钢筋笼形式和大小等参数。在完成钢筋笼制作后，在上文中完成的孔洞中对钢筋笼进行吊装，后续开展混凝土灌注施工，方可获得良好的地基和桩基施工效果。

最后，在以上施工的全部环节，应当做好检测和监督，收集环节产出的各项数据信息，确保数据信息误差可控，维持在合理范围内。同时，通过定期检查，及时发现施工中存在的质量问题，加速问题处理。

5 建筑地基基础和桩基础土建施工技术的关键点

5.1 互筒埋设和桩基定位

第一，施工中一般采用大块钢板加工制作方式完成护筒，方可满足冲孔桩直径较小的特点。制造中，工作人员需要对高度进行控制，保证完成制作的护筒内径稍稍大于钻头桩径。之后，针对顶部位置开设溢浆孔，在开设中一并针对高出地面的距离进行严格控制。

第二，护筒制作一方面可以帮助工作人员对桩位进行确定；另一方面可以进行桩孔保护，并在水位高差控制方面也具有良好的效果。实际施工中，施工人员首先在横纵轴线的中心位置进行护筒设置，在设计中应当避免护筒坑过大开挖。之后，在完成护筒开挖作业后，对坑底进行整平处理，然后再放入护筒，施工人员需要对放置的护筒位置进行认真检查，尤其保证护筒垂直，当符合标准后，再使用黏土进行周边回填，最后进行夯实。在回填作业中，同样需要时刻观察护筒的垂直程度，防止因为措施操作导致护筒出现偏移问题。而后，在完成护筒埋设后，施工人员再一次对护筒的位置和垂直度进行观察，并同步实施复合校正，确保护筒中心与桩位中心重合。

第三，在护筒施工中，护筒埋深会因为工程差异，存在不同要求。因此，施工中，需工作人员对工程需求进行分析，针对性设置护筒埋深。同时，关注孔内泥浆的表面高度和地下水位高度，确保前者略高于后者一段距离；

第四，做好打桩定位。在打桩定位中，可使用十字交叉定位技术，在护筒上设置十字线，确保十字线交叉点与标桩处于完全重合状态，之后方可进行桩机位移，确保钢丝绳中心和交叉点间完全重合。

第五，在完成桩机定位作业后，由施工人员进行调平处理，应当保证桩座水平、轮盘和桩位中心处于相同中线上。在保证以上效果后，方可进行桩机固定，可放置施工中出现桩机偏移问题[3]。

5.2 制备符合施工要求的泥浆

第一，在对地基桩位进行测定时，先由技术人员对建筑工程的实际勘察结果进行分析，之后对建筑地基桩位进行布置，保证标示准确，结合工程实际情况，进行针对性调整。

第二，在安装钻孔设备时，由施工人员对施工现场地基进行平整，确保地基符合建筑项目荷载要求，并做好定期地基检测与核对，为后续安装操作创造有利条件。

第三，做好泥浆制备。实践表明，泥浆质量同施工效率和地基稳固性呈正比例关系，可保护建筑孔壁，防止施工中出现的坍塌问题。在泥浆制备作业中，首先准备好各项原材料，包括但不限于水、水泥、混凝土添加剂，设计正确比例进行搅拌，观察泥浆粘稠度，当泥浆粘稠度符合标准后，可停止搅拌。另外，对泥浆质量进行检测，严格禁止不符合标准的泥浆进入到施工现场。针对废泥浆，需要工作人员运输到指定位置，重点关注废泥浆可能带来的环境污染问题[4]。

6 建筑地基基础与桩基础土建施工中的质量控制措施

6.1 保证放线测量结果准确性

高层建筑地基基础和桩基础施工中，需要重点关注放线测量工作，保证放线测量工作结果的准确性。同时，保证地基施工具有较好的安全效果，应当进行安全监管，针对人员操作中出现的错误行为予以及时纠正，并追究相关人员主体的责任。

具体而言，放线测量作业中，需要严格按照施工方案的要求进行操作。施工技术人员先行对测量场地实际情况进行观察，重点搜集关键数据信息，可使用激光准直仪设备和经纬仪设备进行辅助。之后，对平面控制基线与地基标高基准点进行反复检验，最大程度上保证活动数据的精准程度。

6.2 做好压桩处理

在管桩吊装施工中，工作人员先对机台进行调平处理，待准确对中后，再进行压桩处理。实际压桩作业中，施工人员需使用吊线锤和经纬仪对管桩位置进行控制，保证位置参数精准性。同时，对施工方案内容进行分析，将桩位误差控制在施工方案的要求以内。一般情况，桩位的垂直误差需小于0.5%，如果实际误差超出1%，会明显加大纠正作业难度。

在压桩施工中，应当做好监测与控制，观察桩上浮情况，当临近上浮时，应该暂停压桩作业，对上浮进行观察，然后对桩基进行负压测定，得出具体压力数值，结合数值反馈结果采取对应控制措施。

在沉桩作业中，需要把握正确顺序。一般由中心位置开始操作，由中心位置逐步向四周施打桩体。同时，在压桩过程中，重点观察周边管线、建筑物等情况，可以采取适当措施降低对压桩的负面影响[5]。

6.3 重视施工准备工作

高层建筑地基基础和桩基础施工中，需要完善准备工作。在施工前，由专门人员进行管理调配。

第一，在工程施工前，先行安排专业技术人员深入工程施工现场，对工程施工现场进行勘察，收集和整理重要数据信息，包括但不限于水分、地质、土壤、地形、管线等。同时，可利用BIM技术建立三维立体模型，将以上数据信息导入到模型中，通过模型观察，判断工程发展情况，针对性优化工程施工方案。

第二，对方案内容进行审核，确定施工技术、工艺、材料，做好工程预算，并组织各个部门进行沟通，权衡各个部门利益、需求和建议，为实现部门协调创造有利条件。其中，重点关注各项参数的准确性，提高后续施工的连贯性和有序性。

第三，做好数据信息记录，重点把控桩基础底部与顶部的高程、坐标数据信息，可采用桩基放线定位，结合定位结果组织施工作业[6]。

6.4 对工作人员进行培训

在高程建筑地基基础与桩基础施工中，需保证人员具有教好的专业素质。

首先，在人员队伍组建中，做好人员素质考核，保证人员素质匹配岗位需求，优化组织方案。

其次，对在职人员进行培训教育。人员培训中，可导入实际案例，通过案例分析，整理常见问题，总结问题处理方法，帮助人员积累有效经验，逐步提高人员专业能力。

最后，完善人员管理制度。可建立责任机制、奖罚机制，重点关注人员行为，对人为因素导致的负面影响进行追责，形成约束力。此外，建立明确标准、规范和流程，为人员操作提供行为指南。

7 结束语

综上所述，建筑工程是经济社会建设中的基础性工程。城镇化背景下，建筑市场得到迅猛发展，高层建筑符合城市当前土地资源利用规划，为最大程度解决城市用地需求。其中，要求重点关注高层建筑地基基础建设，实现安全、稳定的高质量建设目标。文章从放线测量、准备工作、人员培训等角度切入，在实践中取得良好效果，值得被进一步推广和应用。