基于高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术研究
李小雷
【摘要】近年来，我国的经济发展十分迅速，城市建筑数量日益增长，人口和用地之间的矛盾却愈发凸显，在建筑行业迅猛发展的条件下，高层建筑的受青睐度也随之提升，建筑物的高空发展已经成为必然的趋势，不仅有效缓解了建筑面积紧张的问题，还有利于打造代表性建筑，对推动城市发展有着一定的作用。高层建筑指的就是高度增加、体型和设计复杂化，所以高层建筑的施工也就需要更好的技术要求和质量要求。
对于当前的高层建筑建设来说，地基强度不符合标准、抗震性不足、沉降不均匀等影响质量的现象屡见不鲜，所以高层建筑地基基础施工正面临着严峻的形势，必须要科学的解决，这就需要科学的应用高质量的施工技术，保障地基基础的质量合格，从而提升高层建筑的整体质量。当前，对于建筑高层化发展，地基基础的关注度也不断地提高。地基基础和桩基础施工技术是高层建筑施工中不可或缺的两项主要技术，在实际施工中合理应用，对加强施工质量、控制施工安全有着显著的作用，所以应综合考虑施工的实际情况，采取适宜的施工技术，从而最大限度保障施工质量。基于此，本文对地基基础和桩基础土建施工技术进行了分析与阐述，以期为相关从业人员提供一点参考。
【关键词】高层建筑;地基基础;桩基础;施工技术 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.08.046
引言：
当前，高层建筑已经逐渐演变为了城市的地标性建筑，是城市靓丽的风景线，由于高层建筑施工难度相对较大，工程质量也就备受关注。我国幅员辽阔，地质条件有着显著的差异，在城市化建设步伐不断加快的背景下，复杂的地质条件成为高层建筑地基基础和桩基础承载力的重要考虑，为了确保建筑物承载力需求，满足高层建筑的本身质量和安全要求，所以地基基础和桩基础的土建施工技术应用十分必要，能最大限度保障地基基础承载力，这对提升高层建筑质量有着较强的促进作用。
1、高层建筑地基基础和桩基础工程概述
对于高层建筑来说，地基基础主要包括建筑物的岩体和土体，也就是说建筑底部的承重结构，这无疑是整个高层建筑物的重要构成部分，其作用是承载建筑物的重量，再将受力有效地传递到底部地基之上。針对高层建筑的桩基础而言，是一种较为典型的基础，需借助特殊施工手段才能达到的埋设更深的基础形式，通常用于施工现场地质条件不佳或天然基础达不到预期的承载强度等情况，从而解决高层建筑地基引发的各类问题。在高层建筑中，地基基础和桩基础之间有着相辅相成、互相影响的作用，所以需综合地基基础和桩基础的施工技术，从而整体控制基础质量，保障后续的高层建筑稳定性。
2、高层建筑地基基础土建施工技术的具体运用
高层建筑地基基础的重要性不言而喻，是保障建筑稳定性、安全性的前提，所以地基基础建设是整个建筑工程的重中之重。在高层建筑施工期间，施工人员必须实现对地质条件、水文条件等客观因素综合考察，明确一系列的客观因素影响，并采取最为先进的土建施工技术来降低客观因素的影响，全方位地保障地基基础质量。
2.1改进土垫层
高层建筑地基中土体会存在湿润膨胀的现象，这就降低了地基基础的承载力，从而影响地基基础发挥的作用，也就直接影响了高层建筑的稳定性与安全性。因此，在进行土体更换阶段，施工人员必须要选择稳定性强、强度大的材质，从而有效避免土体沉降等问题的发生。在更换土层的阶段，施工人员可以采取分层填土技术，意在避免土层间存在缝隙、裂缝，通过切实有效的方式来提高土层强度与密度，从而使地基基础达到预期的标准强度，符合高层建筑的承载需求。
2.2优化土壤质量
首先，对于地基基础的强度而言，土体强度和密度是最为关键的影响因素，因此要想有效地提高地基基础质量，就需要从土体强度和密度的提高入手，在施工过程中对地基基础内部的软土进行夯实、碾压。从实际来讲，目前应用最为广泛的即是机械碾压和振动夯实的方式，施工人员应考虑实际的施工现场情况来选取合适的施工方式。
其次，就地基基础的含水量而言，含水量较大，就意味着土体较为松软，土层强度也就随之降低，所以土壤内部的排水也不可忽视，施工人员应选择有效的方式来增强土壤的固结性，从而提高土层的承载强度。目前高层建筑涂层的主要排水措施为井点降水，在施工开展前，在地基的周围建设多种滤水井，借助抽水机来抽走地下水，从而降低土壤含水量，提高土壤质量。
除此之外，为了加固土层，也可以科学应用一些化学技术手段。通常情况下，在了解地基基础施工情况后，采用石灰、粉煤灰、水泥浆等多种物质来加快土体固化，将其放置在土体中适当的进行搅拌，从而发散化学反应，起到凝结土体的作用，这就有利于土体达到建筑施工的标准要求。
2.3提升垫层施工水准
首先，在进行垫层施工前应进行必需的土方开挖，施工人员结合设计图的开挖位置、深度进行开挖工作，这一过程中应尽可能的采取机械开挖，从而避免人工开挖所带来的误差，机械应处在垫层底部标高的0.2m处，并注意开挖过程中对周围土体的清理，从而避免不良因素的影响。人工清土后应保障基础稳定性，测量获取准确的基底标高后，才能开展针对性的施工。
其次，在铺筑施工前，施工人员应注重验槽工作，主要包括地址条件、水平标高、轴线尺寸等，设置铺筑厚度相关标识，相隔6m在基坑垫层周围设定木桩，严格按照施工顺序由浅入深。在进行分段施工时，针对接岔处设立斜坡，水平距离控制在0.5—1m之间，从而继续进行夯实工作。为了避免石子堆积的现象，应将此类石子挖出，并合理铺设在碎石级配中。在进行垫层碾压时，应注意高层桩、轴线桩的实际位置，确保数据的稳定性，采取多次测试来杜绝桩的碰撞位移现象。见图2
2.4严格管控混凝土施工流程
在进行施工前，工作人员应对钢筋数量、尺寸、形状、直径等参数进行核验，确保钢筋符合标准需求。针对柱体的钢筋绑扎，先设计边框线，在进行底板或基础的钢筋绑扎。在地基内部插入钢筋后，应仔细校验位置后进行焊接。钢筋的安装、绑扎等都应严格遵照施工设计图，下层筋和上层筋绑扎完毕后开展集中绑扎，从而增强地基基础钢筋稳定性。
混凝土的建筑也可采取分段分层法，结合钢筋密度、结构等决定建筑高度。在进行振动捣固时振动棒应上下抽动，采取插入式振动器也要注意慢拔快插，注重均匀排列、逐步移动，确保均匀振实。混凝土浇筑工作应联系开展，避免间断施工，从而确保混凝土的凝结状态良好。
2.5地基基础施工重点
（1）测量放线
地基基础施工中，测量放线是非常重要的前期准备工作，所以必须要保证测量放线环节的严密性、精准性，保证土建施工质量和工程顺利施工。测量放线中采用科学有效的管理方法，充分发挥测量放线的指导、控制作用，提升基础工程整体质量。还要积极采用新型技术、新型方法、新型设备来提升测量放线的效率、精度。
（2）施工材料质量控制
地基基础施工的重要一项就是施工材料控制，如果施工材料质量无法达到标准，会直接造成成本、管理、安全等问题。在实际施工中，要严格把控施工材料质量，做好材料供应、采购、运输、检验等多环节管控，确保施工材料能够满足使用标准。
（3）挖方控制
土方挖掘是地基基础施工的重要一项，需要满足以下几点要求：
1）对挖方方案进行审查和研究，确定挖方要求和内容，审查中要判定施工工艺是否满足标准、机械设备是否能正常使用。
2）挖方中要实时分析周边环境情况，确定基坑开挖深度、范围、坡度，结合施工现场地质情况、基础要求加强施工技术掌控。
3）确定基坑开挖深度之后，在孔位开挖时要将孔位深度控制在持力层下5cm以上。
4）尽可能避开雨季施工，保证开挖后1周时间没雨，否则会影响雨水影响开挖整体质量。如果施工现场地下水位较高，要提前设置好降水井。提前做好现场水源排查，做好防水、排水工作，制定好施工方案。如果基坑内部有积水，则要使用排水泵将水排出，封堵出水口，在此过程要时刻注意土方流失情况和滑坡问题。
2、高层建筑桩基础土建施工技术的具体应用
2.1沉入桩的施工技术
首先，在进行沉入桩施工前，应对打桩资料、水文资料等具体了解，并清除沉入桩周围的杂物，从而提高地面承载力。并且，为了确保沉入桩承载力，应进行合理的试验，考察复杂地质承载性，并针对土层钢桩进行防腐处理。
其次，施工前，针对预制桩的接桩方式可以采取机械或焊接的方式来进行连接，实际的工艺、材料同样应符合建筑项目的要求。沉桩过程中，送桩帽、桩帽和桩的間隙应控制在5—10mm之间，桩身与桩帽处在同一中心线上，垂直偏差需控制在0.5%之内，并从中间向四周进行沉桩。锤击桩时也应控制好高度，将设计标高作为主要参考，贯入度为辅助参考，并且实时监测地下管线。
最后，针对不同的沉桩方式，锤击沉桩适宜黏性土和砂类土，而桩锤选择也要综合考虑，包括施工条件、桩的承载力、地质条件、密集程度等。目前广泛应用的为静力压桩，这一方式没有任何的振动与噪声，所以优势显著。还可采用涉水压桩法，如图所示，采用的材料依次是送桩管、圆钢、弯管、胶管、桩管、射水管、导向环、挡砂板等。
2.2钻孔灌注法
采取钻孔灌注法前，施工人员同样应综合地质资料、水文资料等，结合和工程建设相关的原材料、相关制品的质量检测报告，依据保护环境、安全生产等要求，选择科学的成桩方式与设备，结合不同的地质，选择性能最为优秀的设备。
如上表所示的四类成桩方式，施工人员在实际应用过程中，应结合高层建筑所处的地质条件和设备使用条件，科学进行选取，增强地基基础施工质量的同时，也应尽可能的做到成本控制，从而提高经济效益。
2.3振动沉桩法
在采取振动沉桩技术前，施工人员借助设备将预制桩打入地下，需要借助振动器的辅助，让土层实现自然收缩，从而确保桩体处在土层结构内，发挥其本身的稳固效果。桩体的自重较大，所以摩擦是不可避免的，所以打桩设备应选择接触面积小、力度弱的小锤，部分进入桩体后，再选用大受力面积、力度大的大锤进行打桩。振动设备的使用寿命长、成本低，所以较为适用于高层建筑。除此之外，在进行桩基础施工阶段，为了确保工程项目质量，也要对基桩进行合理的试桩，了解其整体长度与基桩类型的合理性，通过适当改进来实现最为合理的打桩，从而增强高层建筑内装基础质量。与此同时，为避免基桩的中心偏移，也应适当增加拉梁高度，既能改善基桩平衡度，也能有效提高稳定性，这一方式既节省工程项目成本，又能显著提高打桩质量。
2.4桩基础在施工过程中需注意的问题
最后，为了有效完善桩基础施工技术，还需要加强在施工过程中的管理需要注意的事项可以分为以下几个方面。第一，桩的型号和长度对于整个建筑工程质量都有着重要的影响，因此在设计方案的过程中，相关人员就需要根据真实的项目报告，对施工环境进行认真勘察，依据得到的参数选择不同的施工方案。在具体施工过程中，既要考虑其实际操作的可行性，又要针对施工过程中可能遇到的问题给出预案。第二，合理的施工方法是保障施工质量的重要基础，通常来讲施工过程当中对于桩基和设计的偏差是必然的，而如何通过施工环节，通过增加拉梁高度，使用配筋等方式来减小这种偏差，需要技术人员能够紧盯施工进度，随时对桩基础施工质量进行核查，从而确保桩基础施工的顺利开展。
结语：
建筑行业即是国家经济发展的重要组成部分，也和人们的日常生活质量息息相关，所以追求建筑质量的提升是当前最为紧迫的问题。建筑企业需与时俱进地提高自身施工技术，切实认识到地基基础和桩基础施工技术在高层建筑工程中发挥的作用，及时整合施工中需要控制的各类因素，结合实际的建设项目要求，切实地做好基础准备工作。与此同时，应结合实际的项目所在地土壤情况，科学选择桩基础施工基础，确保桩基础和地基基础发挥互补的作用，共同提高高层建筑的基础质量，确保高层建筑的稳定性，使建筑行业更为健康、持续的发展。
参考文献：
[1]余宏.浅谈高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].科技风，2011（22）：169-170.
[2]王森.浅谈高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术[J].江西建材，2016（20）：111.
[3]崔以伦.加强高层建筑地基基础与桩基础土建施工技术分析[J].城市建筑，2013（08）：56-57.
[4]胡裔贤，林海岚.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术研究[J].硅谷，2013，6（05）：133+148.
[5]马宏.浅议高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术应用[J].居业，2018（08）：93+95.
[6]林煜焜.建筑地基基础和桩基础土建施工技术关键要点[J].砖瓦，2020（09）：147+149.
[7]王鑫.民用建筑工程项目中的地基基础和桩基础及其施工技术[J].工程建设与设计，2020，（13）：35-37.
猜你喜欢土建土体桩基础单液硅化法在御窑遗址潮湿土体的应用试验文物鉴定与鉴赏(2021年1期)2021-03-24浅谈公路桥梁桩基础局部缺陷的处理方法名城绘(2019年8期)2019-10-21土壤化学营养元素研究农村经济与科技(2019年21期)2019-02-14盾构施工过程中的土体变形研究居业(2018年9期)2018-10-24试述桩基础施工技术在建筑工程中的应用中国房地产业·上旬(2017年2期)2017-10-21车集煤矿巷道交叉区域贯通施工及支护技术应用科技资讯(2016年27期)2017-03-01建筑工程施工中桩基础施工技术的要点把握房地产导刊(2015年2期)2015-10-21论变电站土建设计中的结构安全性与耐久性基层建设(2015年10期)2015-10-21高职高专土建英语教学探究考试周刊(2015年103期)2015-09-10某机场高填方土基滑塌原因分析科技与创新(2014年21期)2014-11-27
