高層建筑工程施工中地基處理技術(shù)要點(diǎn)研究

劉濤

摘 要：對(duì)于高層建筑而言，地基工程是其中的根本，如果地基工程中存在問(wèn)題，那么建筑本身的穩(wěn)定性和安全性就會(huì)相對(duì)降低。一旦發(fā)生地裂等事故就會(huì)造成難以預(yù)計(jì)的后果，因此必須要加強(qiáng)對(duì)高層建筑地基工程施工技術(shù)的研究。從理論出發(fā)，結(jié)合建筑工程的具體情況，從根本上提高施工技術(shù)水平，保證建筑施工質(zhì)量和建筑安全。本文根據(jù)筆者工作實(shí)踐，對(duì)高層建筑工程施工中地基處理技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；工程；施工；地基；處理

1 高層建筑工程中地基存在的問(wèn)題

1.1 高層建筑的特點(diǎn)

高層建筑就是指建筑物的整體高度相對(duì)較高，但是正因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)，給施工帶來(lái)了一定的難度，也給機(jī)械施工工作帶來(lái)了一定的影響，在高層建筑施工過(guò)程中除了有很多的高空作業(yè)以外，對(duì)地基技術(shù)有著一定的要求。除了施工技術(shù)要求以外，和傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)相比，高層建筑中對(duì)結(jié)構(gòu)也存在著不一樣的要求，加之高層建筑本身對(duì)地基的影響較大，因此必須要保證地基建設(shè)準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)問(wèn)題，造成無(wú)法挽回的后果。

1.2 高層建筑地基中存在的問(wèn)題

縱觀現(xiàn)階段國(guó)家高層建筑的地基工程概況，能夠發(fā)現(xiàn)在其中存在著很多的問(wèn)題，主要集中在三個(gè)方面：壓縮不均勻沉降；強(qiáng)度及穩(wěn)定性問(wèn)題；動(dòng)荷載引起的基地問(wèn)題。第一個(gè)問(wèn)題是任何房屋建筑都無(wú)法避免的，這是因?yàn)榻ㄖ纳喜拷Y(jié)構(gòu)自重和外部荷載作用下勢(shì)必會(huì)造成地基的變形。而第二、三個(gè)問(wèn)題需要提高地基的性能，提升地基在地震、爆破等特殊環(huán)境中的安全性和強(qiáng)度。

2 高層建筑工程中常見(jiàn)的地基施工技術(shù)

2.1 預(yù)壓地基施工技術(shù)

在高層建筑工程中有三個(gè)常見(jiàn)的地基施工技術(shù)，第一個(gè)為軟地基處理技術(shù)，就是預(yù)壓地基施工技術(shù)，這種施工技術(shù)要在建筑施工之前，提前增加場(chǎng)地上的負(fù)載力。具體操作程序?yàn)椋和ㄟ^(guò)清除場(chǎng)地土體中的水分，減少其中的空隙，繼而提高整體的密度，以此保證地基對(duì)建筑物的承載力。這種施工技術(shù)中還可以進(jìn)一步劃分為：真空預(yù)壓法和堆載預(yù)壓法兩種。在選擇方案時(shí)，需要考察施工土層的厚度，如果厚度小于等于4米，可以采用后者進(jìn)行施工，處理深度需要達(dá)到10米左右。而前者處理方法中，需要在地基內(nèi)部加入排水豎井，處理深度比堆載預(yù)壓法更深，要達(dá)到15米左右，以此從根本上避免沉降，提高整體穩(wěn)定性。

2.2 振沖法

振沖法是借助高壓水和振動(dòng)的共同作用原理，利用機(jī)械鉆孔或者水力沖孔的振密形成的，這種技術(shù)方法較為常見(jiàn)，且效果良好，成本較低，因此在某些施工工程中將其作為復(fù)合地基使用。在平面布樁的時(shí)候采用這種方法，會(huì)呈現(xiàn)出三角形或者方形，為了避免出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題，在落實(shí)技術(shù)的時(shí)候，還需要考慮到樁本身的均勻性、對(duì)稱(chēng)性和荷載性等內(nèi)容。

2.3 換填技術(shù)

在建筑工程施工過(guò)程中，軟土質(zhì)是困擾地基工程的重要問(wèn)題，除了預(yù)壓地基施工技術(shù)之外，還可采用換填地基處理施工技術(shù)，這種施工技術(shù)較為直接，通過(guò)將地基中一些軟弱的土體挖除，然后將一些強(qiáng)度大、壓縮性強(qiáng)、沒(méi)有腐蝕性等材料回填到地基作業(yè)面上，從而達(dá)到替換的效果，讓地基土體滿(mǎn)足施工標(biāo)準(zhǔn)，確保施工安全。在軟土地基的處理過(guò)程當(dāng)中，換填技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，其施工原理較為簡(jiǎn)單，質(zhì)量也更加容易控制，具有較大的靈活性。雖然這是一種較為常見(jiàn)的地基處理方式，為了保障工程質(zhì)量，提高土壤承載力，在施工過(guò)程中需要注意的地方也很多。換填技術(shù)中首先要做好測(cè)量工作，準(zhǔn)確測(cè)量換填位置以及換填深度是做好換填工作的基礎(chǔ)。換填工程另一個(gè)重要技術(shù)就是振搗，目前我國(guó)振搗技術(shù)很多，由于高層建筑荷載較大，應(yīng)該選用較為先進(jìn)的振搗技術(shù)以及可靠的振搗設(shè)備，保障工程質(zhì)量，不可因?yàn)樵靸r(jià)高而選用不夠完善的振搗技術(shù)。

2.4 旋噴注漿樁技術(shù)

除了上述三種技術(shù)以外，還有一種新型的地基施工技術(shù)，就是旋噴注漿樁技術(shù)，這種技術(shù)在處理軟土地基時(shí)產(chǎn)生了非常明顯的效果，且施工工藝簡(jiǎn)單，加固性較強(qiáng)。振動(dòng)水沖法適用于處理松散的砂卵石、沙土、粉土等地基。利用起重機(jī)將振沖器吊起，啟用潛水電機(jī)帶動(dòng)偏心塊，通過(guò)震動(dòng)器的高頻震動(dòng)與噴嘴噴射高壓水流相結(jié)合，使其在振動(dòng)作用下受到大力擠壓，以便達(dá)到更為密實(shí)的要求。然后提升振動(dòng)器，循環(huán)操作直至地面，在地基中形成一個(gè)大直徑的密實(shí)樁體與原地基構(gòu)成復(fù)合地基。

2.5 預(yù)應(yīng)力管樁地基處理技術(shù)

所謂預(yù)應(yīng)力管樁，就是預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。相對(duì)于后張法來(lái)說(shuō)，施工人員在應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁地基技術(shù)時(shí)，采用較多的是先張法類(lèi)型。采用離心成型措施使之形成空心筒效果，施工人員在應(yīng)用先張法預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)時(shí)，不能在施工過(guò)程中開(kāi)挖樁基，且需要在沉樁完全結(jié)束兩個(gè)星期之后來(lái)進(jìn)行后續(xù)施工。不可以將挖出的土方堆積在基坑旁，還有需對(duì)基孔進(jìn)行排水工作。施工中還可能會(huì)出現(xiàn)管樁傾斜的現(xiàn)象，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因有施工作業(yè)位置的平整度不夠、承載力較小、坡度較大等。除此之外，施工中還應(yīng)當(dāng)保證管樁的垂直度，因此，施工前應(yīng)著重對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地條件的勘察，并制定適當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì)措施。

3 高層建筑工程中建筑的地基施工處理

3.1 采取多種技術(shù)混合的方式

中國(guó)的國(guó)土遼闊，每個(gè)地區(qū)之間的地質(zhì)條件和氣候條件各不相同，土質(zhì)包括凍土地和軟土地兩種，這樣的土質(zhì)情況，讓高層建筑施工地基施工的復(fù)雜程度進(jìn)一步加深，但是單一的地基施工技術(shù)，很多情況下無(wú)法滿(mǎn)足建筑物對(duì)地基設(shè)計(jì)參數(shù)要求的需求，因此一般情況下需要采取多種地基處理技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行處理。比如，某建筑工程中將CFG樁地基施工技術(shù)和碎石樁地基施工技術(shù)相結(jié)合，這兩種施工技術(shù)相結(jié)合，能夠有效提升碎石樁的承載能力，進(jìn)而滿(mǎn)足建筑物對(duì)地基的要求，從根本上提升了樁基承載能力。

3.2 針對(duì)不均勻沉降現(xiàn)象的控制措施

高層建筑基礎(chǔ)不均勻沉降主要由附加壓力過(guò)大，地基壓縮層厚度較大，設(shè)計(jì)不合理，施工質(zhì)量差，勘探不規(guī)范等方面因素造成。對(duì)此，要有效合理地提升地基施工處理技術(shù)，從根本上保證地基的質(zhì)量，合理選擇高層建筑基礎(chǔ)與相鄰建筑基礎(chǔ)的凈距，高層建筑所承受的附加應(yīng)力會(huì)不斷向外擴(kuò)散，所以相鄰建筑物間的不均勻沉降會(huì)互相影響。在施工過(guò)程中，要合理科學(xué)地安排施工程序，采用高效的施工技術(shù)，可以在一定程度上減輕一部分不均勻沉降。要合理科學(xué)地布置建筑體型，建筑平面形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單，控制荷載，按規(guī)范正確使用建筑，在一定程度上增強(qiáng)自身抵抗力。

3.3 針對(duì)基礎(chǔ)施工中問(wèn)題的控制措施

對(duì)于項(xiàng)目的基礎(chǔ)工程而言，除了不均勻沉降以外，還有存在很多問(wèn)題包括軸線偏差、標(biāo)高失誤等情況，這些問(wèn)題一旦發(fā)生，也會(huì)對(duì)地基工程質(zhì)量和作用的發(fā)揮造成影響，從而降低質(zhì)量控制建設(shè)的指標(biāo)。以軸線偏差為例，可以在放線時(shí)設(shè)置龍門(mén)板，并且要配備一定的保護(hù)措施，從而防止軸線因?yàn)橥饬ψ饔枚a(chǎn)生位移。此外，還可以打出中心樁，并且采用混凝土拌和加固，將其作為參考標(biāo)準(zhǔn)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而在標(biāo)高偏差中，可以采取統(tǒng)一普查的方式，針對(duì)局部下凹的地基區(qū)域進(jìn)行找平，除此之外還要確保防潮層的作用，保證地基工程的安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高層建筑施工較為復(fù)雜，涉及到多個(gè)不同的方面，其中地基施工屬于地下工程，如果不加以控制會(huì)在給建筑整體留下安全隱患，嚴(yán)重的情況下會(huì)造成事故和災(zāi)難的發(fā)生，因此，隨著建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，需要加強(qiáng)地基施工建設(shè)質(zhì)量。現(xiàn)代高層基礎(chǔ)地基結(jié)構(gòu)作業(yè)中涉及到的問(wèn)題較多，需要相關(guān)人員及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從而提高整體建筑質(zhì)量，保證建筑的安全性。

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