高層建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)探討

楊仙軍 謝衛(wèi)康

浙江浙建基礎(chǔ)設(shè)施工程有限公司 浙江 杭州 310000

目前，建筑市場發(fā)展迅速，在城鎮(zhèn)化擴(kuò)張下，高層建筑數(shù)量和規(guī)模都在不斷擴(kuò)大。實(shí)踐表明，高層建筑施工需要重點(diǎn)關(guān)注地基基礎(chǔ)建設(shè)，完善樁基礎(chǔ)施工技術(shù)，對工程現(xiàn)場施工條件做好勘察，強(qiáng)化各個基坑支護(hù)環(huán)節(jié)管理，針對性制定技術(shù)應(yīng)用方案，最大程度上保證工程的穩(wěn)定性和安全性。

1 建筑地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)的理論

1.1 地基基礎(chǔ)

高層建筑地基基礎(chǔ)的作用主要是向建筑地基傳遞荷載。構(gòu)建地基基礎(chǔ)的成分包括但不限于巖體和土地，在工程建設(shè)和使用中，具有較好支撐作用，可保證建筑物良好得穩(wěn)定性，提高建筑整體強(qiáng)度。

目前，常見高層建筑地基基礎(chǔ)主要分類兩種，一是人工地基；二是天然地基。大多數(shù)情況，天然地基埋深較淺，難以滿足建筑需求，需采用人工地基類型。人工地基主要結(jié)合工程實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有更理想的埋深程度。

1.2 樁基礎(chǔ)

高層建筑樁基礎(chǔ)構(gòu)成一般包含兩個方面，即基樁和承臺。基樁與承臺埋深較大，作為特殊地基，在現(xiàn)代建筑中有著較為廣泛地應(yīng)用。高層建筑、超高層建筑施工中，需要達(dá)到更高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)低層建筑中使用的淺基礎(chǔ)，難以保證穩(wěn)定性目標(biāo)，存在一定安全隱患。另外，樁基礎(chǔ)應(yīng)用中同時兼顧較好的承載力，可實(shí)現(xiàn)對基地的加固，具有重要意義。

2 建筑地基基礎(chǔ)工程技術(shù)的意義

地基是建筑工程中的基礎(chǔ)性結(jié)構(gòu)，用于承載房屋建筑重量，保證建筑地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和安全性，就是保證整體建筑物的使用性能。

第一，在高層建筑地基基礎(chǔ)施工中，需要重點(diǎn)關(guān)注地基基礎(chǔ)的抗變形能力，結(jié)合工程特點(diǎn)，保證施工成果符合工程標(biāo)準(zhǔn)，防止工程后期出現(xiàn)傾斜等嚴(yán)重安全隱患問題。具體設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要對土層數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，對地基基礎(chǔ)沉降數(shù)值和承載力進(jìn)行規(guī)劃，滿足工程設(shè)計(jì)要求。

第二，地基基礎(chǔ)屬于高層建筑的隱蔽工程，地基基礎(chǔ)質(zhì)量直接影響建筑整體質(zhì)量。實(shí)際施工中，地基基礎(chǔ)一般會受到多方因素影響。具體來看，在部分施工地區(qū)，地質(zhì)條件不能提供有利支持，導(dǎo)致泥石流等地質(zhì)災(zāi)害問題頻發(fā)。對此，設(shè)計(jì)人員需先行對施工現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行勘察，提煉關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，有針對性編制設(shè)計(jì)方案。同時，對地基基礎(chǔ)施工后期可能出現(xiàn)的問題做好詳細(xì)分析，提前制定問題解決方案。在施工過程中，同步對地基穩(wěn)定性進(jìn)行全過程監(jiān)測，最大程度上規(guī)避來自負(fù)面因素的干擾[1]。

3 地基基礎(chǔ)施工注意事項(xiàng)

高層建筑地基基礎(chǔ)施工中會受到多方因素影響，存在復(fù)雜性、多變性、不確定性特點(diǎn)。施工中，需要做好全方面考量，重點(diǎn)關(guān)注可能出現(xiàn)的沉降，變形等質(zhì)量通病。具體分析地基基礎(chǔ)施工注意市場，主要包括以下三個方面：

第一，在進(jìn)行土方回填作業(yè)前，安排專門工作人員對土層表面進(jìn)行處理。實(shí)踐分析，不同地區(qū)土層特點(diǎn)、條件等存在差異明顯。土方回填作業(yè)，需要先行對天然地表土層進(jìn)行壓實(shí)，防止壓實(shí)不到位或者是土層條件較差導(dǎo)致土質(zhì)松軟，在后期地基基礎(chǔ)施工中發(fā)生局部沉降等問題。

第二，關(guān)注地基基礎(chǔ)施工中的季節(jié)變化因素影響。地基基礎(chǔ)施工中經(jīng)常會受到季節(jié)因素影響，具體反映在不同季節(jié)的水文、氣候差異方面。在施工前，安排專門工作人員對季節(jié)中氣候、水文等因素進(jìn)行分析，重點(diǎn)把握降水和地下水位問題。具體來看，在我國部分地區(qū)，季節(jié)性水位變化較大，經(jīng)常對工程建設(shè)造成影響。例如，長江中下游地區(qū)施工中，枯水期與豐水期地下水位差異較大，枯水期間水位交底容易導(dǎo)致地基沉降；豐水期間水位較高，地基壓縮后難以及時恢復(fù)，往往會連帶進(jìn)一步沉降。

第三，把握土地基特殊性。土地基是高層建筑地基基礎(chǔ)重要組成部分。常見土地基包括但不限于鹽漬土地基、濕陷性黃土地基。此類地基施工中，重點(diǎn)關(guān)注溫度情況和遇水情況，對兩種情況進(jìn)行有效處理。

4 地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)施工技術(shù)

4.1 合理選擇樁基礎(chǔ)類型

高層建筑工程樁基礎(chǔ)常見類型，主要包括以下兩種：

第一，靜力壓樁施工工藝。實(shí)踐表明，采用傳統(tǒng)打樁機(jī)施工的樁基礎(chǔ)，施工期間會產(chǎn)生較大的噪音污染，不符合綠色工程發(fā)展目標(biāo)，嚴(yán)重情況下會危害周邊居民健康。目前，為有效降低施工噪音污染，樁基礎(chǔ)施工中多提倡采用靜力壓樁施工技術(shù)。靜力壓樁施工技術(shù)應(yīng)用中，核心原理是精壓方法，由靜力方法完成預(yù)制樁壓入，最終進(jìn)入到土壤內(nèi)部。靜力壓樁施工中，不僅僅噪音產(chǎn)出較小，并具有更好的經(jīng)濟(jì)效益，適合在靠近居民區(qū)的施工場地使用。

第二，振動沉樁施工工藝。振動沉樁施工中，主要采用樁定加裝振動器。振動器可釋放向下的作用力，在向下作用力支持在完成樁身到土層內(nèi)部地?cái)D入，構(gòu)成穩(wěn)定樁基礎(chǔ)。操作中，為了降低施工壓力，施工人員可采用小范圍錘擊處理方式，對樁身進(jìn)入地基深度進(jìn)行觀察，當(dāng)進(jìn)入深度達(dá)到2m后，適當(dāng)增加錘擊高度和力度。目前，振動沉樁施工工藝在高層建筑樁基礎(chǔ)施工中，具有較為廣泛地應(yīng)用，操作流程便捷，設(shè)備要求簡單，可保證施工效率，并適用于更多種類的地質(zhì)條件[2]。

4.2 高壓注漿施工技術(shù)

高壓注漿是高層建筑中較為常見的一種地基基礎(chǔ)施工技術(shù)，適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、流塑或軟塑黏性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土等地基。在使用高壓注漿技術(shù)前，由專門施工人員先使用鉆機(jī)鉆孔，完成鉆孔后進(jìn)行注漿。在鉆孔前，應(yīng)當(dāng)先做好施工場地平整處理，為后續(xù)的鉆孔創(chuàng)建有利條件。同時，對鉆孔機(jī)械設(shè)備進(jìn)行平整性調(diào)整，對偏移角度進(jìn)行控制，然后結(jié)合施工場地地質(zhì)條件，針對性選擇成孔技術(shù)。

施工中，對土層標(biāo)準(zhǔn)貫入數(shù)值進(jìn)行分析，如果土層標(biāo)準(zhǔn)貫入數(shù)值在40以內(nèi)，工作人員可直接使用鉆機(jī)插入到灌漿管內(nèi)進(jìn)行施工。在完成如上施工后，進(jìn)行注漿作業(yè)。另外，在施工前，由施工人員對輸漿管和注漿口進(jìn)行檢查，判斷內(nèi)部是否存在雜質(zhì)，對雜質(zhì)堵塞進(jìn)行清理，之后方可進(jìn)行后續(xù)注漿。最后，在完成注漿操作后，對注漿管進(jìn)行及時清洗，防止注漿管堵塞。

4.3 灌注樁施工技術(shù)

灌注樁是高層建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)施工中常用的施工技術(shù)。在施工中，先由施工人員對打樁位置進(jìn)行確定，之后定位打樁電位，在完成目標(biāo)點(diǎn)位設(shè)置后進(jìn)行鉆孔施工。在完成鉆孔操作后，由施工人員對孔洞內(nèi)部存在的泥土和雜物進(jìn)行及時清理，保證孔洞內(nèi)部的清潔程度，為后續(xù)鋼筋籠吊裝作業(yè)創(chuàng)建有利條件。

鋼筋籠施工中，工作人員先對工程需要進(jìn)行分析，在工程實(shí)際需求基礎(chǔ)上制作鋼筋籠。其中，重點(diǎn)關(guān)注鋼筋籠形式和大小等參數(shù)。在完成鋼筋籠制作后，在上文中完成的孔洞中對鋼筋籠進(jìn)行吊裝，后續(xù)開展混凝土灌注施工，方可獲得良好的地基和樁基施工效果。

最后，在以上施工的全部環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)做好檢測和監(jiān)督，收集環(huán)節(jié)產(chǎn)出的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，確保數(shù)據(jù)信息誤差可控，維持在合理范圍內(nèi)。同時，通過定期檢查，及時發(fā)現(xiàn)施工中存在的質(zhì)量問題，加速問題處理。

5 建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)土建施工技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)

5.1 互筒埋設(shè)和樁基定位

第一，施工中一般采用大塊鋼板加工制作方式完成護(hù)筒，方可滿足沖孔樁直徑較小的特點(diǎn)。制造中，工作人員需要對高度進(jìn)行控制，保證完成制作的護(hù)筒內(nèi)徑稍稍大于鉆頭樁徑。之后，針對頂部位置開設(shè)溢漿孔，在開設(shè)中一并針對高出地面的距離進(jìn)行嚴(yán)格控制。

第二，護(hù)筒制作一方面可以幫助工作人員對樁位進(jìn)行確定；另一方面可以進(jìn)行樁孔保護(hù)，并在水位高差控制方面也具有良好的效果。實(shí)際施工中，施工人員首先在橫縱軸線的中心位置進(jìn)行護(hù)筒設(shè)置，在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)避免護(hù)筒坑過大開挖。之后，在完成護(hù)筒開挖作業(yè)后，對坑底進(jìn)行整平處理，然后再放入護(hù)筒，施工人員需要對放置的護(hù)筒位置進(jìn)行認(rèn)真檢查，尤其保證護(hù)筒垂直，當(dāng)符合標(biāo)準(zhǔn)后，再使用黏土進(jìn)行周邊回填，最后進(jìn)行夯實(shí)。在回填作業(yè)中，同樣需要時刻觀察護(hù)筒的垂直程度，防止因?yàn)榇胧┎僮鲗?dǎo)致護(hù)筒出現(xiàn)偏移問題。而后，在完成護(hù)筒埋設(shè)后，施工人員再一次對護(hù)筒的位置和垂直度進(jìn)行觀察，并同步實(shí)施復(fù)合校正，確保護(hù)筒中心與樁位中心重合。

第三，在護(hù)筒施工中，護(hù)筒埋深會因?yàn)楣こ滩町悾嬖诓煌蟆Ｒ虼耍┕ぶ校韫ぷ魅藛T對工程需求進(jìn)行分析，針對性設(shè)置護(hù)筒埋深。同時，關(guān)注孔內(nèi)泥漿的表面高度和地下水位高度，確保前者略高于后者一段距離；

第四，做好打樁定位。在打樁定位中，可使用十字交叉定位技術(shù)，在護(hù)筒上設(shè)置十字線，確保十字線交叉點(diǎn)與標(biāo)樁處于完全重合狀態(tài)，之后方可進(jìn)行樁機(jī)位移，確保鋼絲繩中心和交叉點(diǎn)間完全重合。

第五，在完成樁機(jī)定位作業(yè)后，由施工人員進(jìn)行調(diào)平處理，應(yīng)當(dāng)保證樁座水平、輪盤和樁位中心處于相同中線上。在保證以上效果后，方可進(jìn)行樁機(jī)固定，可放置施工中出現(xiàn)樁機(jī)偏移問題[3]。

5.2 制備符合施工要求的泥漿

第一，在對地基樁位進(jìn)行測定時，先由技術(shù)人員對建筑工程的實(shí)際勘察結(jié)果進(jìn)行分析，之后對建筑地基樁位進(jìn)行布置，保證標(biāo)示準(zhǔn)確，結(jié)合工程實(shí)際情況，進(jìn)行針對性調(diào)整。

第二，在安裝鉆孔設(shè)備時，由施工人員對施工現(xiàn)場地基進(jìn)行平整，確保地基符合建筑項(xiàng)目荷載要求，并做好定期地基檢測與核對，為后續(xù)安裝操作創(chuàng)造有利條件。

第三，做好泥漿制備。實(shí)踐表明，泥漿質(zhì)量同施工效率和地基穩(wěn)固性呈正比例關(guān)系，可保護(hù)建筑孔壁，防止施工中出現(xiàn)的坍塌問題。在泥漿制備作業(yè)中，首先準(zhǔn)備好各項(xiàng)原材料，包括但不限于水、水泥、混凝土添加劑，設(shè)計(jì)正確比例進(jìn)行攪拌，觀察泥漿粘稠度，當(dāng)泥漿粘稠度符合標(biāo)準(zhǔn)后，可停止攪拌。另外，對泥漿質(zhì)量進(jìn)行檢測，嚴(yán)格禁止不符合標(biāo)準(zhǔn)的泥漿進(jìn)入到施工現(xiàn)場。針對廢泥漿，需要工作人員運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢茫攸c(diǎn)關(guān)注廢泥漿可能帶來的環(huán)境污染問題[4]。

6 建筑地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)土建施工中的質(zhì)量控制措施

6.1 保證放線測量結(jié)果準(zhǔn)確性

高層建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)施工中，需要重點(diǎn)關(guān)注放線測量工作，保證放線測量工作結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時，保證地基施工具有較好的安全效果，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行安全監(jiān)管，針對人員操作中出現(xiàn)的錯誤行為予以及時糾正，并追究相關(guān)人員主體的責(zé)任。

具體而言，放線測量作業(yè)中，需要嚴(yán)格按照施工方案的要求進(jìn)行操作。施工技術(shù)人員先行對測量場地實(shí)際情況進(jìn)行觀察，重點(diǎn)搜集關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，可使用激光準(zhǔn)直儀設(shè)備和經(jīng)緯儀設(shè)備進(jìn)行輔助。之后，對平面控制基線與地基標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行反復(fù)檢驗(yàn)，最大程度上保證活動數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度。

6.2 做好壓樁處理

在管樁吊裝施工中，工作人員先對機(jī)臺進(jìn)行調(diào)平處理，待準(zhǔn)確對中后，再進(jìn)行壓樁處理。實(shí)際壓樁作業(yè)中，施工人員需使用吊線錘和經(jīng)緯儀對管樁位置進(jìn)行控制，保證位置參數(shù)精準(zhǔn)性。同時，對施工方案內(nèi)容進(jìn)行分析，將樁位誤差控制在施工方案的要求以內(nèi)。一般情況，樁位的垂直誤差需小于0.5%，如果實(shí)際誤差超出1%，會明顯加大糾正作業(yè)難度。

在壓樁施工中，應(yīng)當(dāng)做好監(jiān)測與控制，觀察樁上浮情況，當(dāng)臨近上浮時，應(yīng)該暫停壓樁作業(yè)，對上浮進(jìn)行觀察，然后對樁基進(jìn)行負(fù)壓測定，得出具體壓力數(shù)值，結(jié)合數(shù)值反饋結(jié)果采取對應(yīng)控制措施。

在沉樁作業(yè)中，需要把握正確順序。一般由中心位置開始操作，由中心位置逐步向四周施打樁體。同時，在壓樁過程中，重點(diǎn)觀察周邊管線、建筑物等情況，可以采取適當(dāng)措施降低對壓樁的負(fù)面影響[5]。

6.3 重視施工準(zhǔn)備工作

高層建筑地基基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)施工中，需要完善準(zhǔn)備工作。在施工前，由專門人員進(jìn)行管理調(diào)配。

第一，在工程施工前，先行安排專業(yè)技術(shù)人員深入工程施工現(xiàn)場，對工程施工現(xiàn)場進(jìn)行勘察，收集和整理重要數(shù)據(jù)信息，包括但不限于水分、地質(zhì)、土壤、地形、管線等。同時，可利用BIM技術(shù)建立三維立體模型，將以上數(shù)據(jù)信息導(dǎo)入到模型中，通過模型觀察，判斷工程發(fā)展情況，針對性優(yōu)化工程施工方案。

第二，對方案內(nèi)容進(jìn)行審核，確定施工技術(shù)、工藝、材料，做好工程預(yù)算，并組織各個部門進(jìn)行溝通，權(quán)衡各個部門利益、需求和建議，為實(shí)現(xiàn)部門協(xié)調(diào)創(chuàng)造有利條件。其中，重點(diǎn)關(guān)注各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性，提高后續(xù)施工的連貫性和有序性。

第三，做好數(shù)據(jù)信息記錄，重點(diǎn)把控樁基礎(chǔ)底部與頂部的高程、坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息，可采用樁基放線定位，結(jié)合定位結(jié)果組織施工作業(yè)[6]。

6.4 對工作人員進(jìn)行培訓(xùn)

在高程建筑地基基礎(chǔ)與樁基礎(chǔ)施工中，需保證人員具有教好的專業(yè)素質(zhì)。

首先，在人員隊(duì)伍組建中，做好人員素質(zhì)考核，保證人員素質(zhì)匹配崗位需求，優(yōu)化組織方案。

其次，對在職人員進(jìn)行培訓(xùn)教育。人員培訓(xùn)中，可導(dǎo)入實(shí)際案例，通過案例分析，整理常見問題，總結(jié)問題處理方法，幫助人員積累有效經(jīng)驗(yàn)，逐步提高人員專業(yè)能力。

最后，完善人員管理制度。可建立責(zé)任機(jī)制、獎罰機(jī)制，重點(diǎn)關(guān)注人員行為，對人為因素導(dǎo)致的負(fù)面影響進(jìn)行追責(zé)，形成約束力。此外，建立明確標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和流程，為人員操作提供行為指南。

7 結(jié)束語

綜上所述，建筑工程是經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)中的基礎(chǔ)性工程。城鎮(zhèn)化背景下，建筑市場得到迅猛發(fā)展，高層建筑符合城市當(dāng)前土地資源利用規(guī)劃，為最大程度解決城市用地需求。其中，要求重點(diǎn)關(guān)注高層建筑地基基礎(chǔ)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定的高質(zhì)量建設(shè)目標(biāo)。文章從放線測量、準(zhǔn)備工作、人員培訓(xùn)等角度切入，在實(shí)踐中取得良好效果，值得被進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。