試論高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工技術

廉美俊

(晉城宏圣建筑工程有限公司，山西 晉城 048006)

在高層建筑物的施工中，地基基礎施工和樁基礎施工是關鍵的組成部分，對整個建筑物的安全性和鞏固性具有決定性的作用。在具體的施工活動中，工作人員有必要結合現場的實際情況，加強對施工方案的合理策劃，增強地基承載力和穩定性，把握技術難點和技術要點，提高高層建筑的施工質量，創造理想的工程效益。

1 高層建筑地基基礎和樁基礎施工特點

1.1 位置隱蔽

由于高層建筑地基基礎和樁基礎通常位于地下或地面以下，其施工過程相對隱蔽，不易直接觀察和檢查，這導致在后續的質量檢查和維修過程中，難以及時發現潛在問題，增加了維護和修復的困難度。施工過程中質量管理的要求較為嚴格，工作人員要嚴格控制質量，確保地基基礎和樁基礎的可靠性和耐久性，減少后期的質量問題和維修成本。

1.2 對于前期環境調查的要求較高

在高層建筑地基基礎和樁基礎施工前，要進行詳細的前期環境調查和地質勘測，這是因為地質條件的差異會直接影響地基基礎和樁基礎的設計和施工方案。工作人員需要了解地下土層的性質、承載力、穩定性等參數，以確定合適的基礎形式和施工方法。值得一提的是，隨著“雙碳”目標的提出，建筑業的高層綠色建筑成為一個重要方向，在高層綠色建筑中使用節能環保材料，是實現“雙碳”目標的手段，目的是減少建筑物的能源消耗和碳排放。例如，使用高效保溫材料可以降低建筑物的能耗，使用太陽能板可以減少對傳統能源的依賴，使用可生物降解的材料可以減少對環境的污染。采用巖棉、玻璃棉、聚氨酯泡沫、EPS等保溫材料，優化高層建筑的保溫性能和隔音性能，能夠有效減少建筑物的能耗。采用太陽能板、風力發電機等可再生能源設備，來減少對傳統能源的依賴，從而減少建筑物的碳排放，改善城市生態環境。

2 高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工重要性

高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工在整個建筑過程中具有重要的作用，是提高高層建筑結構穩固性的環節，作為高層建筑的承重部分，承擔著支撐建筑物的重要任務。通過精確施工，選擇優質材料，可以確保地基基礎和樁基礎的穩固性和承載能力，有效分散和傳遞建筑物的荷載，減少地基沉降和變形，保證建筑物的結構穩定性。地基基礎和樁基礎施工質量直接關系到施工安全，合理的施工方法和嚴格的施工標準可以提高施工過程中的安全性，減少事故發生的風險，實施嚴格的質量控制和施工監管，確保施工過程中的安全措施得到有效執行，有效降低了施工事故的概率，保護工人和周圍環境的安全。高層建筑的使用壽命與其地基基礎和樁基礎的質量和穩定性密切相關，地基基礎和樁基礎施工的穩定性有效延長了建筑物的壽命，減少結構的老化和破損。采用合適的施工方法，提高地基基礎和樁基礎的耐久性和抗震能力，使高層建筑物保持安全使用的狀態，提高其應用性能[1]。

3 高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工難點

3.1 地質情況差異性

在高層建筑地基基礎和樁基礎施工中，地質條件的不同會對地基和樁基礎的選擇和施工方式產生影響。例如，在不同的地質層中，土壤的穩定性、承載能力和變形性等特點存在差異，這就要求施工方針和技術應根據具體地質情況進行調整和選擇，以確保地基和樁基礎的安全穩固。

3.2 地下水豐富

在地下水豐富的區域進行高層建筑地基基礎和樁基礎施工會面臨困難，地下水的存在會對土壤的穩定性和承載能力產生影響，容易導致地基沉降和土壤液化等問題。因此，在該區域中，要采取相應的防水措施和降低地下水位的手段，以確保地基基礎和樁基礎的穩固性、安全性。

4 高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工技術要點

4.1 前期調查

在前期調查階段，技術人員要了解高層建筑區域的自然條件，包括降水量、土壤類型和疏松程度等，為地基基礎和樁基礎土建施工提供重要的參考依據，獲取調查結果，幫助工程團隊制定合理的施工方案，并選擇適當的技術手段，以確保施工質量和高層建筑的穩定性。在進行高層建筑地基基礎和樁基礎土建施工前，進行詳細的前期調查，采集關鍵的信息，包括地基土壤的特性和條件，制定合理的施工方案，選擇適當的技術手段。調查降水量是十分重要的，因為地下水位和土壤含水量對地基基礎和樁基礎的穩定性具有直接影響，了解降水量的分布情況可以幫助工程團隊判斷是否需要采取排水措施，并選擇合適的排水方案。

調查土壤的類型和疏松程度，不同類型的土壤具有不同的力學特性和承載能力，了解土壤的性質，幫助工程團隊確定適合的地基基礎和樁基礎設計方案，并選擇相應的施工技術。對土壤的組成成分、顆粒大小和含水量等參數加強了解，此類參數對于選擇合適的施工方法和施工工藝具有重要意義，例如，如果土壤顆粒較大，工作人員要采取夯實碾壓施工技術來增加土壤的密實度和穩定性，如果土壤含水量較高，則需要采取排水固結技術來降低土壤的含水量，以提高土壤的承載能力[2]。

4.2 排水固結技術

排水固結技術是降低土壤的含水量的關鍵手段，該技術可以提高土壤的緊實程度和穩定性，確保地基和樁基的承載能力，采取適當的排水固結技術，降低土壤的含水量，有效預防土壤的液化和沉降現象。在實施排水固結技術應用過程中，要根據具體工程的情況和土壤特性，合理選擇和組合不同的技術手段，確保施工的效果和質量。遇到地下水位較高的情況，使用井水抽排技術設置井點，利用水泵將地下水抽出，降低地下水位，有效地降低土壤的含水量，減少土壤的飽和狀態，提高土壤的緊實程度。

在地下水豐富的區域，采取地下水降低技術，有效控制地下水位，減少土壤的含水量，常用的地下水降低技術包括井點抽水和水平防滲墻等，達到改善土壤的工程性質的目的，提高土壤的穩定性和承載能力。設計排水系統，在地基基礎和樁基礎施工中，合理設計排水系統，規劃和布置排水管網和排水溝渠，及時將地表和地下的降水排出，避免水分滯留在土壤中，保持土壤的干燥狀態和穩定性[3]。

4.3 換填墊層技術

換填墊層技術是一種通過將優質砂石材料填充到地基土壤中，改善土壤質量和增強地基承載能力的施工方法，該技術可以有效地提高土壤的堅固性和穩定性，應用換填墊層技術，選擇優質的砂石材料，增加地基基礎的承載能力，減少地基沉降和變形的風險，確保高層建筑的結構穩定和安全。在實施換填墊層技術時，需要根據具體工程的要求和地基土壤的特性進行合理設計和施工，以保證施工質量和效果。在進行換填墊層施工時，選擇優質砂石材料，以具有良好力學性能和穩定性的優質砂石材料為主，此類材料應具有適當的粒徑分布、均勻性和耐久性，能夠提供較高的承載能力和抗壓強度。

根據工程要求和地基土壤的特性選擇合適的砂石材料，確保施工效果和土壤的穩定性。在地基土壤上方形成一層厚度適當的墊層，使用優質砂石材料進行填充，為了提高土壤的緊密度和穩定性，墊層施工中要采取適當的壓實和夯實工藝，填平地基不平整面，填補土壤空隙，提供均勻的地基支撐，增加地基的承載能力。加強對施工方法和工藝的控制，確保砂石材料的均勻分布和夯實效果，施工過程中，采用適當的機械設備和工具，如壓路機、振動板等，進行墊層材料的均勻壓實，以達到較高的密實度和穩定性。

4.4 靜力壓樁技術

靜力壓樁技術是一種常用的樁基礎施工技術，用于增強地基的承載能力和穩定性，在該技術的應用中，要將樁體逐漸壓入土層中，使土壤得到緊實和加固，做好鉆孔準備，選擇樁基位置后，首先使用鉆孔設備對地下土層進行鉆孔，使樁體能夠順利的壓入土層中。進行鉆孔前，要根據設計要求選擇合適的鉆孔直徑和深度，并注意鉆孔位置的準確性和穩定性，完成鉆孔后，將樁體逐漸壓入土層中，使用專用的樁機或液壓設備，施加持續的垂直力，使樁體在土層中逐漸下沉和緊實，在樁體壓入的過程中，控制施力的大小和速度，以保證樁體的穩定性和承載能力。

具體應用中，需要對以下2方面工作提高重視：1)要控制好進行靜力壓樁機速度，避免速度過快降低樁基構造的穩定性，避免速度過慢浪費建筑材料；2)要盡量做到一次性準確成型，避免中途暫停施工。施工過程中，要進行實時的監測與控制，使用監測設備和儀器，可以對樁體的下沉、承載能力等進行監測和記錄，根據監測結果，及時調整施工參數，保證樁基施工的質量和穩定性。發揮靜力壓樁技術的優勢，明確靜力壓樁技術流程，降低噪聲風險，減少對周圍環境和結構的影響，實現土層的緊實和加固，提高地基的承載能力，確保建筑物能夠安全地承受設計荷載[4]。

4.5 夯實碾壓施工技術

夯實碾壓施工技術是用于增強地基表面土層的強度和穩定性的技術，使用碾壓機、推土機等專用設備，對地基表面土層進行夯實和壓實處理，在進行夯實碾壓施工前，要選擇合適的土壤材料。一般選擇具有較好工程性質和適宜的顆粒大小分布的土壤材料，如黏土、砂土等，選擇土壤時，應根據具體工程要求和地質條件進行確定。施工過程中，要準備適當的設備，主要包括碾壓機、推土機等設備，用于對土壤進行夯實和壓實處理，目的是強化土壤的穩定性，提高密實度。

施工過程中，根據設計要求和施工方案，使用碾壓機、推土機等設備對地基表面土層進行夯實碾壓，采取輥壓、震動等方式，對土壤施加持續的力量，使土壤顆粒之間產生緊密的接觸和排列。加強施工控制，包括施工速度、覆蓋范圍、夯實次數等方面，以確保夯實碾壓效果達到預期。體現夯實碾壓施工技術的優勢，促使土壤顆粒相接觸，提高土壤的密實度，增加土壤的承載能力和穩定性，采用相關設備，快速、連續地對土壤進行夯實和壓實處理，節省施工時間和人力成本。

4.6 添加劑加固技術

添加劑加固技術的應用中，要以改善高層建筑地基土層結構性能為目的，向土壤中加入特定的添加劑，改變土壤的物理和化學特性，增強其抗壓強度、穩定性和工程性能。添加劑加固技術可以改變土壤的顆粒結構和顆粒間的結合方式，增強土壤的抗壓強度，提高地基的承載能力，使其能夠更好地支撐高層建筑的荷載，并改善土壤的穩定性，改變土壤的水分特性、抗凍性和抗腐蝕性。使用添加劑加固技術可以減少對原生土壤的需求，降低土壤開挖和處理的成本，粉煤灰等添加劑可以利用工業廢棄物資源，具有環保節能的優勢。

在進行添加劑加固施工前，要選擇適合的添加劑，常見的添加劑包括水泥、石灰、石膏、粉煤灰等，選擇添加劑，應根據土壤的特性、工程要求和設計參數，確保添加劑能夠有效改善土壤的結構性能。施工過程中，將選定的添加劑與土壤充分混合，采用機械攪拌、噴灑、注入等方式，將添加劑均勻地分布在土壤中，改變土壤顆粒之間的粘結力和摩擦力。添加劑加固施工后，需要進行實時的監測與評估，由專業的技術人員監測土壤的抗壓強度、承載能力、變形特性等指標，評估加固效果的有效性，并根據實際情況進行必要的調整和優化[5]。

4.7 混凝土灌注施工技術

注漿技術是土木工程中最常用的技術手段之一，廣泛應用于各種施工過程中，現階段注漿技術的主要手段是在相應的位置旋轉孔后注漿。受施工環境高度不確定性的影響，經常出現各種問題如塌孔、卡鉆等，對員工個人能力有極高要求，在實際施工中孔質量不達標的現象經常出現。重點把握鋼筋加固的施工環節，在樁孔準備完成后，將鋼筋網或鋼筋籠等鋼筋結構放置于樁孔內，結合設計要求，選擇鋼筋，布置具體的位置，以增強混凝土與土壤的粘結力和承載能力。

鋼筋加固完成后，使用泵車或其他設備將混凝土注入樁孔中，混凝土灌注應從底部逐漸向上進行，確保混凝土充實樁孔，排除空隙和氣泡，灌注過程中，技術人員要控制流動性、漿液比和灌注速度，確保混凝土的質量和均勻性。加強養護與監測，混凝土灌注施工完成后，要采取合理的養護措施，如覆蓋保濕、溫度控制等，確保混凝土的強度和穩定性，進行監測工作，對樁基礎的沉降、承載能力等進行實時監測和記錄。混凝土灌注施工技術適用于不同地質條件下的樁基礎施工，無論是軟土、強風化巖層還是堅硬的巖石，混凝土灌注都能夠適應并提供穩固的樁基礎[6]。

5 結語

綜上所述，在高層建筑物的施工建造活動中，地基基礎和樁基礎土建施工技術應用發揮了決定性的作用，與建筑物的耐久性和安全性密切相關。在具體的施工建造活動中，施工人員應按照設計要求和規范標準進行施工，加強對于建筑物安全性的保障，延長高層建筑物的使用壽命，滿足人們對高層建筑物的質量要求。