高層建筑基礎(chǔ)施工及地基處理技術(shù)發(fā)展

李鳳英

摘 要：高層建筑工程的主要特點(diǎn)就是又高又重，正是因?yàn)楦叨扰c重量的增加，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)就必須要具備一定的承重能力，而如何才能夠有效的保證基礎(chǔ)施工滿足基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)要求，則需要從施工管理與地基處理技術(shù)兩個(gè)方面嚴(yán)格抓起，不但要對(duì)施工要求、基礎(chǔ)施工影響因素以及相關(guān)的施工技術(shù)了解，還要結(jié)合這些施工要求與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)相應(yīng)的地基處理技術(shù)進(jìn)行實(shí)際性的改進(jìn)，提高地基施工水平，本文針對(duì)高層建筑基礎(chǔ)施工進(jìn)行分析，并對(duì)常用的地基處理技術(shù)進(jìn)一步探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；基礎(chǔ)施工；地基處理；施工技術(shù)

堅(jiān)持因地制宜，因施工條件而選擇施工技術(shù)的原則是保證基礎(chǔ)施工技術(shù)與施工環(huán)境、施工要求相吻合的重要指導(dǎo)思想。在高層建筑工程中，對(duì)基礎(chǔ)施工的要求更是非常重視，不僅要滿足相應(yīng)的承重能力、抗壓能力，還要通過基礎(chǔ)的堅(jiān)固性保證高層建筑的抗強(qiáng)風(fēng)能力、抗震能力，因此加強(qiáng)對(duì)高層建筑工程基礎(chǔ)施工的研究非常有必要，目前高層建筑地基處理技術(shù)已經(jīng)有了很多種新方式，并且各有各的應(yīng)用作用，值得我們再次進(jìn)入研究。

一、高層建筑基礎(chǔ)施工分析

1、高層建筑基礎(chǔ)施工要求

對(duì)于任何建筑工程來說，基礎(chǔ)施工質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、標(biāo)準(zhǔn)性都有一定的影響，尤其是高層建筑工程中對(duì)基礎(chǔ)施工的質(zhì)量要求非常高，高層建筑屬于高度較高、上部結(jié)構(gòu)重量較重的建筑工程，因此基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)必須要具備一定的承受能力與抗壓能力，避免下沉、震裂等情況的發(fā)生而影響整個(gè)高層建筑的穩(wěn)定性。高層建筑由于高度的增長，所受的風(fēng)壓力也會(huì)增加，為了提高高層建筑的抗強(qiáng)風(fēng)能力，必須要保證建筑結(jié)構(gòu)自身的堅(jiān)固性。因此對(duì)基礎(chǔ)施工要提出具有抗壓、抗震、堅(jiān)固特點(diǎn)的要求。

2、基礎(chǔ)施工質(zhì)量影響因素

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)是最為重要的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)若是存在問題都會(huì)給高層建筑留下安全隱患，結(jié)合目前，高層建筑質(zhì)量問題的調(diào)查與分析，其主要影響因素有：在高層建筑施工期間，相關(guān)的勘查、檢測等設(shè)備不夠先進(jìn)，與施工現(xiàn)場檢測要求不相符，包括對(duì)材料、設(shè)備以及施工標(biāo)準(zhǔn)度的檢查也不到位，進(jìn)而存在一定的質(zhì)量問題。還有相關(guān)的施工技術(shù)不到位，對(duì)基礎(chǔ)施工的重視度不高，針對(duì)基礎(chǔ)施工缺少相關(guān)有效技術(shù)的研究，技術(shù)人員操作存在錯(cuò)誤現(xiàn)象等導(dǎo)致施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。更明顯的影響因素是施工現(xiàn)場管理混亂，施工工藝錯(cuò)綜復(fù)雜，施工環(huán)境特殊，卻沒有進(jìn)行特殊技術(shù)處理，導(dǎo)致安全事故發(fā)生。

3、高層建筑基礎(chǔ)施工技術(shù)

（1）樁基施工技術(shù)

樁基是地基基礎(chǔ)的一種類型，樁基施工技術(shù)主要指用于施工地質(zhì)狀況不利的，并且自然基礎(chǔ)無法滿足建筑強(qiáng)度要求的一種技術(shù)類型。傳統(tǒng)的混凝土預(yù)制樁施工噪聲較大，且存在擠土效應(yīng)等方面的缺陷，這使得樁基礎(chǔ)得到了較為廣泛的應(yīng)用。在樁基施工中，灌注樁的應(yīng)用相對(duì)較多，適用范圍也相對(duì)廣泛，可滿足不同的承載要求。近年來，隨著科學(xué)的迅速發(fā)展，灌注樁施工技術(shù)得到了快速的發(fā)展，且積累了諸多施工經(jīng)驗(yàn)。灌注樁的強(qiáng)度技術(shù)指標(biāo)與預(yù)制樁基本相同，樁基承載力的檢驗(yàn)一般采用靜載試驗(yàn)方式。

（2）基坑支護(hù)技術(shù)

一般情況下，高層建筑高度均相對(duì)較高，再加上建筑基坑較深，大大增加了工程建設(shè)與開挖施工的難度。深基礎(chǔ)支護(hù)能在安全控制的基礎(chǔ)上，對(duì)深基坑附近的環(huán)境加固保護(hù)。但在深基礎(chǔ)支護(hù)過程中，需要全面考慮擋土、支護(hù)、防水與監(jiān)測等因素。在建筑支護(hù)結(jié)構(gòu)中，土釘墻體系主要用于低水位的非軟土區(qū)域，一般采用分層開挖與分層支護(hù)方式進(jìn)行，造價(jià)僅為傳統(tǒng)支護(hù)體系的40%～60%。

二、高層建筑地基常用處理技術(shù)分析

1、注漿加固法

注漿加固法主要通過壓送設(shè)備將有充填性能與膠結(jié)性能的漿液材料注入被加固的地基中，以此使土顆粒之間的間隙、土層界面或巖層裂隙內(nèi)部得到一定的擴(kuò)散、膠凝或固化，提升地層強(qiáng)度，降低地層滲透性，避免地層變形與托換現(xiàn)象出現(xiàn)的地基處理技術(shù)。依據(jù)流動(dòng)漿液體與土層之間的相互作用形式，可將注漿加固法分為滲透注漿、壓密注漿及劈裂注漿。

在具體注漿施工中，注漿體一般以多種注漿加固法作用于土體。依據(jù)注漿工藝，還可將其分為單管注漿、套管注漿、布袋注漿及埋管注漿，高層建筑地基加固施工一般采用單管注漿與埋管注漿，其中，埋管注漿法主要用于人工挖孔樁、樁端附近軟弱地基土層的加固操作。在采用單管注漿法加固處理時(shí)，還可采用有效融合微型鋼管混凝土樁與注漿法的形式，以提升地基承載力，減少地基變形，改造地基不均勻性。

2、CFG樁復(fù)合地基

CFG樁即為水泥粉煤灰碎石樁，主要指在碎石樁基礎(chǔ)上加砂、粉煤灰及少量水泥，與水拌合制作而成的具備一定粘結(jié)強(qiáng)度的樁。目前已在我國諸多省市得到了良好的推廣使用，可用于多層建筑，甚至高于39層的高層建筑，并且還可在民用建筑與工業(yè)廠房中使用，能獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。對(duì)于CFG樁加固軟弱地基加固機(jī)理，主要為樁的置換與擠密作用，以及成樁初期的排水效應(yīng)與其對(duì)松散砂土的預(yù)震效應(yīng)。CFG樁復(fù)合地基具有操作簡單、可調(diào)性強(qiáng)、適用范圍廣、工期短等方面特征。

3、高壓旋噴法

高壓旋噴法主要是指利用鉆機(jī)將噴嘴的注漿管鉆至土層預(yù)定位置之后，采用高壓設(shè)備將注漿以20～40MPa的高壓流從噴嘴中噴射出來，沖擊破壞土體，鉆桿旋轉(zhuǎn)以一定的速度不斷向上提升，將漿液與土粒強(qiáng)制攪拌混合，當(dāng)漿液出現(xiàn)凝固現(xiàn)象后，會(huì)在土中形成一個(gè)固結(jié)體，從而實(shí)現(xiàn)加固地基的目的，提升地基自身的抗剪強(qiáng)度，減小土的變形。高壓旋噴主要適用于地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值、變形模量較高的地基土、卵石層中軟弱夾層的加固。

4、深層水泥攪拌樁

水泥攪拌樁是指采用特殊的攪拌軸輪葉從地面開始逐漸破壞攪拌至工程需要的高度，并將閥門打開，將水泥漿或水泥粉通過攪拌頭注入土體，然后利用攪拌頭將水泥等固化劑與原土強(qiáng)制攪拌均勻，確保其充分融合，然后發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)形成強(qiáng)度較大的、壓縮性較小的樁體，樁體與樁周土需要共同承擔(dān)外部荷載，最終形成復(fù)合地基。深層水泥攪拌樁通常可分為深層攪拌法與粉體噴攪法兩種。水泥土的抗壓強(qiáng)度與被加固土體的性質(zhì)、水泥的標(biāo)號(hào)、外加劑之間存在較為緊密的聯(lián)系。

5、砂石墊層換填技術(shù)

砂石墊層換填技術(shù)是指為了實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)軟土地基強(qiáng)度的目的，針對(duì)軟土地基中礫砂、中砂與粗砂區(qū)域強(qiáng)度不足的地區(qū)，采取換填工藝進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的操作，一般通過礫砂、石屑、粗砂、碎石、中砂等材料對(duì)軟土與浮土進(jìn)行換填操作。在此過程中，需要對(duì)具體施工流程進(jìn)行嚴(yán)格的、全面的控制，主要涉及以下幾點(diǎn)：

（1）合理調(diào)整砂石墊層與砂墊層的地面，確保其處于相同標(biāo)高處，若其深度方面存在差異，在實(shí)際施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照先深后淺的操作順序進(jìn)行；（2）在分段施工時(shí)，需要充分搗實(shí)，并且還要將接頭部位布設(shè)為斜坡。將碎石作為墊層時(shí)，需要在基坑的底部鋪設(shè)一層砂，并用碎石鋪設(shè)墊層，以避免基坑地面表層軟土局部破壞；（3）合理運(yùn)用插振法、平振法、水撼法、碾壓法及夯實(shí)法施工工藝鋪設(shè)操作。

參考文獻(xiàn)：

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