高層建筑地基加固處理施工要點(diǎn)探討

劉東

（山西四建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024）

高層建筑地基加固處理施工的難度較大，原因在于建筑高度較大，因此建筑荷載也比較大，對地基提出了更高的要求；高層建筑自重較大，為確保其穩(wěn)定性，埋深通常較大。因此，必須加強(qiáng)對地基加固處理施工要點(diǎn)的研究。

1 高層建筑地基加固處理施工前加強(qiáng)實(shí)地勘探

為確保高層建筑地基加固處理施工的順利開展，施工前，應(yīng)加強(qiáng)實(shí)地勘探，對施工現(xiàn)場及其周圍環(huán)境進(jìn)行仔細(xì)勘查，以便于為施工方案的編制提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料支持，并可以對施工機(jī)械設(shè)備、施工技術(shù)的合理選擇提供有效的依據(jù)。實(shí)際進(jìn)行勘查的過程中，首先要對施工現(xiàn)場的地形地貌進(jìn)行仔細(xì)勘查，掌握施工現(xiàn)場成樁深度范圍內(nèi)土層的形成年代及物理力學(xué)性能，對施工現(xiàn)場及其所在區(qū)域的天氣氣候、地下水水質(zhì)與水質(zhì)及變化情況等自然條件進(jìn)行準(zhǔn)確了解，并要仔細(xì)探查沉樁區(qū)域中是否存在市政給排水管道、電纜線管道、天然氣管道等地下管線，了解這些管道的埋設(shè)深度、分布及距離、使用年限以及管徑大小等情況。此外，全面掌握施工現(xiàn)場周圍的相關(guān)建筑物或構(gòu)筑物，明確其位置所在、使用現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)性能等情況；還要全面探查施工現(xiàn)場及其周圍環(huán)境中的自然地質(zhì)現(xiàn)象、人為地質(zhì)現(xiàn)象等，如有無地下建筑物、礦巖、古塘、暗濱、溶巖、地震等。只有了解施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，才能制定有針對性的、科學(xué)合理的施工方案，為實(shí)現(xiàn)高層建筑地基加固處理施工質(zhì)量的提高奠定良好基礎(chǔ)。

2 高層建筑地基加固處理施工中施工技術(shù)選擇

2.1 混凝土灌注樁

混凝土灌注樁是高層建筑地基加固處理施工中最為常用的一種施工技術(shù)，其是一種就位成孔，灌注混凝土或鋼筋混凝土而制成的樁。常見的有鉆孔灌注樁、沉管灌注樁。首先，鉆孔灌注樁，其是使用潛水鉆機(jī)、螺旋鉆機(jī)等就地成孔，灌注混凝土而制成的樁。第一，針對地下水位較高土層、淤泥、淤泥質(zhì)土、砂土、粘性土等應(yīng)使用潛水鉆機(jī)，鉆孔過程中，可用泥漿護(hù)壁以預(yù)防坍孔問題，砂土中鉆孔時(shí)應(yīng)注入制備泥漿，粘土中只需使用清水便可以自造泥漿護(hù)壁。利用泥漿循環(huán)，便可以將鉆削下的土屑排除，鉆至要求深度之后，應(yīng)將孔底的土屑排除，以減少沉降量。第二，針對地下水位之上的砂土、粘性土、人工填土，宜使用螺旋鉆機(jī)，綜合考慮土質(zhì)、含水量等因素，對鉆桿進(jìn)行選擇，沿鉆桿上的螺旋葉片鉆削下來的土塊逐漸上升至排出孔外。其次，沉管灌注樁，將活瓣式樁靴或帶有鋼筋混凝土樁靴的鋼管用錘擊或振動(dòng)的方式沉入土中，灌注混凝土的時(shí)候拔管，從而制成的樁。因此，其可以分為錘擊灌注樁、振動(dòng)灌注樁兩種方式。

2.2 砂石墊層換填

高層建筑地基加固處理施工中，針對一些淺埋深的軟地基，為實(shí)現(xiàn)地基強(qiáng)度的提高，可以采取換填軟地基中的砂石墊層的方法，來開展地基加加固處理。不具體來說便是應(yīng)用粘性土等土壤對軟地基軟土砂石層中的粗沙、中砂、砂礫等強(qiáng)度較低的區(qū)域?qū)嵤Q填施工。砂石墊層換填的過程中，應(yīng)將砂墊層、砂石墊層地面調(diào)整好，確保其位于同一標(biāo)高，若是兩者之間存在深度差，則應(yīng)當(dāng)按照先深后淺原則實(shí)施換填施工。進(jìn)行分段施工的過程中，必須充分搗實(shí)，同時(shí)將接頭處設(shè)置為斜坡形式，在墊層為砂石的時(shí)候，可將一層砂石鋪設(shè)在基坑底部，并鋪設(shè)碎石墊層，以避免基坑底面表層軟土發(fā)生局部損壞。換填施工完成之后，應(yīng)開展壓實(shí)施工，從而保障換填土壤緊固密實(shí)，確保地基加固處理施工效果。

2.3 灌漿加固施工

灌漿加固技術(shù)是高層建筑地基加固處理施工中比較常用的一種施工技術(shù)。在灌漿加固施工過程中，主要是在待加固地層中注入具有膠結(jié)性能的填充材料，使其能夠與充分滲透到樁基孔周圍的土壤中去，并與其充分混合起來，從而避免地層發(fā)生變形的問題。根據(jù)施工特性的不同，可以將灌漿加固法分為及劈裂注漿、壓密注漿、滲透注漿三種形式。在實(shí)際對灌漿加固法進(jìn)行應(yīng)用的過程中，應(yīng)以當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、不同形式的特點(diǎn)及適用范圍為依據(jù)，進(jìn)行合理選擇，從而充分發(fā)揮灌漿加固法的作用，實(shí)現(xiàn)地基加固處理施工質(zhì)量的提升。

2.4 高壓旋噴施工

高壓旋噴技術(shù)也是高層建筑地基加固處理施工中的一種常見加加固處理施工技術(shù)。實(shí)際進(jìn)行高壓旋噴施工的時(shí)候，主要是利用相關(guān)設(shè)備，如配置高壓噴流裝置的鉆機(jī)等，先用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，鉆至預(yù)定深度之后，高壓噴流裝置將泥漿液噴進(jìn)鉆孔周圍土層之中，從而對鉆孔進(jìn)行有效的加固。隨著鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)、提升，采取高壓旋噴方式，可以更加均勻地對周邊樁孔進(jìn)行噴涂，從而可以獲得更加理想的加固效果。采取高壓旋噴法，是以強(qiáng)制性攪拌的方式使?jié){液與鉆孔周邊土體充分混合起來，漿液固結(jié)之后，在鉆孔周邊土體中形成固結(jié)體，得到了良好的加加固處理效果，同時(shí)，經(jīng)過這樣加加固處理的地基，還可以提高高層建筑的抗剪切強(qiáng)度，從而有利于促進(jìn)高層建筑整體建設(shè)質(zhì)量的提升。

2.5 深層水泥攪拌樁

高層建筑地基加固處理施工中，深層水泥攪拌樁是一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)。在對深層水泥攪拌樁進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過程中，主要是使用一個(gè)特制攪拌軸葉輪從地面開始沿途進(jìn)行攪拌，至預(yù)定深度為止，攪拌軸葉輪的前端設(shè)置了攪拌頭，將其前端閥門打開之后，通過攪拌頭使水泥粉制作而成的水泥漿注入到土體中，攪拌頭具有強(qiáng)制攪拌性的特征，借助這一特征，使水泥漿液、樁孔中的原土之間可以充分混合起來。采取這一方式，在經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)、物理反應(yīng)之后，土體變成了壓縮性較小、強(qiáng)度較大的樁體，并與周圍土體共同組成了復(fù)合地基，使土體成為了一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一體，大大提高了樁基的承載性能。在深層水泥攪拌樁的施工過程中，水泥土的抗壓性能直接受到被加固土體性質(zhì)的影響，其形成的強(qiáng)度則主要受到施工材料的影響，包括所用水泥標(biāo)號、所用添加劑性質(zhì)、粗骨料等?；谶@樣的原因，必須對各種影響因素進(jìn)行嚴(yán)格控制，以確保高層建筑地基加固處理施工質(zhì)量。

2.6 CFG 樁復(fù)合地基

高層建筑地基加固處理施工中，CFG 樁也是一種常用的基礎(chǔ)。CFG 樁指的是，對碎石、煤灰、水泥粉等材料進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，從而建設(shè)高強(qiáng)度、高粘結(jié)性的樁。目前在地基加固處理施工中，CFG 樁得到了越來越廣泛的應(yīng)用，其應(yīng)用范圍包括多層建筑、高層建筑、工業(yè)用廠房及民用建筑等。高層建筑地基加固處理施工中對CFG 樁進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，主要是通過樁的置換與擠密作用，來對軟弱地基進(jìn)行加固。與此同時(shí)，CFG 樁成樁初期可以對松散砂土起到一定的預(yù)震效應(yīng)，并具有排水效應(yīng)，這也是其能夠?qū)浫醯鼗M(jìn)行加固的一個(gè)主要原因，且可以對高層建筑地基起到理想的加固效果。

3 結(jié)語

綜上所述，目前高層建筑已經(jīng)成為評估城市現(xiàn)代化發(fā)展水平的主要標(biāo)志之一。由于高層建筑的高度加大、自重較大、荷載較大，因此對地基的要求也比較高，必須開展有效的地基加加固處理，才能確保高層建筑的整體性能。在高層建筑地基加固處理施工中，應(yīng)在加強(qiáng)實(shí)地勘探、做好準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，對砂石墊層換填、灌漿加固施工、高壓旋噴施工、深層水泥攪拌樁、CFG 樁復(fù)合地基等施工工藝進(jìn)行合理選擇，以提高高層建筑地基加固處理施工效果。