浅析高层建筑地基基础施工方法

浅析高层建筑地基基础施工方法

【摘要】在高层建筑结构体系中，地基基础是最重要的组成部份，它关系到高层建筑整个结构的安全问题。而且，高层建筑的地基基础属于地下隐蔽工程，在工程竣工后比较难检查，如果在使用后发生事故，很难补救，造成的后果比较严重，因此应当加强和提高高层建筑地基基础的施工方法，保证高层建筑的安全。

【关键词】高层建筑；地基基础；施工方法

地基基础的施工至关重要，它是高层建筑工程质量的最重要的保证。地基基础的施工，要根据工程地质、结构类型及其使用设备进行综合分析，采用最科学、最合理的施工方法，并在施工过程中采取各种有效的措施，确保工程的质量。

1、高层建筑地基基础概念及其特点

1.1高层建筑的地基基础概念

在高层建筑的建造过程中，所有的建筑负荷都由地层来承担，影响高层建筑物负荷的那部分地层被称之为地基，向地基传递负荷的下部结构被称为基础。

1.2高层建筑的地基基础的特点

跟一般中低层建筑相比，高层建筑的地基基础具有以下特点：一是工程造价更高。由于高层建筑的负载比中、小层建筑要大得多，对地基基础的要求也更高，需要更准确更深入地全面分析地基的地质情况，采用最科学的方案来建造，才能做到既安全可靠，又经济合理；二是对地基承载力的要求更高。高层建筑不仅要承受垂直方

向的载荷，也要承受水平方向风力的影响和地底地质活动的影响，因此，它对地基基础的不均匀沉降很敏感，对地基基础的要求更高。三是地基基础处理的深度更大，需要使用更加先进的设备和方法，才能满足它的使用要求。

2、高层建筑地基基础的施工方法

2.1高层建筑地基的加固方法

（1）换填垫层法

换填垫层法，即用强度较强、稳定性更好的材料，来替换原始地基的土层，提高地基的强度和减少沉降量。主要用于土质较潮湿、膨胀性较大的软弱土层和不均匀地基的处理。主要用来加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩，提高地基承载力，减少沉降量。施工时，先挖掉原始的地基土层，再把水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等和水搅拌混合起来，分层回填，确保回填层的密度符合要求。

（2）强力辗压、夯实法

强力辗压、夯实法，是利用辗压设备或起重机械，对地基土层进行反复辗压、锺打，使地基变得更加密实，从而使地基更加坚固。主要适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基的处理，用来提高地基土层的强度，减少压缩性，改善土体抗振能力和抗液化能力，消除湿陷性。

（3）土层固结法

土层固结法主要用来提高地基的承载力，降低沉降量，分两种：

一是抽水固结法，即利用真空原理，用抽水装置把地基土层中的水分抽走，使其加速固结。用于比较松软的粘土地基的处理；二是化学固结法，即在地基的土体中加入水泥浆、丙稀酸钠、石灰水等化学物质，使其和土体起反应而粘结起来。用于高膨胀性土体地基的处理。

2.2高层建筑桩基础的施工方法

当天然地基或人工地基的承载强度或沉降量达不到设计要求时，可以采用桩基础。桩基础的形式很多，目前常用的主要有三种：（1）混凝土预制桩

混凝土预制桩，主要应用在持力层层面起伏小的强风化层、风化残积土层、砂层和碎石土层，且桩身穿过的土层主要为高、中压缩性粘性土。其施工方法有锤击法和静压法两种。

静压法施工方法：第一，测量放线。在不影响打桩的前提下，在桩基施工区域附近设置2个以上的控制桩与水准点，轴线控制桩应设置在距外墙桩5到10米处，以控制桩基轴线和标高；第二，桩机就位。按照打桩顺序将静压桩机移到桩位上对准桩位，并将静压桩机调至水平、稳定，以确保在施工过程中不会发生倾斜和移动。第三，起吊预制桩。应先保证混凝土预制桩的混凝土强度达到设计强度的70%方可起吊，起吊预制桩时，将预制桩吊至静压桩机夹具中，对准桩位并夹紧后放入土中，待调节桩垂直度调整到符合要求后，再将静压桩调至水平并稳定。第四，稳桩。桩尖插入桩位后，移动静压桩机时桩的垂直度偏差不得超过0.5%，并使静压桩机处于

稳定状态。第五，压桩。压桩时应当保证混凝土预制桩的混凝土强度达到设计要求的100%，并注意仪表变化和记录。第六，接桩，接桩采用焊接方法。第七，送桩，如设计要求送桩，将桩送至设计标高。

锺击法施工方法：第一，测量放样桩。由测量人员将桩位通过轴线控制点逐个施放在打桩现场，并在桩位中心点上打入一支φ6长约30厘米的钢筋，使其露出地面5～8厘米，作为样桩；第二，桩机就位。打桩机对准桩位，保证垂直稳定，在施工中不发生倾斜、移动；第三，起吊预制桩。先用钢丝绳等索具捆住桩上端吊环附近处（一般不宜超过30cm），再吊起预制桩，将桩头部分插入桩帽内，并使桩就位。桩就位后必须对桩进行对中和调直。“调直”，就是通过调整，使桩身处于水平垂直状态，并且使桩身、桩帽、桩锤的中心线成一直线。第四，稳桩。桩尖插入桩位后，先用较小的落距锤1～2次，使桩进入到一定深度，并保持桩的垂直稳定。桩的垂直度偏差不得超过0.5%，否则必须用经纬仪或线坠进行双向校正；第五，打桩。刚开始打桩时，应该选用较小的落距，等桩打入一定深度，验明桩身稳定、桩尖不容易发生偏斜后，再按正常施工的落距打桩；第六，接桩。在桩长不够时，应采用焊接方法接桩，接桩时一般在距地面1m左右时进行。上下节桩的中心线偏差应控制在10mm以内，节点折曲矢高不得大于1‰桩长。桩接头焊接好后，必须等焊接处冷却后才能继续锤桩；第七，送桩。当沉桩达不到设计高程，或者桩锤的高度不够无法沉桩时，可以采用送桩器来送桩，送桩时送桩

器的中心线与桩身的中心线必须保持一致。若桩顶不平，应用麻袋或厚纸垫平。送桩留下的孔应立即进行回填密封；第八，收锤。在停锤之前，施工人员必须要详细记录各种沉桩信息，只有确认已经达到停打控制条件，才能收锤停打；第九，检查验收在每根桩在桩顶打到符合贯入度要求，桩尖标高进入了持力层，接近设计标高或打至设计标高时，都必须进行中间验收。在施工时，一般应控制最后三次十锤的贯入度不大于规定的数值，或者控制桩尖打至接近或等于设计标高。验收合格后，必须填好施工记录。如发现桩位与要求相差较大时，应会同有关单位研究处理，然后移桩机到新桩位。

（2）钢桩

钢桩施工方法如下：第一，先在导向船上拼制好围笼，然后拖运到墩位，接着将围笼下沉、接高，待沉至设计标高时用定位船定位；第二，先在围笼内插打定位桩，接着将围笼固定在定位桩上；第三，在围笼上搭设工作平台，并安装打桩设备；第四，沿着围笼插打钢桩，组成防水围堰；第五，完成全部基桩的施工；第六，用吸泥机吸泥，开挖基坑；第七，灌注混凝土封底；第八，待封底混凝土达到规定强度后，抽水，修筑承台和墩身直至露出水面；第九，拆除围笼，拔除钢桩。

钢桩工程的费用比较昂贵，一般不建议采用。当场地的硬持力层特别深，只能采用超长摩擦桩时，如果采用混凝土预制桩或灌注桩难以保证工程质量，此时可考虑采用钢桩。钢桩一般应用在持力层较硬的土层或风化岩层。