高层建筑地基与基础工程施工

浅谈高层建筑地基与基础工程施工摘要：随着城市建设的发展，城市用地中的优质建筑工地越来越紧缺，所以高层建筑在我国越来越普遍。高层建筑可以极大地缩短公用设施和市政管网的开发周期,从而减少市政投资,加快城市

建设，这些优点已经逐渐得到公认。当高层建筑的层数和高度增加到一定程度时，它的功能适用性、技术合理性和经济可行性都将发生质的变化。在设计上、技术上都有许多新的问题需要加以考虑和解决。

关键词：高层建筑桩基础静荷载试验打桩技术准备承载力

一、基础

基础为传递上部结构（或及其设备等）荷载至地基上的结构，有墙基础及柱基础，一般用砖、石混凝土及钢筋混凝土更材料构造。基础应有足够大的底面积和埋置深度，以保证地基的强度和稳定性，并使部发生过大的变形。

基础一般设置在天然地基上。当软弱基土时，有时需进行人工处理，成为人工地基。必要时还需设置桩基础。地基在很多情况下是不均匀的，即使是均匀地基，由于荷载的偏心也可能导致不均匀沉降。处理适当，则可防止建筑事故的发生。北宋著名木工喻皓受托建造开封开宝寺木塔，建成后塔身向西北倾斜，很多人向他提出这一问题，他答以开封经受西北风吹袭，若干年后扶正，后果然。

上部结构的问题往往是局部的，而从上可见，基础设计和地基

处理不当，则整个工程结构将遭到损坏和破坏。土是连续介质，不仅结构基础对其上部结构产生影响，邻近结构物的基础发射管沉降时亦将带动靠近的地基下沉，导致其上部结构损坏。

二、高层建筑基础

高层建筑的上部结构荷载很大，常采用筏式基础、箱形基础、桩基础以及桩筏或桩箱联合基础。高层建筑一般都设有地下室，因而基础埋深较大。在高层建筑施工中，基础工程占有很重要的地位，无论是价劳动力消耗和工期，都占有相当多的比例，特别是深基础工程技术难度较大，因而应予以重视。

高层建筑基础工程的施工方案视基础、基础埋深、土质、地下水位、周围情况等而定，并需通过经济比较以选择最优方案。下面为经常出现的问题和解决的方法：

1.周围较空旷、基础埋深不大时，可采用放挖开挖。此时主要解决挖土机的选择、配套运输工具及其数量、流水工艺。当地下水位较高时，还应采取江水措施。

2.不能放坡开挖时，深基坑开挖需要设支护结构，支护结构有钢板桩、钢筋混凝土灌注桩等。

3.当基础埋深较大，且条件允许时，可采用地下连续墙的方法施工。采用此方案时，刚度较大，施工阶段的地面和地下的变形较小，有利于保证周围建筑物、交通干线以及地下管线的正常使用。如果能采用逆作法施工，刚性更大，变形更小，可加快施工进度，

并节省支撑材料。

三、桩基础

在高层建筑基础施工中，桩基础是人们最重视的一个问题。按施工方法桩可分为预制桩和灌注桩两大类。预制桩用锤击、静压、振动或水冲沉入等方法打桩入土。灌注桩则在就地成孔,而后在钻孔中放置钢筋笼、灌注混凝土成桩。根据成孔的方法,又可分为钻孔、挖孔、冲孔及沉管成孔等方法。工程中一般根据土层情况、周边环境状况及上部荷载等确定桩型与施工方法。

在桩基础施工前,应做好现场踏勘工作,做好技术准备与资源准备工作,以保证打桩施工的顺利进行。桩基础施工前的一般准备工作包括以下几个方面:

1、施工现场及周边环境的踏勘

在施工前,应对桩基施工的现场进行全面踏勘,以便为编制施工方案提供必要的资料,也为机械选择、成桩工艺的确定及成桩质量控制提供依据。

现场踏勘调查的主要内容如下:①查明施工现场的地形、地貌、气候及其它自然条件。②查阅地质勘察报告,了解施工现场成桩深度范围内土层的分布情况、形成年代以及各层土的物理力学性能指标。③了解施工现场地下水的水位、水质及其变化情况。④了解施工现场区域内人为和自然地质现象,地震、溶岩、矿岩、古塘、暗滨以及地下构筑物、障碍物等。⑤了解邻近建筑物的位置、距离、

结构性质、现状以及目前使用情况。⑥了解沉桩区域附近地下管线(煤气管、上水管、下水管、电缆线等)的分布及距离、埋置深度、使用年限、管径大小、结构情况等。

2、灌注准备

混凝土必须连续灌注，并掌握边灌注混凝土边提升和拆除上节导管，使混凝土经常处于流动状态。混凝土灌注到桩孔上部5m以内时，可不再提升导管，直到应灌注的标高或出水面层后一次拔出。灌注混凝土时应扩大系数备料，如发生混凝土数量与灌注高度出入很大时，要及时研究处理。在灌注水下混凝土过程中，应有专人排除漫出之水，防止坍孔。待水下混凝土终凝后，轻轻凿去顶面0.5m 左右厚的部分（泥浆与混凝土混合部分），直到露出纯净混凝土面，再灌注接桩混凝土。

3、机械设备准备

施工前应根据设计的桩型及土层状况,选择好相应的机械设备,务必把机器设备调试到最佳状态，并进行工艺试桩。

4、现场准备

①清除现场障碍物。成桩前应清除现场妨碍施工的高空和地下障碍物,如施工区域内的电杆、跨越施工区的电线、旧建筑的基础或其他地下构筑物等,这对保证顺利成桩是十分重要的。

②场地平整。高层建筑物的桩基通常为密布的群桩,在桩机进场前,必须对整个作业区进行平整,以保证桩机的垂直度,便于其稳定

行走。

5、现场放线定位

桩基础施工现场轴线应经复核确认,施工现场轴线控制点不应

受桩基施工影响,以便桩基施工作业时复核桩位。

①定桩位。定桩位时必须按照施工方格网实地定出控制线,再根据设计的桩位图,将桩逐一编号,依桩号所对应的轴线、尺寸施放桩位,并设置样桩,以供桩机就位定位。定出的桩位必须再经一次复核,以防定位差错。

②水准点。桩基施工的标高控制,应遵照设计要求进行,每根桩的桩顶、桩端均须做标高记录,为此,施工区附近应设置不受沉桩影响的水准点,一般要求不少于2个。该水准点应在整个施工过程中予以保护,不使其受损坏。桩基施工中的水准点,可利用建筑高程控制网的水准基点,也可另行设置。

桩基施工由于地层的不可知性，经常会遇到很多异常情况，这就要求我们根据具体的情况，仔细分析，采用妥善的方法去解决各类问题。

1）桩基达到其极限承载力而无法压至设计标高。这里可能存在两种情况，其一是地质报告有误，桩实际承载力大于计算值，必须先做试桩以确定其合理的桩长及承载力。其二则可能由于土层本身原因，譬如说饱和砂土产生的孔隙水压力使桩基根本无法压入，这就需要我们从施工措施上去解决。