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摘要：地基和基础是建筑物的重要组成部分。两者紧密联系、互相依存，不合理的基础和地基施工会导致基础工程质量缺陷或安全隐患。因此，重视及加强地基基础工程施工意义重大。本文从分析高层建筑的地基基础的处理方法开始，探讨了高层建筑地基基础的施工要点及质量控制措施。
关键词：高层建筑工程地基基础施工方法探讨
中图分类号：TU208.3 文献标识码：A 文章编号：
1 高层建筑地基基础的特点
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，也要承受水平方向的风荷载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，才能满足它的使用和安全要求。
2 高层建筑地基基础的施工要点
2.1地基的加固方法
⑴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，按照一定比例拌合搅拌起来，分层回填，确保回填层的密实度符合要求。
⑵强力辗压、夯实法。强力辗压、夯实法，是利用重型辗压设备或起重机械，对地基土层进行反复辗压、锤打，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，减少壓缩性，改善土体抗振能力和抗液化能力，消除湿陷性。
⑶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桩基础的施工方法
桩基础的形式很多，目前常用的主要有以下三种：
⑴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。其施工方法主要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，再将静压桩调至垂直并稳定。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，需满焊。第七，送桩，当管桩或上节桩压到接近自然地面时，用专用送桩器将桩压送到设计承载力要求，送桩器断面应平整，器身垂直，最后标高应用水准仪控制。
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或全站仪直接放点，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，达到设计要求的最后三阵贯入度，才能收锤停打；第九，检查验收。每根桩在桩顶打到符合设计贯入度要求，桩尖进入了持力层，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设计要求的数值。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。
⑵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。
⑶沉管混凝土灌柱桩。沉管灌注桩适用于以下地基中：持力层层面起伏较大，而且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性粘性土。桩群密集、灵敏度较高的软土地基不能使用沉管灌注桩。
沉管混凝土灌柱桩施工方法：首先，将套管保持正确位置再打入土中，如果发生倾斜或者歪斜必须马上纠正；其次，灌注混凝土；再次，拔管振动。拔管时应遵循“先振后拔，满灌慢拔，边振边拔”的原则：在拔管前，必须先振动套管，在确认桩靴活瓣已经张开，并且钢筋混凝土已脱离，混凝土已经从套管中流出时，方可进行拔管操作。拔管的速度要控制在每分钟1.5米以内，在软土中时控制在每分钟0.8米以内，然后边振边拔，为了防止套在管内混凝土被吸往上拉而缩颈，每拔0.5米就应当停拔，待振动片刻后接着再拔，如此周而复始，反复进行，直到套管全部拔出；最后，放下钢筋笼，灌注成功。
3 高层建筑地基基础施工的质量控制 3.1地基的测量放线 高层建筑的测量放线工作是建筑地基施工中的基础性工作，精确、详细、周密的测量能确保地基工程顺利安全的施工，并为上部结构的安全性提供有效的技术保障。高层建筑的测量放线对工程质量有着决定性的影响，在工程质量管理中也起到了非常重要的作用。放线过程中要充分的利用好手中的科学仪器，提升施工质量。
3.2地基的施工材料控制 高层建筑地基的施工材料控制是确保地基安全性的重要组成部份。地基材料的质量决定着整体工程的质量，在施工中要确保原材料的达标性，即原材料一定是出厂合格产品并符合工程本身的技术质量要求。在地基施工的每个阶段都要严把质量关，控制好原材料的质量，以此提高地基工程的施工质量。在原材料的把关上，要对材料的供应商进行资质审核，有必要进行调研的，可以去原材料生产单位进行调查研究，确保原材料的真实性。
3.3地基水泥灌桩的质量控制 高层建筑地基多采用水泥灌桩技术进行地基基础的加固施工，钻孔灌桩技术中每个施工步骤都对地基的施工质量有着决定性的影响。钻孔和水泥灌桩是工程质量的关键。施工前对钻孔机器进行周密的检查，确保底座和顶端的平稳，避免施工过程中因底座的移位和下陷影响了灌桩的质量。当钻机达到设计高度后，需对孔径的大小，钻孔的深度和垂直度进行详细的检查，达到设计标准后请监理工程师对钻孔进行合格性检验，并填写钻孔检验记录，完成钻孔工作。
4 结束语
高层建筑地基基础是施工中的重点，也是工程基础建设质量的重要保障。为确保地基基础的安全性施工质量，必须对它加以研究，选用最合理、最科学的施工方法，并加强对施工现场的监管，切实保障高层建筑地基基础施工的安全性和稳定性。
关键词：高层建筑工程地基基础施工方法探讨
中图分类号：TU208.3 文献标识码：A 文章编号：
1 高层建筑地基基础的特点
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，也要承受水平方向的风荷载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，才能满足它的使用和安全要求。
2 高层建筑地基基础的施工要点
2.1地基的加固方法
⑴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，按照一定比例拌合搅拌起来，分层回填，确保回填层的密实度符合要求。
⑵强力辗压、夯实法。强力辗压、夯实法，是利用重型辗压设备或起重机械，对地基土层进行反复辗压、锤打，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，减少壓缩性，改善土体抗振能力和抗液化能力，消除湿陷性。
⑶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桩基础的施工方法
桩基础的形式很多，目前常用的主要有以下三种：
⑴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。其施工方法主要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，再将静压桩调至垂直并稳定。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，需满焊。第七，送桩，当管桩或上节桩压到接近自然地面时，用专用送桩器将桩压送到设计承载力要求，送桩器断面应平整，器身垂直，最后标高应用水准仪控制。
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或全站仪直接放点，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，达到设计要求的最后三阵贯入度，才能收锤停打；第九，检查验收。每根桩在桩顶打到符合设计贯入度要求，桩尖进入了持力层，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设计要求的数值。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。
⑵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。
⑶沉管混凝土灌柱桩。沉管灌注桩适用于以下地基中：持力层层面起伏较大，而且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性粘性土。桩群密集、灵敏度较高的软土地基不能使用沉管灌注桩。
沉管混凝土灌柱桩施工方法：首先，将套管保持正确位置再打入土中，如果发生倾斜或者歪斜必须马上纠正；其次，灌注混凝土；再次，拔管振动。拔管时应遵循“先振后拔，满灌慢拔，边振边拔”的原则：在拔管前，必须先振动套管，在确认桩靴活瓣已经张开，并且钢筋混凝土已脱离，混凝土已经从套管中流出时，方可进行拔管操作。拔管的速度要控制在每分钟1.5米以内，在软土中时控制在每分钟0.8米以内，然后边振边拔，为了防止套在管内混凝土被吸往上拉而缩颈，每拔0.5米就应当停拔，待振动片刻后接着再拔，如此周而复始，反复进行，直到套管全部拔出；最后，放下钢筋笼，灌注成功。
3 高层建筑地基基础施工的质量控制 3.1地基的测量放线 高层建筑的测量放线工作是建筑地基施工中的基础性工作，精确、详细、周密的测量能确保地基工程顺利安全的施工，并为上部结构的安全性提供有效的技术保障。高层建筑的测量放线对工程质量有着决定性的影响，在工程质量管理中也起到了非常重要的作用。放线过程中要充分的利用好手中的科学仪器，提升施工质量。
3.2地基的施工材料控制 高层建筑地基的施工材料控制是确保地基安全性的重要组成部份。地基材料的质量决定着整体工程的质量，在施工中要确保原材料的达标性，即原材料一定是出厂合格产品并符合工程本身的技术质量要求。在地基施工的每个阶段都要严把质量关，控制好原材料的质量，以此提高地基工程的施工质量。在原材料的把关上，要对材料的供应商进行资质审核，有必要进行调研的，可以去原材料生产单位进行调查研究，确保原材料的真实性。
3.3地基水泥灌桩的质量控制 高层建筑地基多采用水泥灌桩技术进行地基基础的加固施工，钻孔灌桩技术中每个施工步骤都对地基的施工质量有着决定性的影响。钻孔和水泥灌桩是工程质量的关键。施工前对钻孔机器进行周密的检查，确保底座和顶端的平稳，避免施工过程中因底座的移位和下陷影响了灌桩的质量。当钻机达到设计高度后，需对孔径的大小，钻孔的深度和垂直度进行详细的检查，达到设计标准后请监理工程师对钻孔进行合格性检验，并填写钻孔检验记录，完成钻孔工作。
4 结束语
高层建筑地基基础是施工中的重点，也是工程基础建设质量的重要保障。为确保地基基础的安全性施工质量，必须对它加以研究，选用最合理、最科学的施工方法，并加强对施工现场的监管，切实保障高层建筑地基基础施工的安全性和稳定性。