高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术的应用研究

郭震

【摘 要】建筑工程施工中地基基础与桩基础是非常重要的基础上部分，合理使用不但可以提高建筑物的地基稳定程度，还可以提升建筑物的抗震性能、降低建筑物的沉降指数，从而整体提高建筑物的建筑安全系数。因此，对桩基础施工技术在建筑工程施工中的运用进行全面分析，具体重要的意义。

【关键词】高层建筑;地基基础;桩基础;土建施工技术

1、高层建筑地基基礎与桩基础相关概述

1.1地基基础相关概述

在高层建筑工程中，可使用的地基基础类型有很多种，广义上可将其分成以下三种：第一种为均质和多层地基，采用改良或置换等方法，对地基土基本物理力学性质进行改善，以此提高土体抗剪强度与压缩模量，并降低渗透性;第二种为复合地基，是指在地基当中增设水平或垂直方向的增强体，使增强体和地基之间组成形成复合式地基，用于提高其承载能力，起到减少沉降的作用;第三种为桩基础，即在地基当中增设工程桩，利用基桩使荷载进入到深层土层当中。目前，以桩基础最为常用，如冲孔、钻孔与人工挖孔灌注桩等。

1.2桩基础相关概述

桩基础是通过预制孔洞将预制桩或者灌注桩在孔洞内进行预埋或构造，然后让其顶端进行联结，形成一个承重平台，从而使平台下的水泥桩共同承受建筑物静荷载的一种深基础。并且，土层下的预制桩或者灌注桩可以是竖直向下也可以斜插入土层当中，它的作用就是提升软质土层的静荷载能力。当建筑基础称重平台承载建筑物的荷载力时，会将所受压力通过基桩传递到较硬、更紧密或压缩性较小的地基的持力层上，从而整体提升建筑物的荷载能力。桩基础的施工工艺分为两种：预制桩和灌注桩。预制桩是将在工厂预制成型的基桩采用静压或者下砸的方式沉入土层预留孔洞内;灌注桩则和预制桩不同，它需要根据建筑物的设计需求进行基桩的孔洞钻孔，吊装钢筋笼下放到孔洞中，然后灌注混凝土形成基桩。这两种类型的桩基工艺在施工时，由于工艺不同，桩基础工程所产生的承载效果也不一样，在项目施工过程中应需要根据建筑工程项目所要达到的承载效果和建筑物的荷载力大小进行分析，合理地区别使用。

2、高层建筑地基基础施工技术

2.1土层处理策略

土层处理策略，一般用于建筑地基施工区域膨胀度和湿度较高的区域内，进行土层处理时，施工人员为解决原有土方结构稳定性不足的问题，可采用夯实度较好，稳固性较强的土体进行替代。如，某高层建筑地基施工区域有50%的地基土壤层为湿度性较大的松软泥土，此时就要运用50%的夯实土体进行分层替换。这就就是土层处理策略在地基基础建设部分应用的体现。

2.2表层排水

表层排水技术是建筑进行地基基础处理最常用的方法之一。在施工过程中，往往都会在地表层添加一些排水材料，这样做是为了有效的保障地基的建设质量，进一步改进施工现场环境中的粘性地基对工程质量造成影响。砂砾能够很好的进行施工排水，因此软土地基所添加的材料多是砂砾。对于地基呈现的情况，地基土层具有很好的排水性能可以对其进行有效控制。在地基施工过程中一旦发生沉降，就会直接影响到施工的进度和质量，基于此，在施工之前先要在施工现场准备好敷垫材料，保证施工机械能够良好运转，避免因施工机械设备原因造成影响，为工程的正常开展提供开保障。

2.3压实技术分析

压实技术是一种对地基进行物理处理的方法，即在地基基础施工的过程中，首先将固体、液体、气体组成一种混合物，然后使用特殊工具对混合物进行碾压操作，尽可能地排除混合物中的气体以及液体，降低混合物中的空隙率，确保小颗粒物质填料与大颗粒填料无缝对接、充分混合、重新排列，从而确保填料的密实程度，进而提升建筑工程地基基础的密实度，降低建筑工程地基基础的含水量，达到建筑工程的施工标准。

2.4土壤加固处理

土壤加固处理策略，也可以称为排水加固处理策略，是指利用某种特定的排水方式，将地基土层中的水分集中处理掉。如，某高层建筑施工时，由于地基假设部分土壤中水分含量较大，施工人员就采取了土壤加固法进行处理。首先，在地基建设部分按顺序放置排水管，建立地基排水渠道;其次，采取外部振动法，将地基中包含的水分逐步排出。

3、高层建筑桩基础施工技术

3.1静力压桩

噪音污染严重影响人民的生活，尤其是对于靠近居民区域的工程，更应该注意控制噪声污染。对于靠近居民区和需要考虑噪声的其它地方，可以应用静力压桩技术。静力压桩技术噪声低、震动小、好能少、成本也不高，可以有效的降低对居民所带来的噪声影响，与此同时还可以对环境加以控制。在施工时，静力压桩是利用静压将预制桩压入土层中的，在使用静力压桩技术时得确保土层中没有碎石，这样才能尽量减少裂缝的出现，因此在施工前先要对周围的情况进行认真的勘察。

3.2灌注桩基础

灌浆加固技术是一种通过对土壤进行改良来达到加固地基目的的一种技术。首先，准备并配置水泥化学泥浆。其次，要在钻机的作用下将钻孔钻入目标软土基础层中。最后，在高压灌浆设备的作用下将水泥化学泥浆灌入软土地基层。灌浆加固技术会让软土层与水泥化学泥浆充分地结合，并在物理反应以及化学反应的作用下产生胶结现象，从而对土体的结构和性能进行改善，提升建筑地基的稳定性，使其满足建筑工程建设的标准。

3.3旋挖桩孔技术

无论是预制桩还是灌注桩，在进行基桩施工之前都需要进行预制孔洞建设。旋挖桩成孔技术，是目前桩基础施工应用较多的孔洞挖设工艺，它主要分为三步进行：首先，埋设护筒，对桩位进行定位和校正是护筒的主要功能，并且护筒还可以维持较高的水位高差，它的主要设置方法是开挖和养护。孔洞护筒的长度一般根据基础土层表面到黏土层顶的深度决定，一般埋设到黏土层顶0.5m处，它的顶端高度需要超过基础土层表面0.3m，周围用粘土进行保护，并设置警示牌，避免安全事故发生。其次，成孔，旋挖钻孔机在成孔过程中，需要对泥浆的比重和粘度进行调节，这个过程需要按照土层内部情况确定。这里需要注意的是孔壁的保护，以免发生塌孔现象。另外，清孔，清孔工作需要分两次进行，第一次清孔工作在钻孔机达到一定深度后进行，第二次清孔需要孔洞完成后进行，保证孔底沉渣不大于15cm。

3.4振动压桩技术

振动压桩技术是一种使用较为广泛的施工方式，其使用桩定加桩振动器使桩身进入土层中。其操作比较简便，施工效率高，不仅能够有效地控制工期，还可以降低成本。但是其也存在薄弱环节，其对施工条件要求非常高，主要在土质松软的环境中进行使用，比如粘土和黄土和其他松软土质。进行施工时，在满足桩身的位置上选择一个固定的振动设备，把其作为设备的中心，引起周围的土层的共振，可以有效地降低各层移动和桩身位置的摩擦。在使用振动压桩技术的整个过程中，应该选择进行小范围锤击，在桩体进入地基1m以下的土层以后，再加大锤击的范围和力度，使木桩达预期的位置，满足设计时桩位的要求。

4、结语

综上所述，作者在本文之中对其进行了全面的剖析，桩基础施工是一种提高建筑物稳定性和牢固性的施工技术，从建筑的未来发展和人们对居住环境的需求而言，这种技术的应用前景很好。所以，具体事情具体分析，充分把握后，根据实际情况选择合理的桩基础施工技术，从而提高建筑工程地基基础的稳定性、安全性。

【参考文献】

[1]黄加发.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术的应用研究[J].建材与装饰，2019（18）：27-28.

[2]罗微.高层建筑地基基础和桩基础土建施工技术要点[J].工程建设与设计，2018（09）：254-255+258.