向文超

（中國水利水電第八工程局有限公司 湖南長沙 410000）

高層建筑工程基礎(chǔ)施工

向文超

（中國水利水電第八工程局有限公司 湖南長沙 410000）

20世紀(jì)以來，隨著世界人口加速的增長，城市住房特別是是大城市住房緊張的問題越來越嚴(yán)重，傳統(tǒng)的多層住宅已不能滿足人們的住房需求。在這種情況下，高層建筑越來越受到人們的親睞。高層建筑成為城市發(fā)展的趨勢，其中最明顯的一個優(yōu)勢就是提高了土地利用率，節(jié)約了土地資源。同時，對于居住在高層的人而言，能有一個良好的視野，而且通風(fēng)和日照條件好。

高層建筑；發(fā)展趨勢

1 引言

高層建筑施工的特點可以歸結(jié)為：“高”，“深”，“大”，“長”，“密”等幾大特點。高，是指施工技術(shù)要求高，高層建筑以鋼筋混凝土為主，并逐步發(fā)展鋼和鋼混結(jié)構(gòu)；深，是指基礎(chǔ)埋置深度深；大，是指高層建筑體量大，工程量大；長，是指高層建筑施工周期長，高層建筑平均施工的周期都在兩年左右；密，是指高層建筑施工條件復(fù)雜。而基礎(chǔ)施工也成為高層建筑工程不可或缺的重要組成部分。

2 基礎(chǔ)施工內(nèi)容

2.1 基坑挖土

基坑挖土?xí)r是基礎(chǔ)工程的重要部分，對于土方量較大，基礎(chǔ)工程工期的長短在很大程度上土方開挖的速度，另外支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形控制是否滿足要求、降水是否達(dá)到預(yù)期的目的，也要靠挖土階段的施工來滿足。

2.1.1 土方開挖方案

基坑土方開挖方案的選擇，首先要明確合理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)的規(guī)范和規(guī)程，并且要考慮基坑穩(wěn)定性和支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況、氣候條件、施工的條件和周圍環(huán)境等確定合理、方便、安全和經(jīng)濟(jì)的開挖方案。

2.1.2 開挖施工常見問題

挖掘前，要確定地址條件的穩(wěn)定性，確認(rèn)該土質(zhì)是否適合展開施工，否則一些脆弱的土質(zhì)，即使勉強(qiáng)完成挖掘也會造成地質(zhì)損害，存在嚴(yán)重的安全隱患。要根據(jù)事前土質(zhì)測量來制定嚴(yán)格的挖掘順序，否則會給土層造成嚴(yán)重的危害，導(dǎo)致事故的發(fā)生。挖掘中坡體的滑落一定要引起重視，否則會導(dǎo)致嚴(yán)重的基坑問題，發(fā)生安全事故，得不償失。

2.1.3 土方開挖施工

土方開挖的原則是分層挖掘，將基坑劃分為幾個重要的施工階段，按照層級進(jìn)行挖掘才能保證基坑挖掘時的安全性，也有利于施工操作。在開挖時，應(yīng)該考慮到土石的運(yùn)輸問題，計劃好運(yùn)輸土方的路線和方向，防止大量的土方堆積，給施工的后續(xù)工作造成不便。土方開挖過程中最重要的技術(shù)問題就是挖掘機(jī)械在作業(yè)過程中的路線和相互避讓的問題，這需要熟練的施工技術(shù)人員來操作和執(zhí)行。

2.2 深基坑的支護(hù)

2.2.1 深基坑支護(hù)的設(shè)計

（1）基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)一般由垂直擋土結(jié)構(gòu)和水平支撐結(jié)構(gòu)組成，根據(jù)不同的建筑類型、基坑深度及重要性，基坑的支護(hù)設(shè)計也不盡相同。設(shè)計方案必須滿足以下兩方面要求：保證邊坡穩(wěn)定及周圍建筑物設(shè)施、地下管線設(shè)施安全，不得引起擬建物周邊主路干道開裂，影響施工區(qū)交通；確保基坑開挖順利進(jìn)行，并提供足夠的地下室施工作業(yè)空間。另外基坑支護(hù)設(shè)計方案還要適當(dāng)考慮其經(jīng)濟(jì)性。

（2）根據(jù)基坑的等級與重要性系數(shù)確定基坑的支護(hù)類型及合適的土體物理力參數(shù)是基坑支護(hù)設(shè)計的一大難點，土壓力的大小與基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安全性能是緊密相連的，基坑開挖的一大特點是必須邊開挖邊支護(hù)，支護(hù)緊跟開挖，在開挖的過程中土體內(nèi)的摩擦角、粘聚力、含水率等重要參數(shù)量都不是定值，在開挖的過程中是時刻變化的，因此增加了結(jié)構(gòu)受力計算的難度。

（3）對基坑開挖后的空間效應(yīng)考慮全面。比如在拐角1/3～1/5基坑邊長內(nèi)，可以適當(dāng)減少樁長與配筋，但拐角處應(yīng)設(shè)置角撐與斜撐。同時要注意巖土地質(zhì)不良的區(qū)域要適當(dāng)加強(qiáng)支護(hù)。

2.2.2 深基坑支護(hù)施工的分類

深坑基支護(hù)結(jié)構(gòu)形式類別常見的有以下幾種：

（1）水泥土墻支護(hù)。水泥土墻支護(hù)技術(shù)具有施工相對簡單、投資經(jīng)濟(jì)等特點，適用于基坑開挖深度不超過7m、基坑周邊土體允許有較大位移、坡頂超載不大于20kPa的基坑支護(hù)。所以在建筑淺基坑支護(hù)上有著很廣泛的應(yīng)用。

（2）深層攪拌水泥土樁支護(hù)。用水泥作為固化劑，用攪拌機(jī)將地基土和水泥進(jìn)行拌合使兩者搭接，經(jīng)過一系列物理化學(xué)反應(yīng)后硬化，進(jìn)而達(dá)到坑基支護(hù)墻的強(qiáng)度要求的過程就是深層攪拌。

（3）地下連續(xù)墻。地下連續(xù)墻適用于嚴(yán)格止水要求以及各類復(fù)雜土層的支護(hù)工程并能適用于任何復(fù)雜環(huán)境中，因此廣泛用于城市密集區(qū)基坑支護(hù)施工。

（4）土釘墻支護(hù)。這種支護(hù)方式主要用于土質(zhì)情況較好的基坑支護(hù)，類似于邊坡掛網(wǎng)噴混凝土的支護(hù)形式，施工工藝簡單，操作方便。

（5）旋噴樁墻支護(hù)。旋噴樁墻支護(hù)屬于樁墻支護(hù)方式的類別，不同在于：一是利用旋轉(zhuǎn)噴嘴進(jìn)入鉆桿端部，在地基上提升時把水泥固化劑等噴入于地基土混合一起形成擋土效果。

2.2.3 高層建筑深基坑支護(hù)安全施工技術(shù)

高層建筑深基坑支護(hù)工程非常復(fù)雜，為了保證施工安全，高層建筑工程的深基坑支護(hù)必須要有專項的施工方案，并且要對深基坑支護(hù)技術(shù)進(jìn)行討論、研究，要有前期風(fēng)險的預(yù)估與評測。具體應(yīng)從以下幾個人方面入手：

（1）施工前，根據(jù)地質(zhì)水文資料、基坑設(shè)計文件等完成對基坑降排水工程的檢查，確保其達(dá)到預(yù)定的要求之后，才可以進(jìn)行深基坑土方的開挖。在基坑的合適位置設(shè)置積水井或排水溝進(jìn)行地下水的引排，這樣可以及時抽出基坑內(nèi)積水，使深基坑工程施工時不受積水的影響。在深基坑四周區(qū)域也要采取排水措施，杜絕地表水滲入基坑四周進(jìn)而流進(jìn)基坑內(nèi)。

（2）高層建筑工程深基坑開挖時要遵循以下原則：自上而下，分層開挖、先撐后挖、邊挖邊撐以及嚴(yán)禁超挖，在此基礎(chǔ)上也要確保施工的連續(xù)性，確保基坑支護(hù)的暴露時間最少。

（3）在基坑邊緣盡量不要堆放施工建筑用材以及開挖的土石方，土石方要放到基坑邊緣的2m之外，高度也不能超過1.5m。同時支護(hù)好深基坑坡道位置，并且對其進(jìn)行必要加固，確保挖土設(shè)備以及運(yùn)輸車輛的進(jìn)出安全。在坑內(nèi)必須設(shè)置通道，這樣能夠使施工人員在緊急情況下迅速安全撤離現(xiàn)場。

（4）施工人員在平整場地、修整坡面或者清理坑底等施工內(nèi)容需要使用機(jī)械設(shè)備時，注意操作安全要保持處于施工機(jī)械的回轉(zhuǎn)半徑之外。

2.3 樁基礎(chǔ)施工

2.3.1 施工準(zhǔn)備

高層建筑樁基礎(chǔ)的施工，往往會遇到施工現(xiàn)場既有障礙物的問題。因此樁基礎(chǔ)施工時，應(yīng)事先將施工現(xiàn)場所有可能影響生產(chǎn)操作的“障礙”清除，以此保障項目施工安全、有序的進(jìn)行，提高施工效率。

2.3.2 施工放線

施工操作、機(jī)械運(yùn)行、組織活動可能影響場地內(nèi)各控制點的準(zhǔn)確性，故應(yīng)對軸線和實際位置進(jìn)行復(fù)核。首先確定場內(nèi)的控制線，為布樁位置的確定提供軸線、尺寸等數(shù)據(jù)參數(shù)。施工的過程中，嚴(yán)格控制成樁標(biāo)高，樁體施工完畢后進(jìn)行各位置標(biāo)高的測量、記錄。施工所采用的水準(zhǔn)點，應(yīng)在3個以上，以高層建筑的高程加以控制。

2.3.3 樁基礎(chǔ)的施工技術(shù)要點

（1）預(yù)制樁的施工：是用錘擊、靜壓、振動或水沖等沉入方法將樁打入土中。

（2）灌注樁的施工：灌注樁則是在施工現(xiàn)場的樁位上成孔，然后在孔內(nèi)放入鋼筋籠、灌注混凝土而成。

綜上所述，高層建筑樁基礎(chǔ)的施工，受地質(zhì)結(jié)構(gòu)、自然條件、周邊環(huán)境等多種因素影響，為保證施工質(zhì)量及安全，必須事先深入工程現(xiàn)場進(jìn)行全面、系統(tǒng)的勘察、測量、放線以及分析研究，以保證各項數(shù)據(jù)、參數(shù)、指標(biāo)的準(zhǔn)確性，綜合考慮項目自身的特點與要求，合理選擇具體的施工技術(shù)、工藝、方法，從而確保樁基礎(chǔ)的施工能夠滿足設(shè)計要求。

2.4 大體積混凝土工程

大體積混凝土施工灌注時可以采取階梯式的平面和跑道式的灌注方法，能有效地降低大體積混凝土的升溫，克服了混凝土中產(chǎn)生的冷縫現(xiàn)象，在施工中取得良好的效果。

2.4.1 施工前的準(zhǔn)備

為了確保施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，施工前我們在現(xiàn)場進(jìn)行了認(rèn)真的調(diào)查和對施工方案反復(fù)的進(jìn)行了討論，并做出了充分大量的準(zhǔn)備工作。如可能產(chǎn)生的道路堵塞、可能造成的停電、停水、及現(xiàn)場設(shè)備出現(xiàn)故障等均相應(yīng)地做好了應(yīng)急的準(zhǔn)備工作。

2.4.2 施工過程控制

（1）混凝土的拌合

混凝土拌合是混凝土施工的第一個環(huán)節(jié)，也是十分關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，只有生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的混凝土，后期施工控制才有意義。①做好施工配合比設(shè)計、施工配合比換算。②配料稱量必須準(zhǔn)確。③混凝土攪拌時間必須控制準(zhǔn)確，不得過長、也不得太短。

（2）混凝土運(yùn)輸

基坑混凝土澆筑方量一般都很大，施工持續(xù)時間較長，混凝土澆筑又必須連續(xù)，不得中斷，因此混凝土的運(yùn)輸也至關(guān)重要。應(yīng)該選擇最優(yōu)線路盡量減少運(yùn)距，避免因運(yùn)距過長而影響混凝土質(zhì)量，另外要提前規(guī)劃好交通高峰期的混凝土運(yùn)輸工作，確?；炷翝仓倪B續(xù)不間斷。在高溫、降雨天氣施工時，在混凝土攪拌車的大罐上覆蓋濕草袋，起到降溫的作用，如果是敞篷自卸車需用彩條布遮擋。

（3）混凝土澆筑

澆筑是高層建筑大體積混凝土工程施工過程的重要環(huán)節(jié)。在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置循環(huán)冷卻水管是一種十分有效的措施。在炎熱的夏季施工時應(yīng)該采取遮陽、降溫措施?；炷琳駬v應(yīng)該快插慢拔，振搗必須密實分層振搗時振搗上一層混凝土?xí)r應(yīng)該插入下一層混凝土5～10cm。

（4）混凝土養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土在澆筑完成后應(yīng)該及時養(yǎng)護(hù)，夏季施工時應(yīng)該采取灑水濕潤養(yǎng)護(hù)，冬季施工時應(yīng)該采取保溫保濕的養(yǎng)護(hù)措施。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)該關(guān)注混凝土的內(nèi)外溫差，確保內(nèi)外溫差不得大于25℃。大體積混凝土養(yǎng)護(hù)時間不得少于14d。

3 結(jié)論

萬丈高樓從地起，可見基礎(chǔ)施工是高層建筑施工中非常關(guān)鍵的過程?；A(chǔ)是整個房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其造價和工期分別約占建筑物土建總造價的20～30％、總工期的30～40％左右。因此對基礎(chǔ)各個施工階段的控制及整個過程的施工技術(shù)要求，都要嚴(yán)格依據(jù)國家施工規(guī)范、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及施工技術(shù)方案進(jìn)行，并對之予以全面、細(xì)致、科學(xué)、切實的組織和管理，以期按時、高效、優(yōu)質(zhì)地完成高層建筑的施工任務(wù)。

[1]李文淵.土木工程施工（第三版）.華中科技大學(xué)出版社，2013，9.

[2]徐偉，胡曉依，劉勻.高層建筑施工.武漢理工大學(xué)出版社，2003，12.

[3]陶聿君；對深基坑工程支護(hù)技術(shù)的論述[J].四川建材，2006（4）.

[4]張雪松.建筑基坑支護(hù)工程安全的影響因素分析[J].黑龍江科技信息，2007（13）.

TU753

A

1004-7344（2016）02-0309-02

2015-12-30

向文超（1987-），助理工程師，本科，主要從事技術(shù)、質(zhì)量管理工作。