1 引言

伴隨著城市內(nèi)人口密度不斷加大，超高層建筑逐漸增多。由于建筑結(jié)構(gòu)體系的多樣化，超高的高度與巨大的荷載，對超高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計與內(nèi)力分析提出了尤為嚴格的要求。 超高層建筑有“上高下深”的特點，所以，在施工環(huán)節(jié)必須提高地基結(jié)構(gòu)與樁基結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量， 盡可能地延長建筑結(jié)構(gòu)使用壽命。

2 基礎(chǔ)工程施工概述

基礎(chǔ)工程研究屬于巖土力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域的知識，是解決建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計與施工、 調(diào)整天然地基條件的重要工程技術(shù)。 我國地域遼闊，不同地區(qū)的地質(zhì)條件差別明顯，且區(qū)域間經(jīng)濟發(fā)展水平不同，對基礎(chǔ)工程的施工有不同的要求。 基礎(chǔ)工程存在隱蔽性和隱患潛在性的特點，不僅施工周期長，且地基處理難度大。 為了保證建筑整體的穩(wěn)定性，兼顧對建筑內(nèi)空間的有效利用，超高層建筑的基礎(chǔ)深度大多會超過10 m，所以，施工單位會選擇建設(shè)多層地下室的方式，通過利用各類深基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式以及當前地形地勢， 確?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)施工的合理性。 與此同時，施工單位要考慮到超高層建筑的基礎(chǔ)占地面積較大，需按照基礎(chǔ)底板厚度以及基坑開挖深度，做好施工技術(shù)與施工質(zhì)量的有效把控[1]。

3 超高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點

3.1 地基基礎(chǔ)施工技術(shù)

超高層建筑的地基基礎(chǔ)具有復(fù)雜性與隱蔽性的特點，施工工序復(fù)雜。 與此同時，不同地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造差別較大，地基基礎(chǔ)施工時需要按照土層的實際情況施工。 但對于超高層建筑來說，施工時往往會使用一些地基維護結(jié)構(gòu)，比如，通過現(xiàn)澆鋼筋混凝土樁保障地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性[2]。超高層建筑的地基施工技術(shù)相應(yīng)技術(shù)要點如下。

3.1.1 土方開挖

該環(huán)節(jié)主要包含土方開挖與支護施工兩部分。 開挖之前，需要清理施工區(qū)域內(nèi)的所有雜物， 根據(jù)地下結(jié)構(gòu)與地質(zhì)的實際情況確定地下既有設(shè)施的詳細分布情況， 及時采取相應(yīng)的保護措施。 依據(jù)設(shè)計圖中的位置完成測量放樣，再明確中軸線的位置， 依據(jù)設(shè)計標高控制土方開挖深度。 幾何軸線放線期間，先明確地基開挖尺寸，確保地基開挖深度與寬度達到施工要求。 如果基坑中存在地下水，需做好排水工作，綜合使用人工與機械開挖方式，到達一定深度時安排人工清理坑中渣土，再用保護性材料鋪設(shè)基坑，最后完成混凝土澆筑施工。

3.1.2 基坑支護施工

超高層建筑基坑支護結(jié)構(gòu)多用于地基施工中， 期間常采用排樁支護。 支護期間需確保混凝土灌注樁部分的施工質(zhì)量，保證建筑基坑的穩(wěn)固性與安全性。 采用逆作法施工時，應(yīng)掌握相應(yīng)的技術(shù)要點，保證操作過程的規(guī)范性，盡可能避免對地基的擾動。 另外，需要監(jiān)測四周地貌與地質(zhì)變化情況，計算具體深度，充分考慮地基結(jié)構(gòu)所受負荷與坡度，根據(jù)基坑的實際情況選擇支護結(jié)構(gòu)，先開槽確定支撐結(jié)構(gòu)，分層開挖。 圖1 為某深基坑支護示意圖。

圖1 某深基坑支護示意圖

3.2 樁基施工技術(shù)

3.2.1 靜力壓樁技術(shù)

現(xiàn)階段國內(nèi)很多大規(guī)模建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)會采用樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)是將建筑主體與深層地基巖土層進行連接的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，能夠提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載力和穩(wěn)定性，避免基礎(chǔ)變形。 在眾多樁基礎(chǔ)施工技術(shù)中， 靜力壓樁施工技術(shù)能夠有效解決噪聲問題，并且施工過程簡單，施工效率高[3]。

某超高層建筑項目， 樁基礎(chǔ)的樁身截面尺寸為400 mm×400 mm，長23 m，每根樁都分兩節(jié)預(yù)制，以硫磺膠泥錨接法進行接樁，樁身混凝土強度等級為C30。 柱與剪力墻結(jié)構(gòu)之間通過鋼筋混凝土承臺連接，按照受力情況布樁，要求樁距在3.5d（d 為方樁的邊長）以上，樁距保持在1.4 m 即可。

靜力壓樁利用壓樁架的自重和配重，通過卷揚機牽引，由鋼絲繩、滑輪和壓梁將整個樁機的重力（800～1 500 kN）反壓在樁頂，以克服樁身下沉?xí)r與土的摩擦力，迫使預(yù)制樁下沉。 壓樁過程中，使用YZY160 全液壓靜力壓樁機，為了提高樁機靜壓力，在設(shè)備上增設(shè)附加配重，使其最大靜壓力可以達到2 000 kN。 施壓過程中采用液壓夾持機構(gòu)夾住樁身，再由油缸液壓力將樁體壓入土體內(nèi)， 反復(fù)循環(huán)操作， 直到達到終壓條件。 施工人員需要復(fù)核樣樁位置，確保樁體對位，并及時調(diào)整樁的垂直度。 如果偏斜超差，必要時需拔起樁調(diào)正之后重新下壓。終壓條件需要按照2 000 kN 的壓樁力控制。經(jīng)檢測調(diào)查得知，項目所有樁基靜力壓樁518 根，工程樁439 根，其余為補樁和護坡樁，樁的偏位處于3 cm 左右，樁端進入粉細砂層大約0.8 m 深。 液壓式靜壓力壓樁機的靜壓力為800～2000 kN。 采用該施工技術(shù)后，有效迎合了大型樁基工程的建設(shè)需要，在增加錘重與改進起重、吊裝操作工藝的同時，也減少了振動噪聲。

3.2.2 挖孔樁技術(shù)

該技術(shù)也是高層建筑施工中常用的施工技術(shù)，操作簡單，且施工難度不大，但施工人員必須高度重視挖孔環(huán)節(jié)，在確保表層土去除且達到平整狀態(tài)后，為后續(xù)的挖孔施工，做好準備工作。 挖孔施工前，應(yīng)先確定挖孔位置，采用交叉法施工，以此找出挖掘線的位置，確定樁徑數(shù)據(jù)，為接下來的樁孔挖掘奠定基礎(chǔ)。 進行土方開挖時，使用短把鐵鍬或鎬進行人工挖掘并以人工方式進行垂直運土；先復(fù)合軸線位置，確保無誤后開始第一節(jié)開挖施工，以500 mm 為一個施工段進行混凝土壁護。 在開挖施工過程中設(shè)置包含2 人為一組的小組單位進行流水施工。 開挖過程中遭遇孤石以及其他障礙物時，使用風鎬輔助施工，并在地面建設(shè)排水設(shè)施，及時進行樁孔內(nèi)排水。 在每一節(jié)護壁成孔后，對樁位中心線進行定位，并使用正交十字線進行模板對中和垂直偏差控制。 混凝土護臂施工需在第一節(jié)護壁處高出地面150 mm 以上，以確保后續(xù)定點和擋土。 挖孔高度達到設(shè)計持力層時，對樁孔的孔深、孔底沉渣、樁徑偏差等參數(shù)進行自檢，確保各項數(shù)值滿足設(shè)計要求。

3.2.3 螺桿樁技術(shù)

螺桿樁施工就是將“螺絲釘比釘子牢固”的理念用于樁基施工，成樁之后，樁體與混凝土形成螺紋，樁側(cè)土體發(fā)揮“螺母”的作用，“螺紋”與“螺母”緊密咬合，為上層建筑提供承載力。 采用螺桿樁進行地基加固前，需平整場地，做好測量放樣工作，合理設(shè)置保護樁，查看樁位的實際布置情況，檢測樁位之間的間距能否達到工程設(shè)計要求。 圖2 為螺桿樁施工技術(shù)流程。

圖2 螺桿樁施工技術(shù)流程圖

3.2.4 灌注樁施工技術(shù)

灌注樁施工技術(shù)包括鉆孔灌注樁施工技術(shù)、 沉管灌注樁施工技術(shù)及螺旋灌注樁施工技術(shù)。

首先，鉆孔灌注樁施工技術(shù)。 需要先在鉆孔內(nèi)部放入鋼筋籠，將混凝土灌入其中再形成預(yù)期的樁體結(jié)構(gòu)，這一施工方式和常規(guī)的打入樁不一樣，鉆孔施工是先鉆孔再灌注，施工期間應(yīng)保持樁間距合理，防止后續(xù)發(fā)生塌孔問題。 孔徑達到600 mm時，可使用回轉(zhuǎn)設(shè)備開孔，確保樁體長度處于合理范圍，使單樁體的負載能力達到施工要求。 按照土壤實際情況完成鉆孔工作，接下來準備插入鋼筋籠與導(dǎo)管即可。

其次，沉管灌注樁施工。 該施工技術(shù)采用錘擊與振動沖壓的方式開孔， 然后將樁體打入硬質(zhì)砂層內(nèi)， 樁體直徑通常在300～500 mm，長度不超過20 m。沉管灌注樁施工能快速成樁，但樁體斷裂風險較大，所以，施工期間需要加強質(zhì)量控制。

再次，螺旋灌注樁施工。 鉆機就位后，要求鉆頭中心和樁位偏差＜20 mm，將鉆進速度控制在1～1.5 m/min，及時清理鉆出的土方，采用鉆桿孔深標志進行鉆孔深度的控制，直到鉆進至設(shè)計要求的深度。 長螺旋鉆機成孔、灌注混凝土至地面后及時清理地表土方，立即進行后插鋼筋籠施工。 把檢驗合格的鋼筋籠套在鋼管上面，上面用鋼絲繩掛在設(shè)置于法蘭的鉤子上。施工時融合鉆桿技術(shù)向下鉆孔，旋轉(zhuǎn)一圈后再下調(diào)，使其擠壓土體并形成樁體。 泵送混凝土階段，施工人員應(yīng)將鉆孔順著螺旋痕跡反方向提鉆。

4 超高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制

4.1 掌握地基基本條件

不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境有明顯差異，且人口分布、建筑密度不均衡，所以，超高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工必須遵循因地制宜的原則，施工前做好現(xiàn)場的環(huán)境勘察，掌握場地地層構(gòu)造與土壤土質(zhì)條件。 根據(jù)水文檢測結(jié)構(gòu)，防止水或者空氣中的有害成分對建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)造成不利影響。

4.2 加強地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制

做好基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量控制是提高地基基礎(chǔ)質(zhì)量的關(guān)鍵，要求施工人員時刻關(guān)注地基沉降要求，遵循因地制宜的原則展開施工。 比如，在地質(zhì)條件偏差的區(qū)域做好樁基礎(chǔ)施工，如果采用的是天然基礎(chǔ)， 要求基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的埋深超過裙房埋深2 m 以上，并合理設(shè)置沉降縫。 基礎(chǔ)施工時，應(yīng)加強對各道施工工序的妥善管理，做好時間安排。

5 結(jié)語