高层建筑地基的施工技术特点分析及质量控制措施（二）

　　一、前言

 

　　当今高层建筑地基的施工中存在很大的问题，因此高层建筑地基的施工技术特点分析及质量控制措施显得尤其重要，投质量控制的措施直接关系到高层建筑地基的施工的顺利进行。所以，对工技术特点分析及质量控制措施的要求清晰明了，有助于确保高层建筑地基的施工质量。

 

　　二、高层建筑地基的施工的概述

 

　　高层建筑建设事业的迅猛发展，给高层建筑的基础建设提出了更高的要求。在以往的高层建筑建设过程中，经常会发生地基强度不够，抗震性不强，沉降不均匀的现象。这就要求相关技术人员要结合建筑的上部结构、基础和地质条件综合考虑，选择最合适的基础形式和施工技术，使高层建筑的承载力能够满足其自身的要求，以确保高层建筑的质量与安全。

 

　　地基是指在建筑物的荷载作用下产生变形但是不能忽略的一部分岩体或土体。基础则是指建筑物下部将建筑物的荷载传递给地基的结构。桩基础是基础的一种，是在地质状况不佳，天然基础不能满足建筑物的强度、变形及稳定性的要求时，借助特殊的施工手段采取的一种埋深更大的人工基础形式。

 

　　三、我国高层建筑地基施工技术的特点

 

　　1、我国高层建筑地基施工技术具有明显的复杂性。主要是因为地域跨度较大，地质环境复杂多样。另外，诸如西南地区的板块结构容易发生地震，这对建筑，特别是高层建筑具有严格的抗震性要求。所以复杂的地理、地质环境使建筑地基施工的前期勘察工作难以顺利和准确地进行，整体上会影响地基施工的质量。

 

　　2、事故多发性。尤其是近段时间的桥梁事故发生情况太频繁，究其原因，除了各种客观因素之外，施工前的施工设计和方案也存在一定的不合理性，导致许多桥梁和其他建筑基础出现不均匀沉降、倾斜、出现裂缝等现象，给人们的生活带来经济损失和生命危险，也给建筑施工带来资金浪费和资源浪费。

 

　　3、潜在性特点。对于现代建筑的地基施工，无论是施工的主体，还是施工的工序，本身都带有复杂性，只有在前一道工序完成之后，才能更好地完成后一道工序。这就要求在每一道工序完成之后，监管部门要对其进行仔细的核查和验收，对出现的问题做好记录并及时反馈。

 

　　4、严重性特点。一个建筑工程在完成后，从投入使用开始，一旦出现地基施工质量问题，几乎是不可能进行工程恢复的。由地基造成的建筑质量问题，其带来的经济损失远远超过前期的资金投入，因为地基是建筑工程的基础，如果出现质量问题，往往就是整个建筑工程的质量问题。尤其是对高层建筑来说，地基基础出现问题，便会迅速地扩散到整个建筑工程，但这种地基问题的发生却不容易引起注意，但往往会带来灾难性事故。

 

　　5、困难性特点

 

　　地基施工的难度主要是针对我国复杂的地理和地址环境而讲，另外还包括地基带来质量问题的事故处理方面也比较困难。

 

　　四、地基施工常见质量问题

 

　　1、墙体开裂。建筑物建成以后一般都会出现一定的整体沉降和不均匀沉降，这种现象在软弱地基基础上尤其明显。小的沉降在建筑物控制范围以内，过大的不均匀沉降则会使得结构上部发生开裂。在多层砖混结构中，由于砖砌体及灰缝抗拉和抗剪强度较低，当结构地基基础发生不军训沉降时则会使得墙体上产生较明显的斜裂缝或者踏步式的裂缝，这在房屋的窗洞四角位置尤为明显。若房屋中部沉降大于端部，则结构低层窗口会出现面向中部沉降较大的对角斜裂缝。

 

　　2、地基基础断裂或拱起。当地基基础的沉降差过大，或者基础设计和施工过程中存在问题，会使得地基基础的断裂。

 

　　3、建筑物下沉过大。当结构所处地基土较为软弱且地基基础设计不当或计算有误，则会导致整座结构下沉过大，使得结构室外水倒灌，建筑物无法使用。

 

　　4、地基土液化失效。地震来临的时候，饱和砂土或者粘土受到地震作用，土中空隙被水填满，空隙水压力迅速增加，土的有效应力迅速降低，当有效应力降低为零的时候，土就失去抗剪能力，土粒处于悬浮状态，此时地表缝隙中开始出现喷水冒砂，基础开始沉降甚至失稳，建筑物开始倾斜或破坏。

 

　　5、地基土软弱。当地基土主要由淤泥、淤泥质土、冲填土等压缩性性土层构成的时候，这类地基土强度低，压缩性较大，容易引起建筑物不均匀沉降，造成建筑物开裂及倾斜。

 

　　6、地基土软硬不均。当建筑处于有池塘、山坡或者枯井等土段时，这类地基土软硬不均，沉降差过大会使得建筑物墙体开裂。

 

　　7、膨胀土、冻胀土地基。膨胀土吸水膨胀，失水收缩，是一种涨缩变形明显的粘性土。建造在这类土体上的建筑物由于重量轻，基础浅，急容易受胀缩影响，易产生裂缝，导致房屋开裂。

 

　　8、无完整的土质勘察资料。在对建筑基础进行设计的时候，未对地基土质进行详细勘察，勘察报告不能准确反映实际土体，没有探出局部土坑，枯井，这均会导致设计错误和地基基础事故。

 

　　五、高层建筑地基基础施工技术控制

 

　　1、科学设计

 

　　正如我们所知，基坑支护结构作为一个系统性工作，在设计时，要考虑各个方面的问题，如水文条件、地质条件、周边地上地下建筑物、市政道路和地下管网、工程的重要性、造价工期、当地施工机械和工艺等等，只有在工程设计中，将这些因素全面融入到设计中，才能保证设计的科学性以及合理性。而且，在工程施工中，一个工程的设计成果的好坏决定着工程的质量。因此，一定要从实际出发，全面考虑工程的整体性，综合考虑所有因素，正如很难有两个基坑所采用的基坑支护结构图纸是一模一样的，而且设计者所考虑的因素，和他的设计意图也是整体性很强的。

 

　　2、控制工程标高

 

　　3、明确施工工序

 

　　在工程施工中，要对基底情况有一个全面大体的了解，如是否有流砂、管涌等现象；检查排水情况、支护情况、基坑变形、周边堆载、周边管线。材料准备，特别是地基的专用的材料，如地基大多有厚底板，要有测温管、温度计等等，在工程施工中，一定要保证这些材料及进到位地到达施工现场。在挖土工作中，一定要保证挖土时，要设有坡道，同时，还要注意坡道的防滑效果，在开挖结束后，将施工现场以及外围的垃圾、杂物等清理干净。材料运输，对对于材料的垂直向下运输，一定要严格按照工程要求的标准进行，如钢管、钢筋、混凝土等等，并且要为施工人员留出工作通道。桩基检测，通常情况下，地基都会有桩基，因此，一定要对桩基进行变形检测，并且做好相关的配合。

 

　　4、优化施工技术

 

　　工程施工技术也是保证工程质量的一项重要措施，要做好工程的参照标点，可以利用现在的经纬仪控制标高，以此来提高测量水平，进行保证基坑质量。这种仪器的误差可以控制在1mm以内，是一种高精度的测量仪器，标点打好以后，调整水平尺，然后利用标杆下反尺寸控制地基标高。在工程中，还有悬吊钢尺法和逐级转站法。其中，逐级转站法，就是根据放坡开挖，从上面一站一站转下去，最常用的方法是倒塔尺法，注意往返侧，可以复核，而悬吊钢尺法，要求一步到位这样做的主要目的就是为了便于校核。对于开挖结构标高，现场不好测放，因此，需要勤放标高，同时，在做垫层同时，还要控制好混凝土或底板的坡度测放，进行保证基坑质量。

 

　　5、科学组织施工过程

 

　　在地基施工中，由于基涉及到的施工工序较多，而且比较复杂，因此，一定要科学合理地组织工程施工，保证各个工序的有序进行。在工程施工中，主要的施工工序有：降水施工，支撑系统施工，土方开挖，以及基础工程施工等方面，其中，最为主要的环节就是降水施工和土方开挖过程中的安全性以及支撑系统的稳定性。在施工现场，要充分考虑工程施工的所有影响因素，采用放坡的方式，进行工程施工。在选择支护形式时，必须要由专家以及专业人员进行严格的讨论和认证后，按照施工方案科学施工，从而来提高基坑支护体系的安全性和稳定性。

 

　　6、基坑回填以及细节处理

 

　　在回填工程中，基础施工完毕需要进行第一次回填，在地下室施工完毕以后，应进行第二次回填，这样，采用正确的施工方式，保证工程质量。但是，在工程中，由于一侧回填会造成一侧的侧压力过大对根部造成剪切，极易引发安全问题和质量问题，所以，不建议单独一侧进行回填，若是，必须要进行一侧回填，一定要以工程需求和设计要求为标准，根据回填土的高度以及工程的实际情况，进行具体的计算，得到土的侧压力，通过工程的所有参数，保证工程基坑剪切荷载最大处的抵抗能力，以此来保证工程的安全性。此外，对于回填土的要求，一般情况下，最好采用软土，如粉土、粉质粘土、全强风化岩之类的，同时，保证回填土本身的质量。

 

　　7、建筑地基基础施工质量控制要点

 

　　（一）、测量放线

 

　　测量放线是建筑地基基础施工工作进行前提，只有准确、严密的测量工作才能为工程提供必要的技术保障，并保证工程严格依据图纸施工。建筑工程施工测量能很大程度上影响工程施工质量。在实际的施工过程中，必须充分认识到测量工作的重要性，科学管理使测量工作更好地为施工质量管理服务，提高施工质量。随着科技进步，工程测量引进了很多的高新技术，使得操作更便利、测最更准确、工作效率更高。但这同时需要工程测量人员不断学习高新技术，并熟练应用新技术、新设备。

 

　　（二）、施工材料控制

 

　　材料质量作为工程施工质量的基础，若工程使用原材料不符合规定，那么工程质量就达不到要求。所以，在施工前必须对材料进行质量控制，保证材料质量，从而保证工程施工质量。材料控制要注意如下两点：对供应材料的厂家进行审核，选择从信誉比较高的供应厂家进购材料。对进场原料进行相关的检验：质量检验报告单的检查、外观的检查。

 

　　（三）、采用水泥灌注桩作为地基基础的质量控制

 

　　沉管灌注桩沉管灌注桩可采用锤击振动、振动冲击等方法沉管开孔。锤击沉管灌注桩的常用直径（指制桩尖的直径）为300mm-500mm，桩长常在20m以内，可打至硬粘土或中、粗砂层。对直径340mm——480mm的桩，当锤的质量各为1t和2t一3.5t时，单桩轴向承载力分别约为250KN--350KN和500KN--700KN。这种施工设备简单，打桩进度快，成本低，但很容易产生缩颈（桩身截面局部缩小）、断桩、局部夹长、混凝土离析和强度不足等质量事故。钻（冲、磨）孔灌注桩各种钻孔桩在施工时都要把桩孔位置的土排出地面，然后清除孔底残渣，安放钢筋笼，最后浇灌混凝土。直径为600mm或650mm钻孔桩，常用回转机具开孔，桩长为10m--30m，单桩承载力为1MN--2MN。目前，国内的钻（冲）孔灌注桩在钻进时孔口下钢套筒，而且利用泥浆保护孔壁，以防塌孔，常用桩径为800mm、1000mm、1200mm等，采用的承载力达3MN---9MN。挖孔桩挖孔桩可以采用人工或机械挖掘开孔。人工挖土时，在挖深0.9m一1.0m时就浇灌或喷射混凝土护壁，上下圈之间插筋连接。达到所需深度时，再进行扩孔。最后在护壁内安装钢筋笼和浇灌混凝土。挖孔桩的直径不宜小于1m，深度为15m者，桩径应在1.2m一1.4m以上，桩身长度宜限制在30m内。

 

　　（四）、完善施工企业质量管理体系，促进质量控制的实施

 

　　保障建筑施工质量的关键是建立齐全的质量控制体系。通过全员、全过程的质量监控以及施工过程记录、监理等保障建筑地基基础施工的质量，为工程质量打好坚实的基础。

 

　　（五）、加强人员管理，保障地基基础施工质量

 

　　在建筑地基基础施工中，人为因素的控制是整个建筑施工质量的重点，施工技术人员的技术能力与管理人员的管理能力对工程施工质量影响重大。管理人员的素质决定了工程技术、管理制度等，所以加强建筑施工过程中人员的控制与管理在建筑施工质量控制中显得尤为重要。

 

　　（六）、强化施工过程质量控制

 

　　通过工程施工工序交接检控，对整个工程施工过程的质量能起到有力的保障作用。工程施工工序交接检查须遵循“若前道工序不合格就无法转人下道工序”的施工原则，以此保障工程施工质量。此外，还需加强对施工过程中机械设备的操作使用的监控力度。在进行机械化施工方案的制定和评审时，考虑施工现场条件、施工工艺和方法、施工组织与管理、建筑结构型式、机械设备性能等各种因素，使之合理装备、配套使用、有机联系，以充分发挥建筑机械的效能，力求取得最优的综合经济效益。对施工设备的使用和操作必须进行着重的检控，通过合理使用机械设备，来保证项目施工质量。同时要求施工人员必须严格依据操作规程对设备进行操作，避免出现机械使用事故，造成人员伤亡。

 

　　六、结束语

 

　　随着高层建筑地基的施工技术管理体制的不断完善，工技术特点分析及质量控制措施将会得到更多管理者的重视，在市场竞争日趋激烈的背景下，地高层建筑地基的施工技术的管理工作将会发挥着越来越重要的作用。

 

　　参考文献：

 

　　[l]张卫国.现代房屋建筑地基基础工程施工技术探究闭.科技创新与应用，2012

 

　　[2]张国强.房屋建筑工程中地基处理施工技术的探讨[J].科技传播，2011

 

　　[3]施伟达.关于桩基础施工测量质量控制的初步探讨.中小企业管理与科技，2009.