祁新新
铁岭市建筑设计院有限公司，辽宁 铁岭 112000
摘要：目前，我国的高层建筑的发展迅速，地基是指建筑物下支承基础的岩体或者土体，根据地基固有结构是否需要人工加固处理可分为天然地基和人工地基。地基并不属于建筑的组成部分，但却是保证建筑物坚固耐用的重要基础，高标准地基须具备足够的承载能力、较强的稳定性和控制合理的变形量，建筑物的地基处理不好，上层建筑很可能会出现失稳坍塌，因而，地基施工和处理一直是建筑行业的研究重点。近年来高层建筑的兴建不仅有效的解决了城市用地难题，同时也有效的改善了人民的生活质量和生活水平，但是对于高层建筑而言，建筑主体工程施工量大、整体结构复杂、施工工序繁琐、施工质量要求高，地基设计标准和施工质量满足不了实际，轻则可造成建筑物缓慢倾斜，重则造成建筑物无征兆瞬间坍塌，由于高层建筑生活或工作的人员较为密集，如若出现建筑物倒塌势必造成群死群伤的重特大事故。
关键词：高层建筑；地基基础；施工质量控制研究
引言
高层建筑以其雄伟的外观、广阔的视野以及极高的容积率深受城市规划者、建筑设计者、普通居住者的喜爱。这种对高层住宅的需求直接推动了高层建筑行业的发展，对高层建筑工程质量控制提出了更高要求。对于高层建筑来说，地基施工的质量具有重要影响，要求施工过程中必须进行严格的质量控制。这种要求不仅符合建筑全生命周期管理的要求，也符合全社会和政府对公众生命安全保障的要求，这对于维持社会运行秩序具有重要意义。
1高层建筑地基的主要特点
高强度抗负荷大：高层建筑相比于普通建筑，建设高度较高，受风负荷和地震负载影响程度较大，同时建筑体积相对较大，对地基的强度要求更高，一旦地基承载能力和抗灾害能力满足不了现实需求，易出现楼梯倾斜或坍塌现象。《高层建筑结构设计规范》对高层建筑的承载力和基础埋深依据基础形式和灾害类型、程度做了细致要求，严格按照设计规程进行地基设计和施工是避免“脆脆楼”问题出现的重要途径。容许变形量较小：地基变形是指在负荷作用下岩体或土体因受压而产生的变形，高层建筑相比于普通建筑，建筑对地基的负荷更大，容许倾斜度更小，故高层建筑地基容许变形量更小，一旦地基超过容许变形量，会造成地基沉陷，引起建筑物出现倾斜或者倒塌。地基变形由瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降组成，次固结沉降所占比重除含有大量的黏土情况下一般比重较小，各项沉降引起的地基总变形量不允许超过容许变形量。地基处理难度大：地基处理工作具有较大的隐蔽性，如若无法及时发现地基处理中存在的问题则难以采取有效的措施有针对性的对地基进行处理，甚至会给上部建筑工程埋下隐患，影响建筑的使用寿命和使用功能；另外，地基施工一般在地下完成，易受到岩层状态和水文地质影响，尤其是对于处于特殊地质条件下的地区，如存在盐碱地、多年冻土地和沉陷区等地区时，或者易发生滑坡、泥石流、地震等地质灾害的地区，高层建筑地基施工难度会进一步加强，同时对于气候恶劣的西部地区，还应注重考虑风负荷等特殊影响因素，这也进一步提高了高层建筑地基处理难度。
2高层建筑地基处理和施工技术分析
现代建筑普遍具有较大的建筑规模，特别是高层建筑结构和功能都具有较高的复杂度，因此在施工方面存在较大难度。施工的难度主要表现在，建筑地基需要开挖至较深的深度，容易造成较大的施工压力。高层建筑地基要充分利用有限的平面空间，尽可能进行深挖，这就必须克服基坑测量和维护、地基渗水处理等问题，这就会导致施工过程中出现很多困难，造成额外的工程量。高层建筑的施工工序往往很多，需要较长的工期才能完成，这就要求高层建筑地基必须具备较好的稳定性。为了确保高层建筑的稳定性和抗震性，目前主要用于高层建筑施工的建筑结构有三种，分别是框架结构、剪力墙结构以及两者相结合的建筑结构。框架结构的高层建筑通过梁和柱构成了建筑网格，对横、纵两个方向上的受力进行共同承担，能够灵活地完成建筑平面布局。剪力墙结构的高层建筑通过墙体而不是框架，完成了纵向重力和横向剪切力的承载。这种结构由于使用了面积较大的墙体，并以此作为承载重量的主要部位，因此具有良好的抗震性能，常用于建造地震多发区域的高层建筑。通过高层建筑的施工实践，技术人员逐渐探索，将两种主流的建筑构造结合起来，从而形成了框架结构与剪力墙结构综合使用的新型建筑结构。这种综合建筑结构同时具备了两种建筑结构的优点，在承载力的分担上更加科学，同时又具备了优良的抗震性。再具体设计和施工过程中，主要通过将横向剪切力以及纵向重力由剪力墙承担，水平承载力由框架结构承担，从而保证了高层建筑结构的承载性能。目前，两种建筑结构综合运用已经成为高层建筑设计和施工的共识。对建筑结构的把握有利于理解高层建筑地基处理的重要性。建筑结构的纵向承载力最终会作用于地基，随着建筑高度的增高，这种作用力也会显著增长。针对高层建筑承载力的受力特点，目前主流的施工方式有预制桩和灌注桩两种形式。在高层建筑地基打桩基础阶段，主要使用预制桩的施工方式。预制桩主要通过锤击、静压等手段提高强度，使用的主要工具是大型打桩机。在打桩过程中要注意打桩机自重造成基坑底面不平的情况。为了解决这一问题，通常需要在施工现场铺设20CM的碎石层，从而避免大型打桩机对地面平整度的破坏。使用预制桩施工能够增强高层建筑地基的稳定性，能够使地基承载更多的纵向受力。在高层建筑地基施工中还可以使用灌注桩的施工方式。在使用这一方式进行施工时，应当首先完成施工现场的地面平整工作，综合考量土方运输条件确定灌注桩施工孔位和数量。传统的灌注桩施工方式需要预先处理施工现场的排水和泥浆沟槽，随着技术发展，目前可以使用混凝土人为制造平整施工场地，再进行灌注桩钻孔和施工，提高了高层建筑地基处理和施工的效率，减少了对基坑及施工现场的环境影响。
2.1夯实水泥土桩复合地基成套技术
该项技术可以利用相关机械设备或者是人工操作的方式进行成孔，应用的土质材料较为简单，只需要将其按照一定的比例与水泥进行拌和，在拌和均匀以后，采用分层处理的方式向孔内回填，并进行强力夯实，以此来构建水泥土桩。其与CFG桩较为相似，需要先在基础和桩顶间按照一定厚度要求进行褥垫层的设置，利用桩、褥垫层以及桩间土共同构建复合型地基。由于水泥自身具有较高的强度，而夯实过程中又能形成较大的密度，所以夯实水泥土桩具有较大的强度。
应用该项技术进行地基处理，不仅能够有效提升地基的强度，而且不容易受到场地因素的影响，施工效率高，且成本投入低，不会产生污染问题。通过该方法能够对地下水位以上的黏性土、杂填土、素填土以及粉土等地基进行有效地处理，但需要注意的是处理深度应该在10m以内。
2.2注浆加固法
这种方法主要是利用压送设备向待加固地基当中注入具有胶结作用和填充作用的浆液材料，从而达到胶结、固化土颗粒、岩层裂隙以及土层界面的效果，能够在增加地层强度的同时，将地层的渗透性有效降低，从而避免地层托换以及变形情况的出现。而按照浆体的作用形式，具体可以将注浆加固法分为劈裂注浆、压密注浆以及渗透注浆这三种形式。在实际施工中，通常会在土体当中对多种注浆加固法进行使用。此外，按照注浆工艺，还可以将注浆加固法分为套管注浆、单管注浆、埋管注浆以及布袋注浆，其中埋管注浆以及单管注浆在高层建筑的地基处理当中较为常用。在对单管注浆法进行应用时，可以将其与微型钢管混凝土桩结合应用，能够使地基承载力得到进一步地提升，在控制地基变形问题的同时，使地基不均匀的问题得到有效地改善。而埋管注浆主要在桩端存在软弱土层或者是使用人工挖孔桩时较为常用。
2.3粉煤灰吹填地基处理技术
粉煤灰吹填技术在所有的地基处理技术中算是效果较好的一种技术。在实际施工中，由于粉煤灰吹填技术透水性良好，并且价格便宜，非常符合房屋建筑施工经济性原则要求，所以深受各个建筑企业的喜爱。除此之外，粉煤灰吹填技术可以大幅度提升材料固结的速度，让施工时间得到缩减，所以粉煤灰吹填技术常常运用在工期比较紧张的房屋施工中，或资金较为紧张的房屋施工中。在实际操作中把握粉煤灰各原料的混合比例非常重要，它关乎材料能否达到快速固结的效果。因此，在房屋建筑施工中，要根据施工的具体情况，合理调制粉煤灰和淤泥的比例，以保障施工能够达到预期的效果。
3高层建筑地基基础施工质量控制措施
3.1引进先进的处理设备与技术
如果引进了先进的处理设备和处理技术，那么将会大幅提高地基处理工作的效率。在基建工程中遇到最常见的问题就是水的产生，潜在的水在地基挖掘过程中都会一点点涌出，对水位的上升，工作人员就要给予重视，及时将产生的淡水排出地基范围，同时要时刻关注地基附近的地质变化，加大对自然条件变化的处理力度和管理力度。上述是对地基挖掘过程的防护措施，同时也要改变工作中的不利因素，要引进先进的处理设备与处理技术，对发生的一些突变因素进行及时又充分的处理，最大程度地降低不利因素带给工程的影响。此外，也要完善评价管理机制，对地基勘察设计和处理工作能及时又准确地给予评价，根据当地的实际情况合理进行工作安排，收集整理资料，尽可能地提高地基勘察设计和处理工作的效率。
3.2要合理加固地基
大型建设工程的地基通常都需要加固，以更好地发挥地基自身的抗压和抗震能力。地基加固工作依照相应的标准，过度的加固措施不仅对工程的防固作用不明显，还会浪费材料，反而降低地基的坚固性与稳定性。只有经过计算，才能确定材料的用量及相关结构部件的调配使用，对地基的加固同样需要进行严格的设计，以达到最佳的处理效果。
3.3高层建筑地基质量管控措施
合理确定施工方案：地基虽然不是建筑物的组成部分，但是确是建筑施工过程中的重要环节，尤其是对于高层建筑而言，对地基施工质量、施工进度等有着严格的要求，因此，合理确定高层建筑地基施工方案是确保地基满足现实要求的重要基础。在进行地基施工方案确定时，要对地基施工现场进行全面勘查，充分掌握地基所处的地形地貌、围岩状态、地质条件和水文特征等，同时掌握施工地区常年的气候条件，为地基施工设计提供详实的资料。同时，施工方案中要科学合理的确定施工材料，如钢筋、混凝土等材料不仅要质量合格，同时还要做到材料的合理配置，从而确保地基的整体稳定性和安全性。要制定遇到雨水、地下水等特殊条件下的施工专项措施，完善方案中的地基施工过程中监督管理应注意的事项及事故应急处置办法，有针对性的提高地基施工质量，确保建筑物的安全可靠。施工现场质量把控：完善现场质量管控责任制，立足不同部分工作实际，将施工现场各类管理人员纳入到全面质量管控中，要求施工人员在高层建筑地基施工过程中要严格按照施工方案、规程和措施进行施工；要强化放线测量的准确性，严格控制放线测量的误差量，具体要求在放线测量前，技术人员在保证测量仪器的精准外，能够熟练掌握测量技术和操作方案，确保放线准确；现场施工管理人员严把材料质量，定期检查各种施工材料，及时剔除不合格材料，提高建筑物地基基础质量标准；定期检查施工设备，及时排查和处理潜在的设备故障，确保设备的可靠性；在进行灌注、钻孔等施工关键环节中，加强施工的规范性管理，提升施工质量；合理确定地基施工质量和施工进度的关系，避免因盲目赶工期导致地基施工质量下降的问题；注重设计图纸的定期比照，确保地基施工的精准度。
结语
综上所述，基础施工是高层建筑工程的重要组成部分，直接影响到建筑结构的稳定性和质量安全。由于基础施工的隐蔽性和施工单位的注意不足，存在着一些质量风险。如果在以后的高层建筑工程竣工交工验收时才发现质量缺陷，不仅会给建设单位带来经济损失，还会影响商业信誉。地基基础施工与高层建筑质量密切相关，因此在实际施工过程中需要对施工全过程进行动态控制。结合地基施工的情况和要求，规范施工操作流程，加强地基基础的设计规划、流程规范，借助先进的质量控制方案和技术，优化高层建筑施工质量，降低施工过程中外界因素的不良影响和安全风险。在地基基础施工过程中以及任务结束后，还要针对地基基础部位开设技术核查工作，在质量控制工作中可以对质量问题进行总结，以便于在下一次的建筑施工中明确质量控制要求。施工者对于地基基础的了解还有待加深，以此来确保工程运作效率。
参考文献
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