高层建筑深基础施工技术探析

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摘要：高层建筑深基础顾名思义，就是在建筑工程中，尤其是高层建筑，一般要求基坑深度大于5米的基础。然而在施工过程中，要根据作业点的基坑情况的多样性（地基土层的分布情况、软土层的厚度、地下水位高低、地下水侵蚀情况以及有无古墓或枯井等），来制定不同的深基础施工方案。本文将从灌注桩技术、预制桩（预应力管桩）技术以及逆作法三方面对高层建筑深基础的施工技术进行简要的分析。

关键词：高层建筑 深基础 灌注桩 预应力管桩 逆作法

中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

为了响应十全面建成小康社会的号召，高层建筑行业也随之发展。为了跟上世界居民生活水平，我国建筑行业的发展脚步不能停歇，必须加快城镇化的建设，同时又不能盲目地求快，必须要保证高层建筑的质量，保证人民的人生安全。然而高层建筑的质量取决于地基是否牢固，是否稳定、可靠，而这些又依赖于深基础施工技术的高低、施工方案的好坏。由此可见高层建筑的深基础施工技术对于一个高层建筑工程是尤为重要的。我国目前使用的高层建筑深基础施工技术主要有灌注桩、预制桩、逆作法等，就不同的地质情况以及环境等方面的因素而言，使用的施工技术也不同，因此合理规划、选择方案也是施工技术中的一个重点。

灌注桩

灌注桩（钢筋混凝土桩）是使用机械或人工的方法，按照桩位的设计要求成孔，然后在孔内插入钢筋骨架等，再灌入混凝土，这种方法属于就地成桩。

灌注桩施工技术

根据灌注桩的施工方案的不同，其施工作业要求的条件也不同。主要对螺旋钻孔灌注桩、冲击成孔灌注桩与沉管灌注桩进行探讨。

（1）螺旋钻孔灌注桩

对于这种类型的灌注桩，它适应于基本不存在地下水的基坑，同时还适用于限制桩的工程。按照施工方案来说，它是一种非挤土型灌注桩，一般情况下这类桩是不容易从砾石层穿过，因此在施工过程中必须要使用泥浆护壁，但在工程时间上耗费的就相对少，一般短于水钻孔桩的时间，而且还不会造成泥浆污染，由于泥浆污染可能给施工过程带来负面影响（如污染机器等），所以这样也省去了处理现场泥浆污染的时间消耗。

（2）冲击成孔灌注桩

冲击成孔灌注桩形成过程是用冲击式钻机或冲锤在硬质土或岩层做上下往复冲击，使其破碎成孔，在这个过程中会形成的部分碎渣和泥浆被挤入到孔壁中，打孔结束后，再用混凝土将其灌注成桩。冲击成孔灌注桩适用范围非常广泛，而且形成的孔壁比较坚实、稳定。在施工作业点不受施工场地的限制，以及噪声和振动的影响，如工业建筑中的黄土的地基或民用建筑中的砂砾石层、坚硬土层地基。

（3）沉管灌注桩

沉管灌注桩和预制桩有相同的适用条件，而且它在多层住宅中具有十分广泛的应用。在施工过程中，采用的施工工艺有时是单打，有时是复打，根据施工作业点以及单桩的承载能力的不同，采取的方式也不同。

灌注桩的特点

从上面几种灌注桩来看，可以简单地将灌注桩的特点概括为：它不受地基中地质层变化的限制，又省去了接桩或者截桩的烦恼；同时又能够节约钢材；另外，它对周围环境的影响也不大，主要表现在振动小、噪声低。 3、灌注桩的应用

主要有工业与民用建筑中的桩基础、基坑支护（护坡桩）；铁路、公路路基，桥基、立交桥基础；其它重型设施、设备基础；滑坡防治中的抗滑桩、大型塔基、以及一些水上建筑基础。

预制桩

预制桩的施工技术

预应力管桩是一种预制桩，依赖于它独特的技术和经济因素，在珠江三角洲沿海一带使用广泛。预应力管桩的施工方法分为静压式和打入式两种。

根据施工作业点的地质不同，选择的施工技术也不同。当工程地质条件要求桩径，壁厚，以及打入深度时，应该选择合适的桩锤进行锤击法施工；当需要采用静压法时，可以根据具体的工程地质情况以及桩基设计要求，合理选择配重、压桩设备，这些设备应该具有加载反力读数系统，在这里需要注意一点，对于预应力混凝土薄壁管桩不宜采用抱压方法。

（1）静压法

采用静压式施工方法的管桩属于挤土型桩，所以在沉桩的过程中会使管桩周围的土层结构遭到严重扰动和破坏，当桩尖周围土体受到的应力超过其抗剪强度，土体就会变形，当它达到极限就会遭到破坏。对于不同的土体，在使用静压式沉桩方式时，桩周围土体流动的方向也不同，如粘性土体会产生塑流动或挤密侧移，一般会出现土体向上隆起，而对于砂性土体，桩周围的土体会被拖带下沉。

（2）锤击法

在采用锤击法沉桩时应该注意对桩身的锤击拉应力应小于其有效预压力。与采用静压式沉桩方法一样，对于不同的施工土体，选用的施工方法也不同。当桩遇到软质地土层，在使用锤击法时，桩端受到的阻力并不大，当桩顶受到锤击后，产生的压缩波会向下传递并到达桩底端，同时产生张力波并向上反射，与桩下部的压缩波和张力波相迭加，所以桩身受到的锤击应力不大，自然桩身不容易被损坏。但是当桩底端为坚硬的土层，而上部桩周围又是摩擦力很小的松软土层时，桩顶受到强大的打桩冲击力会全部传向桩底端，而桩身没有对这个力的缓冲能力，最后压力波不得不反射到桩身上，此时桩身受到的锤击应力大幅度地增加，正是这样桩身遭受到严重的破坏。因此一般要求锤击压应力不大于混凝土强度的50%，才可以开始施工。

预制桩的特点

预制桩是一种挤土型桩，相比非挤土型桩，其单位面积内的承载能力较高，因此一旦桩打下之后，土层将密集在它的周围，也就是这样使得基坑内的地基承载能力大大提高。就预制桩中的预应力（混凝土）管桩而言，它的的特点主要表现在桩身质量稳定、可靠，且强度高、穿透能力强、施工快捷、方便。预制桩也适用于地下水水位比较高地基，而且它的桩身里含有密度很大的混凝土，自然抗腐蚀的能力不容置疑，与此同时施工效率也令人满意的。但是这种类型的桩存在一定的缺点，如噪音大，价格高等。

逆作法

逆作法是近几年发展起来的一项新兴基坑支护技术，在高层建筑的多层地下室以及其他多层地下结构中均有广泛的应用。目前逆作法主要应用在我国上海、广州等地区的高层建筑深基坑方面。

1、逆作法施工技术

逆作法施工可分为全逆作法、半逆作法、部分逆作法和分层逆作法。而逆作法施工的主要内容又可以包括地下连续墙、中间支承柱和地下结构的施工等。

2、逆作法的特点

逆作法的特点可以归纳为以下几点：

（1）在施工过程中可以节省基坑支护结构的支撑；

（2）在“逆作法”的实施过程中使得基坑变形减小，同时相邻的建筑物、道路和地下管线等沉降减少；

（3）与传统的施工方法不同，使用逆作法能够缩短工程施工的总工期。

结语

对于目前的高层建筑深基础工程来说，主要是采用的是灌注桩与预制桩两种技术，而逆作法施工技术，以其缩短施工工期、节约工程造价及防止周方地基下沉等特点而出名，在深基坑支护技术方面有较大的推广价值和广阔的发展前途。在建筑行业领域，尤其是高层建筑深基础方面，现有的施工技术还有很多，专业人员需要针对地质情况的不同，工程造价的开销以及施工过程中的负面影响等方面进行综合考虑，选择合适、优良的施工技术，保证高层建筑工程高质量、高效率地完成。

参考文献

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