高层建筑地基回填技术

刘小平

【摘要】随着城市的迅速发展，城市中高层建筑的数量也越来越多，其功能越来越多样化，体型也越来越庞大和复杂。高层建筑的投入成本较高，施工周期较长，对施工技术的要求也更高。高层建筑的地基施工会直接影响上部结构的质量安全。本文结合工程实例，对高层建筑地基回填技术进行了简要的分析，为了提高高层建筑地基的施工质量，必须不断优化高层建筑地基回填技术。

【关键词】高层建筑；地基回填技术；强夯工艺

某高层建筑施工项目的总建筑面积为12.3万平方米，建设用地面积为5.2万平方米，大部分施工场地为砂石坑，地形地貌为山前冲洪积平原。该高层建筑施工场地具有较大的地形起伏，部分坑内局部积水，坑内最大深度超过15米，地面标高为39.12至56.92米。该施工项目的地基土为不均匀地基，具有较差的岩土条件，地形较为复杂。通过对各地基回填技术进行论证，制定了相应的高层建筑地基回填施工方案，并取得了良好的施工效果。

1.比较各地基回填技术的优劣

1.1钢筋混凝土灌注桩

作为一种常见的地基回填技术，钢筋混凝土灌注桩具有工期长、造价高、认知度高的特点。由于灌注桩桩之间的桩间土无需受力，因此钢筋混凝土灌注桩对土方回填也没有较高的质量要求，然而该方法具有较高的造价。

1.2强夯地基处理技术

强夯法在深层土体的加固处理中用的比较广泛，主要是对地基土使用重锤进行冲击和加固，能够有效的改善砂土的抗液化条件、降低土的压缩性、提高地基土强度、消除湿陷性黄土湿陷性。经过强夯处理之后，地基土层的均匀性得到提高，夯实效果较好，其具有工期短、造价低、回填分层少的特点，然而会对夯锤中心点外80米范围内的建筑产生冲击影响。

1.3CFG桩复合地基处理技术

该技术的优点在于工期短、投资少、技术简单，然而水的湿陷性够对桩间土产生一定的影响，从而造成整个CFG桩的下滑。该技术对土方回填有着较高的质量要求，质量控制的难度较大[1]。

1.4选择地基处理形式

由于该项目周边不存在厂矿办公区和居民住宅，因此使用强夯来对地基进行处理是可行的。然而项目部分楼座对地基沉降变形和地基承载力有着较高的要求，强夯地基难以达到相关的承载力要求。该楼座连接地库，因此会产生较大的差异沉降。为了使地基土的承载力得到进一步的提高，避免回填土的变形和填土的湿陷性，从而使未来的差异沉降得到控制，在强夯法的基础上可以使用CFG桩复合地基来进行地基回填。

2.制定合理的高层建筑地基回填技术方案

根据对工程实例的分析和研究，本文选择了强夯加CFG桩复合地基处理技术来进行该高层建筑的地基回填，并制定了相应的技术方案。

2.1强夯方案

2.1.1进行强夯实验

在正式进行强夯施工之前，要进行相应的强夯试验，主要是为了将单点夯击的影响半径和下沉量确定起来，同时可以对强夯后填土的的湿陷性、地基的承载力以及强夯对地基的加固影响深度进行检验。要确定合适的强化实验区，选择具有代表性的地点来开展强夯实验，从而保障强夯施工参数的科学性。在该高层建筑施工工程中，由于最大单层强夯加固深度为6米，因此选择的强夯实验填土厚度为8米。

强夯实验的主要内容包括单点强夯试验、小区群夯试验、浸水载荷试验。①单点强夯试验。该试验主要是对每一次的夯沉量进行记录，将沉降量与不同强夯能量下击数之间的曲线图作出来，将最佳点夯击数和最优夯击能量确定下来。②小区群夯试验。该试验主要是对强夯前后的载荷试验曲线和标准贯入击数进行详细的记录，并将同一深度标准的贯入击数进行对比，将强夯的影响深度确定下来，并分析其是否达到了设计标准，对承载力提高的情况进行对比。以实验结果为根据来调整前后试验的参数，对强夯的设计和施工进行指导。③浸水载荷试验。该试验主要是记载恒载条件下沉降量随时间变化的曲线和浸水前后载荷试验的曲线，从而确定回填土的湿陷性是否得到消除，确定地基土在建筑使用间的变化，修整地基处理方案[2]。

2.1.2强夯施工要求和步骤

强夯施工中要使用素土作为回填材料，包括混合土、砂土、粘质粉土和粉质粘土，粒径不超过20毫米，并对其含水量进行控制。

①底部夯实。在进行回填施工之前整平夯实场地，夯底要使用低能级满夯。

②第一层回填强夯。由于该高层建筑具有较大的地形地貌变化，因此第一层回填处理有两种情况：如果该区域已经进行了夯底处理，则第一层回填厚度为6.0-6.5米，否则基层回填的厚度则要控制在4米以内。要对回填土的标高和厚度进行严格的控制，并使用一遍满夯、两遍点夯等方式进行施工。对于高低平台的交接处要使用1：1放坡和超宽处理。

③第二层回填强夯处理。处理方式为一遍满夯，两遍点夯，基本处理方式与第一层回填强夯相似，强夯后绝对标高要达到53米。

④第三层回填强夯处理。对于车库以及其他区域，素土回填的绝对标高应该达到55.5米。

2.2CFG桩复合地基处理技术

2.2.1成孔技术

要保障钻机的平整就位，检查钻机的垂直度，并对其进行调整，将桩位中心点和钻头锥尖对准。将电机启动之后进行成孔施工，钻孔时要保障钻具的垂直度，及时对其进行调整。保障钻孔的深度符合设计要求，控制施工的深度，及时清理成桩时的钻出土。

2.2.2配置桩料

①压灌成桩。在达到深度要求之后就可以通过混凝土输送泵来输送桩料，并对混凝土输送泵的压力变化进行观察，确认钻头两侧阀门的打开情况，保障顺利输送[3]。

②在压灌成桩的过程中，要根据试桩确定的提升量来提升钻具，使泵送速度和拔管速度相匹配。

③保障桩料输送和提钻的密切配合，孔内装料的混凝土面要高于钻具底端的出料口，一次性连续灌注，并对整个过程进行记录，中间不能中断施工。完成一根桩的施工之后，重复上述步骤，进行下一桩位的施工，直至完成整个成孔压灌成桩工作。

2.2.3凿桩头

在进行凿桩头施工时，要沿着桩头的根部，使用两根钢钎进行对称开凿，这是为了避免桩体的深部发生劈裂，要保障槽底平整、桩顶凿平。如果桩头断裂的深度和桩顶标高的位置超过了20厘米，就要对其进行补平，补平的材料可以使用同标号混凝土，否则可以放入垫层材料进行直接填平。开挖后的基槽要禁止大型机械设备的进入[4]。

2.2.4施工检测和铺设褥垫层

在完成CFG桩复合地基处理之后，要根据相关的施工规范，进行低应变动测和单桩复合地基静力载荷试验。设计单位、监理和甲方要进行验槽，并铺设石屑褥垫层。褥垫层的最大夯填度为0.9，压实后厚度为15厘米，主要材料为最大粒径小于30毫米的碎石。褥垫层的铺设宽度要比基础版边缘宽100毫米。

3.结语

本文结合工程实例，对高层建筑的地基回填技术进行了简要的分析。在该高层建筑的地基回填施工中，主要使用了强夯加CFG桩复合地基处理技术，并取得了良好的施工效果，在经济效益、施工周期、处理效果、实用性等方面都具有一定的优势，其地基处理工程完全能够达到施工要求，并达到了节约工期和造价的目的，是一种行之有效的高层建筑地基回填技术。

参考文献：

[1]翟秀春.浅谈房建工程的地基处理技术[J].建材技术与应用.2011（12）

[2]王晓露.火力发电厂主厂房地基处理技术应用探讨[J].河南建材.2012（03）

[3]王加祥.建筑施工地基处理技术要点分析[J].产业与科技论坛.2013（17）

[4]刘新亮.浅谈房建施工中的地基处理技术[J].科技创新与应用.2014（18）