建筑基础工程及地下室工程施工技术探讨

刘文华（潍坊广立工程监理有限公司，山东 潍坊 261021）

对于建筑工程而言，施工技术往往是决定工程质量的关键环节，且此环节对于后期工程安全性的提升、企业信誉度的提高以及建筑企业总体实力的提升都极具影响。通常来说，优选的施工技术，既可以优化工程造价，又可以实现企业经济利润的最大化，更有利于推进企业的发展和成长。

1 建筑地基基础工程施工技术分析

1.1 施工前准备工作

首先，根据工程实际情况，按照地基基础设计图纸制定施工计划，再根据实际情况分析并审核施工计划；其次，进行对应的施工试验，保证所有的施工流程都能如期进行。另外，施工前需要对相关环节进行审核、检查，内容包含地基基础施工查验过程中出现的新技术与新材料，检查各项材料性能指标有没有达到一定的标准和要求等，保证施工活动能够顺利开展。

1.2 建筑地基基础施工中的具体技术措施

1.2.1 土方开挖技术

在建筑地基基础施工中，土方开挖属于一项基础性工作，也是一道必经工序，与此同时，该环节的施工质量及施工进度往往会对后期的施工质量和施工进度产生很大影响。所以，土方开挖时，施工单位一定要根据实际情况合理地制定施工计划方案，提前预测施工过程中可能出现的问题，同时制定相应的施工应急方案。一般来说，深基坑施工基本都要先开挖后支护，如此在实际施工中势必要先进行二次回填或另搭架子保证完成支护施工，甚至也有一些在开挖时未给后期支护施工预留足够的工作面，继而导致施工成本增加。因而，在深基坑开挖施工中，要求施工单位需要在施工前做好对应的土层质量开挖及其周围的边坡支护工作。换言之，在施工过程中就要考虑后续施工对于支护施工的具体要求。如果在开挖施工环节遇到开挖深度超出设计范围的情况，需要对此进行及时回填处理；若遇到土质发生变化的情况，应该对开挖方式及土方工作面进行适当调整，避免施工后期引发工程质量问题[1]。

1.2.2 基坑支护技术

在建筑工程地基施工中，基坑支护属于一个核心环节。通常情况下，采取科学的支护措施可以杜绝其遭到雨水的冲刷，同时还要保证基坑结构的安全和稳定性。在实际基坑支护施工过程中，施工工作人员需要提前挖出沟槽，并且还要修筑导墙，而后再做后期的地基基础处理工作。挖槽结束后，需要测量和确定槽的深度及宽度，并且在保证所有的指标均符合设计要求后，在沟槽内置钢筋笼，同时开始混凝土灌注施工，形成地下连续墙，最终起到提高建筑地基基础承载力和建筑结构稳定性的作用。该部分施工强调施工技术人员需要科学、合理地控制导墙的厚度及深度，同时还要按照既定的标准实施混凝土的浇筑施工，防止引发安全和质量问题。

1.2.3 强夯技术

在建筑地基基础施工中采用强夯法的作用是：凭借重力的挤压作用提高建筑地基基础密实度及牢固度，避免引起建筑地基不均匀沉降。同时，使用这种方法清除土层中富含水分地基的水分，使土层更紧密、牢固，也能提升建筑结构的牢固性和稳定性。强夯法施工时，首先，做好相应的准备工作，采用推土机预压夯点，以确保施工地面的平整度能够达到要求，保证为后期施工活动做足准备工作；其次，例行检查施工现场的实际情况，观察施工现场有无积水情况，或有没有垃圾存在等，假如施工现场存有积水，则需要提前铺设砂石来抵挡水位，防止影响到正常施工，假如施工现场存有垃圾则应该及时清理，以便于施工。另外，强夯法施工过程中对于材料的选择同样很重要，一旦材料选择的不恰当，往往会对整体施工效果产生影响。因此，工作技术人员在施工时应该合理选择比较均匀的砂石进行施工。

2 地下室及基础结构设计要点探讨

2.1 抗浮设计

2.1.1 确定科学合理的抗浮设防水位

在现行勘察单位提供的岩土工程勘察报告中总共有三个地下水位指标：①拟建场地以往历史水位的最高点；②最近3～5年内水位的最高点；③勘查途中实时测量地下水位。按照设计规范中明确的原则确定地下室抗浮防水位，对于防水要求比较高的地下室，可参照历年水位的最高点设置防水位，假如遇到防水要求不严的地下室，应该参考近3～5年内的水位最高点及实时勘查实测的静止水位进行设置[2]。

2.1.2 降低抗浮防水位的措施

（1）采用平板式筏板基础

一般来说，平板式筏板的基础重量大体是与“低板位”梁板式筏板填覆土重量相同，对比来说，后者的基础高度会更高一点。

（2）楼盖提倡使用宽扁梁或无梁楼盖

一般对于宽扁梁而言，其截面高度基本都维持在跨度的1/16～1/22之间，采用宽扁梁有助于降低地下结构的层高，从而降低抗浮设防水位。

2.1.3 增加地下室的重量

通常情况下，地下室本身的重量需要符合以下几个优势条件：①可将其当作解决地下室抗浮问题的关键路径，但在应用此方法时需结合地基土的承载力来决定；②主体结构地基承载力深度修正时，为使地下室重量增加，可以采取提高主体结构有效埋置深度的方法，提高主体结构修正之后的地基承载力特征值。

采取增加地下室重量的方法解决抗浮问题，具体包括两种方法：

（1）增加基础配重。这种方法在实践应用时大致可以划分为三种情况：第一种，增加基础底板厚度；第二种，增加基础覆盖面的覆土厚度；第三种，往基础顶面应用重度较大并且价格较低的填料。此三种方法均可以通过提升基础配重以有效解决抗浮问题，并在此过程中增加基础埋置深度，从而有效提高地下室抗浮设防水位的高度，但采取此方法不是其中效率最高的一种。

（2）增加地下室顶板的厚度。采取这种方法的优势主要体现在：能够在不增加基坑坑底标高的同时，使地下室的重量增加，而且在厚板使用之后也不需要再往地下室顶板大板块间设置次梁，如此一来，既能方便其他环节使用，也能同时简化施工工序。但这种方法在实践应用过程中存在一个劣势，即会使地下室顶板的框架梁负荷微增，与此同时，由于板厚受到限制，在使用这种方法时也会对解决抗浮问题的效果产生一定的影响[3]。

2.1.4 设置抗浮桩

虽然表面上采用这种方法能有效解决抗浮问题，但事实上却存在一定的局限性，如果不谈及设置抗浮桩产生的造价问题，只是讨论结构的受力问题，通常设置地下室抗浮设防水位时，都是按照拟建场地的历史最高水位与近年来水位变化决定的，故即使在重新评估以后确定抗浮设防水位时，也一定要按照既定的规律，但是在使用这种方法时，在尚未明确地下水位时往往达不到预期目标。所以，此处抗浮桩发挥的是抗压桩的作用，诸如这样的反作用会对地下室的合理沉降造成一定的阻碍，然而这种情况往往会在没有设缝的大底盘地下室主体结构与裙房中间产生较大的不均匀沉降差，这个问题是设计施工过程中无法避免的。此外，抗浮桩设置完毕后，计算基础底板内力时一般要综合考虑到地下水的压力，这样就会徒增基础底板的荷载。另外，如果地下水位长期处于一种高水平，设置抗浮桩并非有效，所以应用此方法时仍旧需要再三考虑。

2.2 不均匀沉降

在大底盘高层建筑群中，若非建筑群直接坐落于坚硬的岩石地基上，不均匀沉降属于一个必须要面对的问题。

2.2.1 采用人工处理地基

依据地基处理程度的差异性，可划分为两种情况：

（1）CFG桩地基处理+设置沉降后浇带

此方法应用的出发点在于：在CFG桩复合地基承载力达到要求的基础上，允许主体结构施工过程中存在一定量的沉降，而为此造成的沉降差则借助主体结构与非主体结构之间的沉降后浇带解决。应用此方法的优点是：可以进一步降低地基处理的难度，缩减CFG桩的数量，易于控制成本和工期；缺点体现在：因沉降后浇带多数是在主体结构封顶后1～2个月内封闭，故类似于如此施工方式会加长施工中的基坑降水时间，从而使降水费用增加；后浇带放置时间太长，无法保证质量，同时需要加厚对应位置底板厚度；沉降后浇带的存在会导致主体结构施工过程中没有办法维持在四边嵌固的状态，因此会影响到整体结构施工的稳定性。这种方法对于避免因设置沉降后浇带导致的问题，具备一定的经济性和实用性优势[4]。

（2）CFG桩地基处理+不设置沉降后浇带

此方法在实践应用时要求，在保证CFG桩复合地基承载力达到要求的基础上，严控主体结构最终的沉降量，其优缺点恰好与第一种相反。

2.2.2 主体结构采用桩基础

如此既可以保证主体结构最终沉降量降至最小，同时也不会引起地基承载力问题，还可以杜绝设置沉降后浇带引发的一系列问题，但这种方法的造价比较高，主要被应用于超高层建筑或地基条件不佳的施工中。

2.2.3 采用独立基础附加防水板

采用独立基础附加防水板的处理方式，可以充分发挥各种基础形式的优势，且造价低廉，但工序复杂，因此实际应用的概率并不高。

2.2.4 计算措施

计算的时候要综合前面的方法，明确不均匀沉降量。在计算主体结构沉降量时需考虑基础补偿作用，同时考虑开挖基坑之后基坑坑底土的反弹量。

3 基础形式的选取及计算分析方法

目前高层建筑比较成熟的基础形式有：桩箱基础、筏板基础（通常分为平板式筏板和“低板位”梁板式筏板基础两种）、桩筏、箱形基础等。

3.1 平板式筏板基础和梁板式筏板基础的适用范围

如果相邻柱间距及柱荷载差距都不大，则一般采用平板式筏板基础，相反则采用梁板式筏板基础。通常，如果材料的用量差距不是特别大，则梁板式筏板基础刚度往往要比平板式筏板基础刚度要大，且在底板标高变化较多的情况下，尽可能采取平板式筏板基础。

3.2 梁高、板厚的选取及计算方法

目前多用“倒楼盖”法来计算筏板基础，也可采用弹性地基梁板法和有限元分析法，其中“倒楼盖”法属于一种最传统的方法，根据这种方法开展基础设计时，需要按照基底反力直线分布情况来计算基础内力。计算时根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011的标准，一定要保证地基土均匀、梁板式筏板基础梁高跨和平板式筏板基础厚度之比≥1/6、荷载分布均匀，上部结构刚度较好，若无法达到上述要求，则需要根据弹性地基梁板来计算。

3.3 基础底板抗冲切验算及抗剪切计算

按照《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011要求，需保证梁板式筏基础底板达到受冲切承载力和剪切承载力要求，根据6m～10m跨度和长宽比1～3、板厚400mm～1000mm变化梁板式筏基础底板计算进行分析。梁板式筏基底板受冲切承载力控制作用的影响，故无法完成梁板式筏基底板受剪切承载力的验算工作。但同时需要进行平板式筏基础底板柱下与核心筒边抗冲切验算，且在其间要考虑不平衡弯矩的作用，尤其是边柱与角柱的作用。

3.4 采用平板式筏板基础时，宜设置平面尺寸较大的柱帽

若条件允许，设置上翻式柱帽，若不允许，则设置下翻式柱帽。设置柱帽的优点在于：①可以缓解底板抗冲切的问题；②降低底板计算跨度；③缩小支座负筋[5]。

4 结语

综上所述，为适应当前建筑工程施工中基础工程及地下室施工技术的应用趋势，对建筑基础工程及地下室工程施工技术的研究极具现实意义，更有利于全面推进建筑施工企业的发展，同时能够积极应对建筑市场的竞争需要，因此，应积极推进相关应用技术的研究和应用工作。