高层房建工程中的钻孔灌注桩地基施工技术研究

摘要：详细论述了高层房建工程地基钻孔灌注桩、承台混凝土浇筑、控制地下水以及基坑监测等方面的地基施工技术，将该地基施工技术应用于某高层房建工程实例并进行检测，检测结果表明应用该高层房建工程地基施工技术的施工效果良好，地基结构安全可靠。

关键词：高层房建；灌注桩；地基加固；施工技术

0 引言

地基作为建筑物的重要组成部分，承担着传递和分散荷载的功能，对整个建筑的稳定性和安全性起着至关重要的作用[1]。伴随着房地产行业蓬勃发展，人们对地基施工技术提出了更高要求[2]。通过强化技术创新和质量监管，可以不断完善地基施工技术，确保房屋建筑的稳定性、安全性和可持续发展。

研究高质量的地基施工技术有利于提高施工质量、保障建筑安全、节约资源和减少环境影响，推动技术创新和行业发展[3]。本文详细介绍高层房建工程中的地基施工技术，包括地基钻孔灌注桩、承台混凝土浇筑、控制地下水以及基坑监测等方面的施工内容。合理运用这些技术能够有效提高地基的承载能力，降低安全隐患，为整个建筑项目的质量奠定坚实基础[4]。

1 高层房建地基施工关键技术

1.1 地基钻孔灌注桩施工

1.1.1 确定桩位并清理

在进行地基钻孔灌注桩施工前，施工人员清理施工现场的杂物，平整场地，确保基础施工现场环境整洁，为测量、放线和后续施工提供良好条件。使用全站仪器进行施工现场桩位测量。确保每个桩位的偏差小于10mm。

1.1.2 护筒制作与埋设

采用5mm厚的优质钢板制作钻孔用护筒，应确保护筒的内径比桩径大25mm，以便更好地保护桩体，避免在施工过程中出现桩体位移或者倾斜的情况[5]。采用护筒钻孔还有利于提高桩体的稳定性，使其更加牢固。护筒焊接完成，对其进行严格的防腐处理，确保其能够长期稳定地使用，为整个提升钻孔质量提供有力保障[6]。

在桩位埋设护筒时，要确认护筒中心线与桩位中心线的偏差小于5cm，以满足灌注桩施工技术要求。在护筒埋设过程中进行测量，根据测量结果进行调整，将护筒的中心线尽可能靠近桩位的中心线。按照设计要求确认灌注桩的准确位置。

1.1.3 钻孔施工

经过高程测量确认桩位基底的深度后，使用钻孔保护工艺进行钻孔施工。为了避免钻孔出现偏差，必须从小到大调整钻孔直径，防止钻头偏移桩位中心线。根据技术要求，在钻孔作业过程中应注意检查钻孔的垂直度，对不合格的钻孔应进行调整，并对其管壁采取保护措施。

为了确保灌注桩质量，钻孔底部的沉渣量必须严格限制。在施工过程中，应采取多种措施控制钻孔底部的沉渣量。要对钻孔沉渣进行清理，确认沉渣低于技术要求的规定值。选择泥浆循环方法清理沉渣，以避免清理过程影响孔壁质量，确保钻孔质量满足桩基施工要求。

1.1.4 下放钢筋笼

采用2个牵引点和8个吊点来提升和下放灌注桩的钢筋笼。钢筋笼的提升必须保证负载平衡。在起升高度达到规定要求时，将钢筋笼中心与护筒中心对正，然后以稳定的速度将攻击力放入钻孔中。

1.1.5 浇筑混凝土

选用直径为25cm的导管，距钻孔底部约80cm的位置浇筑混凝土，确保混凝土顺利输送到钻孔底部。控制浇筑速度和浇筑压力，其压力保持在0.2～0.4MPa之间。要保持浇筑的连续性，确保一次成桩，以保证灌注桩的整体质量。某灌桩施工现场如图1所示。

在混凝土浇筑过程中，必须进行振捣作业，确保混凝土密实度符合规定标准。为确保后续灌注桩混凝土强度，在浇筑后对其进行7天以上的养护。在养护期结束后，采用静载荷检测方法检测灌注桩强度，确认灌注桩质量合格后可转入承台浇筑工序。

1.2 承台混凝土浇筑

1.2.1 土方开挖和桩头处理

在承台浇筑施工之前，需根据设计要求进行土方开挖或土方填充。采用机械开挖和人工配合方法，土方开挖深度为2.3m，避免超挖。土方开挖后为预防基坑坍塌事故，根据施工现场情况选择临时支护的结构形式，确保支护结构牢固。

土方开挖到设计尺寸后，进行灌注桩桩头处理施工。按照规定，只有在强度达到80%后才能进行桩头处理施工。在桩头处理施工时，凿除多出的混凝土结构后，按照设计尺寸将裸露的钢筋截除多余部分后，用于与承台钢筋的连接。在完成桩头处理施工后，必须对桩头上表面进行清理，以确保该表面不会影响承台混凝土的浇筑施工。然后清除桩头处理现场地面上的废物、碎石和其他废物，避免对后续施工产生不利影响。

1.2.2 地基填土施工

根据工程设计选择填土的类型和强度，并采用分层填土方法，每个填土厚度控制在20～30cm之间。为了确保地基填土达到密实度要求，必须进行压实。在完成回填压实后，检查地基的平整度，使其达到平整度要求。地基填土达到密实度和平整度要求，不仅可以增强地基的稳定性，还可有效避免地面开裂和不均匀沉降。

在回填压实过程中，要严格控制填料的粒径和含水量，同时合理选择压实设备和施工工艺，确保填料充分压实。对于不同土质的地基，应采取不同的压实方法，以确保填土的密实度达到最佳水平。检查地基平整度时，可采用水准仪进行精密测量。对于出现的不平整部位，应进行修整和重新压实，以保证地基表面平整度的一致性。

为了增强地基的稳定性，还可在地基与建筑物之间设置沉降缝，以防止建筑物因地基沉降而受到损坏。在地基施工过程中，应加强现场监测和数据分析，确保地基施工的质量和安全。某地基换土施工示意如土2 所示。

1.2.3 钢筋绑扎和混凝土浇筑

该钢筋混凝土承台是厚度为2.1m的低桩承台。承台中心部位比承台平面高出10cm。灌注桩顶部的钢筋与承台钢筋固定在一起，以灌注桩为中心扩大承台底部面积，即扩大承台的承台长度和宽度，使承台底部与地基土形成复合地基，确保该地基具备足够的抗剪切能力和稳固性，以提高地面结构的强度和刚度。

在完成底模铺装、钢筋绑扎、侧模的支搭，并经验收合格后进行混凝土浇筑。混凝土需分层浇筑，并使用插入式振捣器进行振捣，以确保混凝土达到密实度要求。承台结构的强度和刚度是关键因素，通过强化结构的设计和施工，可以提升高层房建工程整体的稳定性和承载能力，确保其在承受各种载荷的情况下，能够有效抵抗剪切力的作用。

1.3 地下水控制与基坑监测

1.3.1 地下水控制

地下水控制在高层房建工程施工中非常重要。地下水的存在会增加基坑周围土体的饱和度，会降低土体的承载力和稳定性，会导致基坑土体发生变形、沉降甚至坍塌。控制地下水可以减少土体饱和度，提高土壤的稳定性，减少基坑发生变形、沉降甚至坍塌的风险。

应根据探明的地质结构和地下水情况，设计地基混凝土灌注桩的深度和数量，以减少地下水对高层房建工程地基牢固程度的影响。在基坑周围设置止水帷幕，将地下水止于基坑之外。采取必要的排水措施，将基坑范围内的地表水与地下水排除。在排水过程中要对基坑周边的土体进行实时观测，预防基坑周边临近建筑物发生沉降危险。

1.3.2 基坑监测

在高层房建地基工程施工过程中，基坑监测是一项非常重要的工作，对保障施工安全和工程质量具有重要意义。通过开展基坑监测，可以及时了解基坑土体的力学性质、地下水位等的地质状况。这些信息有助于判断基坑的稳定性和安全性。

对基坑的支护状况进行监测，需要采取以下主要措施：一是要观察基坑的外观和周围环境，包括基坑是否出现裂缝、渗漏等问题；二是要进行现场测试，如土压力测试、水位观测等，以获取更加详细的数据；三是要根据测试结果进行分析和评估，确定是否需要使用或调整支护参数来稳定基坑土体。

通过这些措施，可以及时发现和解决基坑可能出现的问题，确保施工过程的安全性和稳定性。特别是在土体结构发生变化时，能够迅速采取措施解决问题，避免出现大的安全事故。为了及时获取基坑变化情况、确保施工安全，应在便于观察基坑变化的位置设立监测点。

2 实际工程应用

2.1 工程概况

某高层房建工程位于市区中心地带，工程地质条件较为复杂，主要土层为杂填土、黏性土和砂土。根据设计图纸要求，为了确保该工程的安全性和稳定性，需要对其地基进行处理，以达到相关规范和标准的要求。该工程地基土质结构和塑性指数如表1所示。

根据勘察和设计单位提供的数据和资料，本工程采用桩基和独立基础相结合的方式进行处理。其中，桩基采用钻孔灌注桩，桩长约为15m，直径为600mm，混凝土强度等级为C30；独立基础采用钢筋混凝土独立基础，基础面积为4.5m×4.5m，厚度为500mm，混凝土强度等级为C25。

2.2 检测方法

该高层房建工程制定了严格的质量管理措施和施工计划，采用先进的施工机械，使用了全站仪、水准仪等仪器设备对施工过程进行精准的监测和控制。该工程采用本文所述的地基施工技术，将地基处理工程划分为若干个施工阶段，并对每个阶段进行检测和控制，以确保整个工程的质量和安全。

2.3 检测效果与分析

为了验证该地基施工技术在实际工程中的应用效果，选择了4个点进行地基静载荷检测，获取该地基承载力数值并予以记录。该工程地基静载荷检测数据统计结果如表2所示。

由表2可知，地基静载荷检测数据统计结果中的桩侧地基变形模量最大为3547MPa，该变形量满足设计要求的小于4000MPa的指标，这说明该地基结构安全可靠。

3 结束语

本文详细探讨了高层房建工程地基施工技术，主要针对地基钻孔灌注桩、承台混凝土浇筑、控制地下水以及基坑监测等方面的关键技术进行了阐述。这些关键技术的正确应用对提升高层房建地基稳定性、安全性以及整个建筑的使用寿命起着至关重要的作用。通过深入了解并掌握这些关键技术，可以更好地应对和处理各种复杂的地基施工问题。

参考文献

[1] 张宝，官斌斌，荣小英，等.房屋建筑施工中地基基础工程的施工技术处理对策分析[J].中国住宅设施，2022（10）：154-156.

[2] 郑育芬.房屋建筑施工中地基基础工程的施工技术处理措施[J].城市建设理论研究（电子版），2022（23）：106-108.

[3] 陈楚君.地基处理技术在房屋建筑工程施工中的应用分析[J].房地产世界，2023（17）：133-135.

[4] 王兆宁，马欣.房屋建筑施工工程中的地基处理技术[J].科技创新与应用，2023，13（21）：162-165.

[5] 薛瑞涛.房屋建筑施工中深厚软土地基处理技术分析[J].江西建材，2023（5）：311-312+315.

[6] 刘晨.房屋建筑施工中地基基础工程的施工处理技术分析与研究[J].科技创新与应用，2022，12（18）：162-165.