基础工程施工技术发展

1高层建筑基础工程施工技术的多样化和复杂性

为适应结构体系的多样化，结构材料向多样性发展，二十世纪八十年代以前高层建筑主要为钢筋混凝土结构。进入二十世纪九十年代后，由于我国钢材产量的增加，钢结构、钢-混凝土混合结构逐渐采用。如金茂大厦、地王大厦都是钢-混凝土混合结构。此外，型钢混凝土结构和钢管混凝土结构在高层建筑中也正在得到广泛应用。高层建筑结构采用的混凝土强度等级不断提高，从C30逐步向C60及更高的等级发展。预应力混凝土结构在高层建筑的梁、板结构中广泛应用。钢材的强度等级也不断提高。

2高层建筑基础工程施工技术不断创新

在桩基础施工技术方面，随着我国高层建筑的发展、桩基础的日益增多，其施工技术日趋完善。目前我国应用较多的为混凝土预制桩(预制方桩、项应力混凝土管桩)、混凝土灌桩(钻孔灌注桩、沉管灌注桩、挖孔桩等)和钢桩(钢管桩、型钢桩)。混凝土预制桩的施工多用锤击(多为柴油锤)打入法和静力压入法，已可打入长70m以上的预制混凝土方桩，送桩深度亦达十多米。预应力混凝土管桩逐步扩大应用范围，这种桩由于壁薄和配筋的特点，在打设和挖土过程中如处理不当易产生裂缝或断桩，在这方面近年来已有不少处理技术。

混凝土预制桩属于挤土桩，在沉桩过程中会挤土振动并产生超静水压力，有时会对周围环境和已沉入的桩基产生危害，为防止或减轻这些危害，需采取一些技术措施，在这方面我国已有较成熟的技术。混凝土灌注桩由于是非挤土桩，对保护周围环境有利，因此在建筑物密集的城市中应用较多，在施工机械、成孔工艺、水下混凝土浇筑等方面都有进一步发展，目前已可施工孔深104m、桩径达3m、承载力超过10000kN的大型混凝土灌注桩。

为提高混凝土灌注桩的承载力，还发展了桩底注浆、扩底和挤压分支技术等；为改善施工工艺，还研究成功了钻孔压浆成桩法，桩径达1m、深度可达50m以上。在锤击沉管灌注桩方面，过去施工的柱径较小，目前施工的校径已达700mm，而且还发展了沉管夯扩桩。钢桩目前应用较多的仍为钢管桩，造价虽然高，但由于其施工速度快、承载力大、可靠和挤土少，在一些大城市的超高层建筑的桩基中仍应用不少，如上海的金茂大厦即采用直径914．4mm、长65m、送桩17．5m的钢管桩。钢桩施工在沉桩和土中钢桩切割技术方面都有发展。

与此同时，我国还完善了桩的检测技术。桩的检测包括成孔后检测和成柱后检测。对于后者主要是动力检测，我国桩基动力检测的软、硬件系统，已达到国际水平。已编制了《锤击贯入试柱法规程》、《基桩低应变动力检测规程》和《高应变动力试桩法规程》，已大量应用于温凝土灌注桩的检测和验收。在用高应变动测方法检测混凝土灌注桩承载力技术方面，我国已在国际上领先。基坑工程技术包括支护结构设计和施工、地下水控制、土方开挖、工程监测和环境保护等，是近年来发展最快的领域之一，尤其在软土地区。

在支护结构方面，为适应不同的坑深和环境要求，围护墙发展了水泥土墙、排桩、地下连续墙和土钉墙等多种形式；在内支撑方面，H型钢、钢管、混凝土支撑皆有应用，布置形式有对撑、角撑、衍(框)架式、圆环式等。支护结构围护墙的计算理论方面，对排桩和地下连续墙已广泛应用弹性支点法，对水泥土墙、土钉墙亦有成熟的计算方法。对内支撑体系，由定型杆件组合成的钢支撑，多按单跨或多跨的压弯杆件计算，而对现浇的混凝土支撑(边衍架、边框架等)，节点为刚接，多按平面封闭框架结构计算。支护结构计算目前多选用成熟的计算机软件进行计算，计算时模拟施工的各种工况分别进行计算。

在支护结构方面，国家编有行业标准《建筑基坑支护技术规程》JLJl20———1999。有些省市还根据当地的具体情况和经验编有地方性类似的规程、规定，国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002，则对各种支护结构规定了工程质量检验标准和基坑变形的监控制度。在基坑工程中的地下水控制、挖土技术和工程监测与环境保护，近年来都积累了丰富经验，技术规程中也有相应的规定。由于高层建筑上部荷载大，桩基承台、箱基底板的厚度都较大，不少都属于大体积混凝土。

近些年来通过大量工程实践和理论研究，在裂缝控制和施工技术方面部有很大提高，上万立方米的大体积混凝土基础，都能迅速的整体进行浇筑，而且保证不出现温度裂缝。在温度控制和监测方面也有一些新技术应用。高层建筑地下结构(地下室)的浇筑，施工技术与地上结构相近，但地下室为防水多采用实体结构，孔洞少，因此防止墙板裂缝问题突出，要从设计、材料和施工多方面来消除地下室墙板裂缝，通过工程实践，在这方面已有一些经验。

3结论

在高层建筑基础工程施工领域，技术开发的潜力仍然很大，不仅已有的技术需要进一步提高和完善，而且还有不少新的课题有待研究开发。