超高层建筑基础工程施工关键技术及质量控制措施研究

引言

随着城市化进程加速，超高层建筑（高度 ≥300 米）成为解决城市空间不足的核心手段。其基础工程需承受巨大竖向荷载与水平荷载，同时面临深基坑开挖、软土地基处理等技术难题。基础施工质量直接影响建筑整体安全性与使用寿命，因此需通过关键技术突破与精细化质量控制实现工程目标。

1 超高层建筑基础工程施工关键技术及质量控制的重要性

1.1 确保结构安全性与稳定性

超高层建筑的基础工程直接关系到整体结构的承载能力与抗震性能。关键技术如地基处理、深基坑支护及桩基施工需严格把控质量，避免因基础不均匀沉降或支护失效导致建筑倾斜、开裂甚至倒塌。科学的设计与精细的施工管理是保障建筑长期安全运营的前提。

1.2 优化施工效率与经济性

基础工程通常占据项目总成本的较大比重，合理选择技术方案（如地下连续墙、SMW 工法桩或强夯法等）可减少资源浪费并缩短工期。精准的质量控制能避免返工，降低后期维护成本，同时提高施工效率，确保工程按期推进。

1.3 适应复杂地质条件与城市环境需求

超高层建筑多建于城市核心区，面临复杂地层、地下水及周边建筑保护等挑战。先进的地基处理技术与支护方案（如高压旋喷桩、灌注桩 + 内支撑体系）可有效应对不同地质条件，减少对周边环境的影响。严格的质量管理能确保施工过程符合规范，避免因地下扰动引发次生灾害。

2 超高层建筑基础工程关键技术

2.1 地基处理技术

高压旋喷桩技术与CFG 桩技术是超高层建筑地基处理的核心方法。高压旋喷桩通过高压喷射水泥浆液与地基土混合形成稳定的加固体，尤其适用于软土地基。施工过程中需严格控制喷射压力、提升速度及浆液配比，确保加固体的深度与均匀性，同时需针对渗透性差异较大的土层采取优化措施，避免浆液流失。CFG 桩技术则采用水泥粉煤灰碎石桩复合地基，通过调整桩长、桩径及桩间距提升承载力，施工时需精确控制桩体垂直度，避免偏斜导致承载力分布不均。这两种技术可根据工程地质条件灵活选用，兼顾经济性与可靠性，为超高层建筑提供稳固的地基支撑。

2.2 深基坑支护技术

超高层建筑的深基坑支护需综合考虑安全性、经济性与施工效率，主要技术包括地下连续墙、SMW 工法桩及灌注桩 ⋅+ 内支撑体系。地下连续墙适用于软土与硬岩地层，其刚性结构能有效抵抗土压力与水压力，具有整体性强、止水效果好的特点，但成本较高。SMW 工法桩采用型钢与水泥土搅拌桩复合结构，适用于软土地层，具备成本低、工期短的优势，施工中需确保搅拌桩垂直度与型钢定位精准。而灌注桩结合内支撑体系则通过钢筋混凝土桩与钢或混凝土支撑形成稳定结构，需根据土层特性优化桩间距与支撑刚度。

2.3 桩基施工技术

桩基施工是超高层建筑基础工程中至关重要的一环，其质量直接关系到整个上部结构的稳定与安全。钻孔灌注桩与强夯法是两种具有代表性的核心技术，各自针对不同的工程需求与地质条件。钻孔灌注桩的施工是一个精细化的连续过程，主要包括场地平整、机械成孔、泥浆护壁与清孔、吊放钢筋笼以及水下混凝土浇筑等关键步骤。该技术的质量控制核心在于对桩位放样的精确性、钻孔垂直度的稳定性、泥浆比重与黏度等指标的合规性，以及混凝土浇筑的连续性与导管理深，以确保成桩后的桩身完整性、混凝土密实度和最终的单桩承载力均满足严苛的设计要求。与之形成对比的是强夯法，这是一种动力固结技术，通过重型夯锤从高处自由落体产生的巨大冲击能和冲击波，迫使深层土体颗粒重新排列变得密实，从而显著提高地基土的承载力和减少后期沉降。其施工遵循“ 分层夯击、先深后浅”

的顺序原则，每遍夯击后需及时用填料将夯坑填平，为后续夯击提供工作面并防止形成软弱夹层，以此逐步加固影响深度内的土体。两种技术优势互补，钻孔灌注桩侧重于为建筑提供精准、可靠且深长的竖向支承构件，而强夯法则致力于大面积改善天然地基土的力学性能，它们共同构成了解决超高层建筑深厚基础挑战的综合性技术方案。

3 超高层建筑基础工程质量控制措施

3.1 材料质量控制

材料质量控制是超高层建筑基础工程质量保障的首要环节。在材料采购阶段，必须严格审核供应商资质，确保其具备相应的生产许可证与质量认证，并全面核查材料检验报告、出厂合格证等证明文件，以保证材料来源的可靠性。材料进场时，需按规定对水泥、钢筋、砂石等重要原材料进行抽样复验，检测指标应涵盖其核心性能。例如，水泥需检验安定性、强度和凝结时间；钢筋需测试其屈服强度、抗拉强度和伸长率；混凝土则需检查其坍落度、扩展度及入模温度等关键参数。通过系统性的材料审核与检验程序，可有效杜绝不合格材料的使用，从源头上确保基础工程的质量安全。

3.2 施工过程质量控制

施工过程的质量控制涵盖轴线与标高控制、模板与钢筋工程及混凝土浇筑与养护等关键环节。在轴线与标高控制中，应通过设置龙门板等措施防止因外部因素引起的轴线偏移，砌筑完成后需拉通线复核误差，并以校正后的轴线为基准继续施工；标高控制应采取整体核查与局部调整相结合的方式，对基层进行精确找平。模板须具有足够刚度，接缝应密封严密以避免漏浆；钢筋绑扎须严格按设计要求控制间距，节点区域应进行加密处理；预埋件安装位置偏差也需严格控制。混凝土浇筑须遵循分层振捣工艺，确保振捣密实，浇筑后应及时进行保湿养护，防止混凝土出现裂缝，保障其强度发展和耐久性能。

3.3 质量检测与验收

质量检测与验收是基础工程施工质量管理的最终关口。在检测方面，应采用非破坏性方法对桩基完整性与混凝土强度进行系统检测，例如通过低应变动测法评估桩身质量，利用回弹或钻芯法抽样检验混凝土强度，确保其整体合格率满足规范要求。验收工作须分阶段实施：在隐蔽工程覆盖前，应联合监理单位对钢筋绑扎、预埋件安装等工序进行验收确认；在基础分部工程完成后，需全面核查轴线、标高、混凝土强度等关键指标，所有数据符合设计要求后方可进入后续上部结构施工。这一系统化的检测与验收机制是实现工程质量目标的重要保障。

结束语

综上所述，超高层建筑基础工程施工需以技术突破为核心，以质量控制为保障。通过优化地基处理、深基坑支护及桩基施工工艺，结合材料管控、过程监测与验收管理，可显著提升基础工程稳定性。未来需进一步研发智能化施工设备与数字化管理平台，推动超高层建筑基础工程向精细化、标准化方向发展。

参考文献

[1] 刘永鹏. 高层建筑基础加固工程施工技术[J]. 中国住宅设施,2025,(08):227-229.

[2]唐中华.超高层建筑基础工程施工关键技术及质量控制措施研究[J].现代工程科技,2025,4(16):25-28.

[3]薛爱谜.建筑施工中地基基础工程施工技术探讨[J].中国建筑装饰装修,2025,(11):169-171.

[4]孙振泉,超高层建筑基础及复杂构件施工关键技术研究与应用.北京市,北京建工四建工程建设有限公司,2017-09-29.

[5]廖志华.超高层建筑基础工程造价影响因素及控制措施研究[D].石家庄铁道大学,2016.