摘要:新时期,桩基础技术在整个工程体系中的应用,可从根本上满足工程的安全需求与应用需求,要求工程管理者必须要结合工程施工特征,选用科学的桩基础施工工艺,以提高建筑工程的社会效益与经济效益。当前,桩基础设计工作的实施,要求设计者要具备前瞻意识,了解到桩基础设计的重要性,全面考虑各项因素,进而得出更为科学而合理的设计方案。桩基础技术的应用,可从更大程度上满足建筑工程使用与安全的具体需求,利于提高用户居住与使用的舒适度。
关键词:建筑结构;桩基础;设计;施工技术
1.桩基础的相关概述
1.1桩基础的概念
桩基与承台构成了整个桩基础,承台处在桩顶端区域,结合承台所处区域,可将桩基础划分为低承台与高承台的桩基础。低承台桩基础是承台地面与土接触,桩身埋在土中的一种桩基础。高承台桩基础主要是指承台底部处于地上面,桩身上半部分裸露出地面的一类桩基础。一般来讲,建筑工程在施工时,主要选用低承台桩基础,主要被广泛的应用到高层建筑工程建设之中。
1.2基本设计原理
根据建筑工程的具体设计需求、工程地质勘察中所获取的信息与资料,全面考虑施工条件,及时确定好桩基础长度、桩基础类型与桩的具体数量。结合工程项目的具体需要,控制好承台的尺寸与基本构造,及时确定好单根桩的竖向和水平承载能力,而后进行相应的平面布置,深化对桩基础承载参数的合理选取,从而计算出桩承台的承载力与桩基沉降量等。
2.基础设计选型
在桩平面的布置设计当中,为了能够保持不同的桩顶能够荷载力承受均匀,需要把上部分结构的荷载力以及桩的重心重合在一起,能够提升群桩的承受能力,减少弯矩方向的抵抗。在建筑物当中的纵横墙交叉处都需要相应的布置上桩基,如果是横墙比较多的情况下,例如说是多层建筑,那么则可以在横墙的两侧纵墙上布桩,但是在建筑物的门洞下面不适合进行布桩设计。在同样的一个建筑结构单元当中,不能同时使用端承桩以及摩擦桩。设计中需要使用大直径桩,那么需要使用一柱一桩的设计方法,满足桩中心的要求之下,尽量的能够保证柱不超过混凝土桩体的外缘范围。
选择桩端持力层时,要选择比较硬的土层或者是岩石层,桩端进入到持力层的深度,要求粘性土以及粉土都不能小于2倍的桩径,而其中的强风化软质岩以及砂土则不能够小于1.5倍的桩径。在桩端逐渐进入到了微风化岩的嵌岩桩时,桩全断面的深度不能小于0.5m。如果在施工现场存在液化土层,那么桩身则需要逐渐的进入到液化土层当中,深度的选择要经过科学的研究和计算。桩型的选择要根据建筑工程施工要求,通过建筑工程的荷载量大小、施工条件以及土质情况等进行综合确认。
3.建筑桩基础设计措施
3.1桩基础及设计要点
目前对于桩基础设计,应用的也比较广泛,桩基础的优势在于承载能力强,同时还应加强桩基础应用在基础加固过程中,一般情况下,由于桩身较差,上部荷载通过桩身,传递到地层。在桩基础设计过程中,应严格按照一定的规范标准,进行桩基础设计,可以在基础中部,适当的增加桩身的长度以及以及布桩,这种方式可以增加桩基的承载力。
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3.2箱形或阀型基础及设计要点
一般情况下,高层建筑建设过程中,对地基基础承载力具有较高的要求,适合采用箱形或者阀型基础,与此同时在地基承载力不均匀情况下,也可以采用箱形或者阀板型基础。在房屋建筑设计过程中,如果设有地下室,可以采用阀板基础,这主要是因为阀型基础一方面可以作为地下室地面,另一方面充分发挥地基的作用,在箱形基础以及阀型基础设计过程中,基础整体弯曲应力的降低,是设计人员的设计难点,所以在具体设计过程中,对于上部结构和基础,可以将其看作一个整体,设计时,采用共同做分析法比较合适。另外对于箱形基础和阀型基础设计过程中,主要采用的是大体积混凝土,容易受环境的影响,在施工中容易产生裂缝,所以还应通过设置伸缩缝,一般情况下,对于伸缩缝,宽度应在20-30mm之间。
3.3桩箱基础及设计要点
桩箱基础主要由两部分组成,一部分为桩基础,另一部分箱形基础,其优势在于沉降量小、具有较高的抗弯刚度,一般情况下,如果高层建筑的地基为软弱土,可以采用桩箱基础。在具体设计过程中,布桩方式是设计难点,应根据实际情况,对布桩的方式进行合理的调整,以此保证承载力要求。
4.建筑桩基础施工技术要点
4.1树立治疗意识
现在社会的发展必须有建筑工程和建筑项目的参与,这种各类城市的标志性建筑物是城市价值体现的关键。而目前很多企业为了追赶进度,放松了对建筑项目质量标准的提升,施工现场存在的许多隐患也渐渐显露出来。因此,管理人员应不仅仅关注整体建筑项目进度的缓慢与否,更应该关注施工项目质量问题,如果存在问题应及时解决,避免因为质量问题导致整体的使用价值降低。
4.2统一的管理标准
建筑行业发展至此,“质量第一”的建造理念目前是国内建筑业正倡导的理念之一。把控建筑物的质量标准是项目能够收益多少的决定性因素,而目前国内外市场全面开放,许多国内的工程都相继进行,如果没有标准的质量监管制度,对于统一工程项目管理存在十分大的难度。
4.3倡导自我监督
因为建筑项目的质量问题至关重要,而在施工现场光有管理人员是远远不够的,监督人员也非常重要。监督人员与管理人员相配合,工程项目在经营过程中采用“自我监管,自我监督”的模式,一方面能够对建筑项目提出针对性的措施,另一方面,对于专业的质检部门开展工作也发挥了十分重要的作用。
4.4成桩方法
(1)钻孔灌注桩。在一些地质结构比较稳定的情况下,可以用机械设备进行钻孔,放置钢筋笼后浇筑混凝土,形成具有较强支撑力的灌注桩。该种施工方法产生的噪音和振动较小,适用于在建筑比较密集的施工场所使用。同时,可以人工控制桩孔的参数,包括深度、直径等,更加灵活的满足了建筑桩基础施工需要,且具有较强的环境适应能力。但是钻孔灌注桩也有一定的缺陷,例如由于混凝土灌注是在地下完成,成桩质量的控制难度较大。在成桩方法上,目前主要有泥浆护壁施工法和全套管施工法两种。全套管使用高强度的套管代替泥浆,发挥对钻孔内壁的支撑效果。两种成桩方式各有优点和适用范围,建筑单位可以综合考虑成本、应用效果,选择钻孔灌注桩的成桩方式。
(2)预制混凝土桩。在一些现场施工空间有限的环境下,不便于现场制备混凝土桩,需要从附近的预制厂提前制备,然后将预制桩运输到施工现场。预制混凝土桩可以节省施工时间,对降低工程成本也有一定作用。但是预制混凝土桩的质量是施工单位需要关注的重点问题。预制混凝土桩的打桩方法主要以锤击法为主,需要提前做好桩位选择和平整处理,然后利用一定质量的重锤进行夯击。打桩过程中,要注意控制好沉桩角度,避免因为角度偏差出现桩身裂缝或破碎等问题。
结束语
为保证人们居住的安全性与满意度,应重视桩基础设计,结合高层建筑实况、施工现场环境来设定桩基础的相关参数,以得出更为科学的桩基础设计方案,为后续施工做好准备工作。
参考文献
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[4]杨涛.建筑结构中桩基础设计探析[J].居业,2017(06):47+49.
论文作者:任德国
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/4
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