摘要：高层建筑越来越多，其成为城市的典型标志，桩基础在高层建筑中应用广泛，作为一项较繁琐的工程，在建筑工程施工中，要不断加强桩基础设计优化，确保桩基础施工工艺符合要求，从而为我国的建筑工程打下一个非常坚定的基础。基于此本文分析了建筑结构中桩基础设计。
关键词：建筑结构；桩基础；设计
1、桩基础设计概念
桩基础在设计的时候，一般是由承台和桩基两个部分完成的。承台就是主要支撑整个力学结构的大的平台，一部分深埋到土壤里，一部分露出来。承台的很多状态都是以低沉台基础为准，因为低承台基础可以很大程度的满足各种工程要求，无论是多么恶劣的施工条件，都不会对其有很大的影响。在选定明确的桩基类型和桩基长度之后，要对该桩基所能承受的基本承载力进行初步计算，从而把握住它所能承载的大概强度和应力范围。同时要根据相关的工程需求，前期做好地质勘查工作，并且保留好基本的数据和资料，结合施工过程当中的具体状况，将桩基础的长度和所用的数量等基本类型确定下来，并确定单根桩所承受的承载力，对其进行完整的结构平面构造设计，从而计算出整体的桩基础沉降量以及桩承台的强度等。
2、建筑施工时对桩基础的设计
2.1施工现场环境勘查
在建筑设计施工前，要对其进行全面的环境勘查。对于不同的建筑来说，其地质条件并不完全相同，在施工前，要做好现场的地质勘查，对施工环境进行全面研究和分析，全面掌控现场环境的数据信息。对于施工地段出现的石块陡坡等，要进行全面的地质信息记录，对其进行相应的处理，并对该地段的地基信息进行研究和分析，确保施工过程中的桩基础技术应用符合
2.2明确构建需求
在建筑工程项目里，基础结构的作用是承担建筑物顶端的压力。因而，在设计以及具有应用的过程中，需明确结构需求。在承载力设计环节应满足预期标准，不可让建筑物出现沉降等问题，所以对于桩基础的设计需全面考虑并提出一定要求。明确建筑物的整体构建需求，需要涉及到力学知识，由于建筑物桩基础的具体作用力是由上部结构来决定其大小，所以需从力学方面进行分析，并且对此做出计算，从而使桩基础的设计更加合理，提升其可靠性的同时，需加强构造设计，保证其设计方案满足项目具体桩基础需求。
2.3设定好桩的规格
定好桩基础的规格，作为桩基础设计关键部分，需按照其指标给予科学的确定，主要包含结构长度、横截面积等内容，从而保证基础结构的整体质量。在具体设计时，需明确状结构自身相应标准，对其不同区域的基础标准给予有效的分析，如埋深达到理想效果则需完成相关计算，方可对桩基础完成设计工作。
2.4做好平面布置
对桩基础进行设计的过程中，保证其整体结构满足相关规范，并了解平面整体布局。对其平面布局时，其中最为关键的环节即为重心以及有效距离，从而为其稳固性奠定坚实的基础。在此过程中，需加强建筑物承载力的整体把控，通过实践分析可知，当前效果最佳的方式主要包含网格状里的梅花形和矩形桩2种平面布局，而不等距排列模式在实际设计时需安装项目实际状况，对结构整体特征以及具体需求给予全面的探讨后方可完成科学的设计。
2.5变动刚度的设计
(1)调整桩土支撑刚度。将调整的桩土的支撑刚度作为设计原则，由地质条件、荷载以及上部的结构进行布局，并要充分考虑到它们之间的联系和相互作用，采取强弱结合的方式，将增沉和减沉相结合，通过这种刚柔并重，整体协调的方式，针对具体的情况，采取差异沉降，将承台的内力尽量减小。对桩土支撑的刚度，实际的操作中要进行充分严密的度量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于单桩，桩的承载力与其支撑的刚度呈现正相关性，而群桩，由于支撑的刚度，随着桩数量的增加以及桩距的减小而不断降低，会产生群桩效应。(2)剪力墙结构的变刚度设计。对于剪力墙结构而言，它的整体刚度较好，并且荷载会通过墙体传输给基础，呈现均匀地分布。而对于荷载较大的楼梯间和电梯井，应该对布桩加以强化。在布桩时候，要将基桩布置在墙下，而墙体的交叉处和墙体的拐角处，更易于布桩，如果承台和基土之间没有脱空，也可以采用复合型桩基。(3)桩基施工压桩力低于设计的承载力。某市建筑的高层建筑，采用D400型号的预应力管桩，要通过地质进行仔细地勘察，根据报告显示的单桩承载力是660KN，在进行试打桩试验时，四根桩连接起来最大压桩力是300KN，相比于承载力，要小很多。经过设计者的研究分析，各土层的设计也都与建筑要求相符合，并且周边工程的地质勘察结果也都显示出准确的结果。经过一段时间后，再次试桩表明，试验的承载力与之前的结果相一致，能够满足设计的要求。
3、建筑工程现场桩基础施工管理
3.1桩基施工图的科学性和可行性
在对桩基进行施工前，要利用施工图和现场的具体情况，进行详细分析和研究，确保掌握第一手资料，积累实践经验。在施工前，要对施工图进行全面的综合研究和分析，对不科学、不符合实际的地方进行设计变更，全面提升桩基施工图的科学性和可靠性。
3.2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。
3.3控制土层
土层自身也会对桩基施工带来一定影响，比如说饱和沙土会对桩基的压入造成很大困难，对此要结合实际情况采取相对应措施来解决。施工过程必须按照合理的顺序进行，特殊情况下也可以选用跳打的方法，先让前一阶段施工而产生的水压力完全消除之后在进行下一阶段的施工；可以使用引孔或者排水孔的方法来降低空隙的水压力；在进行静力压桩的过程中一定要采用压桩力满足要求的施工机器进行施工。最后还要考虑压桩过程对附近建筑造成的影响。
3.4桩基础设计问题及解决措施
建筑桩基础设计不仅要从建筑工程的整体结构上进行分析，还必须要关注气候变化带来的影响。例如在东北地区，冬季低温下形成一定厚度的冻土层，冻土层的周期性冻融将会严重影响建筑桩基础的稳定性。在开展施工设计时，一方面是要建立起完善的管控制度，明确桩基础设计要点，从细节出发，不断优化和补充设计方案，提高其适用性；另一方面又要引进信息化管理系统，跟踪并掌握建筑桩基础工程的施工动态，通过信息反馈，实现桩基础设计方案的调整。只有因地制宜的开展桩基础设计，才能充分发挥设计方案的指导作用。
总之，随着近代工程建筑规模不断扩大，结构形式不断变化更新，向高层建筑及复杂的方向发展的势头迅速，高层建筑越来越多。施工中面临的难点、疑点等问题也不断的增多。因此，对高层建筑结构桩基的设计研究具有非常重要的意义，需要引起我们的高度重视。
参考文献
[1]邓全喜.关于建筑结构中桩基础设计的若干思考[J].四川水泥，2016 (07):104.
[2]张艳，王淑芝.建筑结构中桩基础设计分析[J].门窗，2016(09):120+ 122.
[3]丁何来.建筑结构中桩基础设计方案探析[J].低碳世界，2017(08):154 -155.
[4]张顺昌.高层建筑结构设计的质量安全思考［J］．企业技术开发，2012，(20):153－154.
[5]刘晓峰，程耿东.桩基础优化设计的模块化方法[J].计算力学学报，2012，29（4）：487–493.
论文作者:焦栋梁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期
论文发表时间:2019/1/3
标签：桩基础论文; 桩基论文; 承载力论文; 结构论文; 刚度论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 《基层建设》2018年第33期论文;