摘要:在所有的建筑基础结构施工和设计之中,有关桩这一部分的设计对于建筑稳固性方面,特别是对于那些超高层建筑的安全性有着至关重要的作用,本文着重讲了这一方面的问题。首先从我国现在的社会条件下,有关桩基本设计和施工中所存在的问题,尤其对这些中存在的较为突出的事情进行解析,然后对于桩基础设计中的大直径钻孔和预应力管孔做了一个对比,尤其是在实际情况下,对两种方案进行研究,对结果进行了分析,对于桩基础设计和施工以及现代建筑施工有重要意义。
关键词:建筑设计与施工;突出问题;桩的基础
社会在时刻发生着变化,经济也在飞速发展,我国城市化进程在不断加快,尤其是建筑行业的发展。在城市化加剧的条件下,各个城市都可以见到高楼林立,高楼的安全性问题必须要受到相关各方的高度重视。高楼都是依靠着隐藏在地底下桩基础支持着,由此可见桩基础对于建筑尤其是那些高楼的建筑的重要性。所以,社会上的各行各业尤其是与建筑有关的行业,对于桩基础的施工和设计尤为关注,尤其是对于桩基础的设计上要十分地谨慎,以确保能够使高层的建筑获得更高的稳定性能,同时,还要尽可能减少工程的总的费用支出,在保证质量的基础上以节省成本。
1建筑施工中桩基础技术的特点
桩基础的承载力较强,桩深入到的坚硬的持力层内,比如密实的岩石层、基岩以及中密砂等土质中,在竖向的单桩以及群桩的承载中,承载力都较强,能够承载起建筑的主体的全部的竖向荷载,其中也包含偏心荷载在内。
竖向桩的刚度较大,桩基础的单桩和群桩的刚度都很大,当自身的重量以及邻近的荷载对其产生作用时,都不会出现极度不均匀的沉降,并且将建筑物可能出现的倾斜控制在一定的范围。
稳定性较好,不管是单桩还是群桩,都具有较大的侧向刚度,并且抗倾覆能力较强,对地震以及风力作用导致的力矩和水平上的荷载,都可以较好的抵御,保证高层建筑物的稳定。
抗压和抗拔的承载力较强。桩身可以穿过液化的土层,并且牢牢地固定在基岩层和深土层内,使得建筑的根部能够对外界形成极强的抵抗力,防止建筑物出现沉陷或者倾斜的情况。
2桩基础中存在的问题
结合当代的实际情况来看,桩基础的施工和设计中主要存在着两方面的比较突出的问题。第一,在一定程度上,我国有关建筑结构之中桩基础的设置和施工的理论可以说是比较完整,但是理论却无法完全与实际进行结合,二者之间的融合度并不是很高。虽然很多科学家对于桩基础设置方面进行了大量的理论设计和实验研究,并且进行实验模拟,取得效果也还不错,但是,这些仅仅是获得的理论上的成果,这些成果高高在上,与现实脱轨,并没能够合理运用到现实生活中。
对于桩基础的建设,尤其是在桩基础设计之中静载时,进行实验的结果与现实中的结果相差很大,在这一方面很难满足有关设计的需求和标准。在实际的操作之中为了满足设计的要求,设计工作实际上只能是被动地进行一次又一次的数字修改,他们修改了桩基础设置的图纸以及相关的参数,但是这些改动并没有起作用,改过之后的图纸与设计要求相差仍然很大,甚至与原来理想的设计相去甚远。更为重要的是在这个过程之中,会消耗很多的人力,财力和物力,尽管这是为了保障建筑的安全性,但是这个过程消耗了很多的经济成本,造成建筑企业的损失。虽然对这些问题进行了优化的处理措施,在一定程度上缓解了这些不足,但是这样做并没有达到预期的效果,反而相差很多。这导致建筑单位要进行第二次的试桩,耽误工程的进度。
另一点是,在实际的施工中存在一个突出的现象。桩的长度与设计图纸上桩的长度并不相符,这是在具体的建筑施工中比较常见的问题,这将对建筑施工进程以及工程质量产生一定影响,导致在施工过程中极易出现意外。所以一定要对可能出现的情况进行预防,比如说出现意外的时候,要及时停止打桩,并立刻组织人员去找究竟是哪里出现问题。根据现实中已有案例来看,可能是因为持层力地起伏太大导致的结果,太大的话会增加进行现场施工时双控的难度,使现实桩的长度与理论桩的长度并不相符。
还有一种可能是因为现场进行勘察的方式并不合理,进行取样时桩之间的间距太大,导致无法判断持层力的状态,使长度不相等。
3桩的选择的经济性和安全原则
3.1预应力的管桩
这种管桩有一种突出的特点就是造价较低,承载力较高,耗材较少,工期较短。这就促使它的使用较为广泛,能够确保工程的经济效益。
3.2大直径钻(冲)孔桩
这一种也是建筑工程中用的较多的一种桩,它的价格要高于上一种桩,但是对于较高的楼层来说,其还是首选。
4建筑结构中桩基础设计的要点
4.1充分考虑施工现场基本状况
基于建筑结构中对于桩基础的合理应用和处理来看,为了较好提升其作用效果和价值,必须要首先了解相应建筑工程项目施工现场的基本状况,尤其是要把建筑工程项目施工现场所处区域的地质条件勘察清楚,针对该项目所处区域基本的地质条件和特点进行分析,把握好其对于基础结构处理的相应要求,如此也就能够较好提升其桩基础结构的应用价值效果。针对这种建筑工程项目施工现场基础环境的了解和分析来看,需要重点把握好土壤成分特点、地质结构类型、周围环境需求以及相应的地下水状况等,这些因素都可能会对于相应的基础结构施工产生影响,也都应该在相应的桩基础设计中得到较好的体现,另外该建筑工程项目施工现场应该进行单桩静载试验,为整个项目的桩基础结构设计提供较为准确依据。结合这些因素才能够选择最为理想的桩基础方式进行优化处理,切实提升最终桩基础结构的应用价值效果。
4.2合理设计沉降缝
因为地基存在不均匀的沉降情况,所以会给建筑物造成一定的影响,所以需要正确设置沉降缝。因为建筑在建造的过程中土质基础存在一定的差异,而且建筑物相邻部分的荷载、高度以及结构形式有所不同,所以因此不均匀沉降会造成开裂或者是错动的问题。要想解决这些问题,就需要设置一个垂直的缝隙,把建筑物划分成多个单独的单元。不过在进行施工的时候,沉降缝很难在高层建筑里面发挥应用的效果。由于高层建筑的结构压力使得建筑地基设计变得更加复杂,对于沉降缝的设计会影响到地下室土层里面的嵌固作用,出现多余的压力,这样也会影响到建筑的安全性和稳定性,因此对于高层建筑来说,最好不要设置沉降缝,可以选择不同的基础种类和地基处理方法来解决所存在的沉降问题。
4.3合理调整好桩土支撑刚度
把调整樁土的支撑刚度视为重要的设计原则,合理布局上部结构、地质条件与荷载,全面考虑这些结构的相互作用与内在联系,运用强脱结合的方法,强调增沉与减沉的有效结合,实现刚柔并重,进而达到整体协调方法,结合具体情况,实施差异沉降,进而减小承台内力。在具体操作中,应加强对桩土支撑刚度的把控,进而开展科学而严谨的度量。桩承载力、单桩与支撑强度需呈现正相关性,群桩的承载作用会伴随着桩数量的不断增加、桩距减少而逐步降低,进而发生了群桩效应。
5结语
桩设计在建筑工程中有着至关重要的作用,所以对于桩的设计必须要合理,从而保障建筑工程更高的质量。所以需要设计者和建筑工人以及管理人员加强重视程度,不断优化设计。
参考文献:
[1]李洪涛.建筑结构设计中桩基设计方法及实例分析[J].建筑技术开发,2019(8).
[2]王学成.建筑结构设计中梁柱的交接处理方法探析[J].现代物业(中旬刊),2019(7).