某高层建筑灌注桩优化设计

发表时间:2021/1/27   来源:《城镇建设》2020年第30期   作者:李宏达
[导读] 新时期,建筑工程项目不断增加,在有效的进行建筑结构设计过程,应该结合建筑项目实际
        李宏达
        北京中外建建筑设计有限公司南宁分公司?广西南宁 530000
         
        摘要:新时期,建筑工程项目不断增加,在有效的进行建筑结构设计过程,应该结合建筑项目实际,科学的开展有效设计,以此才能全面提高建筑建设质量。在具体研究过程,设计内容包括诸多方面,作为设计人员,要全面了解个部分的设计内容,从而才利于不断提高设计水平,下面通过对桩基设计的分析,具体总结有效的设计措施。
关键词:建筑工程;灌注桩;后注浆;应用
引言
        随着人们日常需求的不断增加,建筑工程施工难度更大,灌注桩后注浆施工技术在提升其稳定性方面具备明显优势,能够进一步提高施工的质量,保证整体建筑的稳定性,尽可能的让最后的建筑工程满足市场的各种需求。相对于其它桩基处理方式,该技术的应用可以更好实现桩径以及桩长的优化,对于一些难穿透的土层都可以有较好的效果。
1灌注桩后注浆施工技术的相关概述
        灌注桩后施工技术实际上是对建筑工程进行质量控制的一项技术,主要用于解决建筑工程施工过程中的沉渣问题,可以有效提升桩基承受能力、最大限度延长桩基使用年限。而桩基的承受能力和使用年限直接影响着建筑的质量,由此可见灌注桩后注浆施工技术在建筑工程施工过程中的重要性。钻孔过程中势必会扰动持力层,对桩基的承载力造成一定影响。灌注桩后注浆施工技术可发挥固化土层的作用,从而减轻钻孔对成桩质量的影响,提高桩基承载力,该技术在当今建筑基础设计和施工已得到大力的推广和应用。
2灌注桩后注浆技术的优势
        在施工过程中采用灌注桩后注浆技术,需要在钢筋笼中埋设注浆管,在其余施工工具都完成以后,选择成桩后2d~30d的范围内,通过注浆管实施高压注浆作业,这样注入的浆液就会基于挤压用作、毛细作用等从而与土体建立非常密切的联系,进而使桩身底部沉渣、泥皮具有更加坚实的固结性,进而达到提升桩体承载力、防止桩体沉降的目的。具体的注浆技术,既能够选择桩底高压注浆,也可以选择桩身高压注浆,还可以采用复合注浆技术。所以具有非常强的适应性。该技术在建筑工程中一经出现,就表现出了非常显著的优势。其最大的优势就是能够是桩底沉渣、桩测泥皮具有更强的固结性,使各种细微谷底都能够固结在一起,以最大程度的保障桩体承载力,降低沉降量。有研究数据表明,采用后注浆技术,应用于细粒土可以提升承载力达到30%~70%的范围,如果是粗粒土,这一范围是50%~150%,在特殊情况下,甚至还有更高的表现。而且,这一技术的出现,对于控制施工成本,降低施工难度都有好处。因为该技术可以让承载能力得到大幅提升,特别是对一些长桩效果更加明显,这就意味着采用后注浆技术,可以有效降低桩长要求,进而使施工量减少,施工难度降低,也让施工企业能够获得更大的效益。另外,灌注桩后注浆技术还具有非常好的适应性,对于不同岩层都有很好的应用效果。近年来,该技术在干法钻孔灌注桩中的应用,就表现出了非常好的效果。还有,此方法需要埋设注浆管,注浆管还能够带来额外的好处;一方面在注浆管的帮助下可以采用声波透射法检查状体质量,另一方面注浆完成以后注浆管可以发挥同等截面钢筋的作用,使桩体抗侧能力得到提升。
3建筑结构设计中桩基设计的现状
        在当前我国各个建筑工程的结构设计过程中,桩基设计都受到了较好的关注。但是结合实际情况来看,有相当一部分建筑工程的桩基设计还面临一定的问题,使得整个设计体系现状还不容乐观。结合具体的设计施工现状来看,部分工程的桩基并没有打压到设计标准的位置,同时针对于单个桩基的承载力计算还存在一定的不足。这些问题都给建筑结构设计工作带来了一定的阻碍,甚至使得建筑工程项目存在本可以避免的安全隐患。在这种情况下,我国各个建筑工程设计就应该能够做好桩基设计工作的全面分析,并能够通过各类可行的方式提高桩基设计的成效。


4后注浆灌注桩设计
        4.1后注浆灌注桩的作用原理
        近年来,后注浆钻孔灌注桩在建筑工程和交通工程中应用比较广泛。为达到原设计的单桩承载力特征值,在不增加桩长及桩径的情况下,对钻孔灌注桩考虑增加桩端后注浆的施工工艺进行改进。在灌注桩的桩身预埋注浆管,当桩身混凝土达到指定的强度后,采用高压将水泥浆液通过注浆管注入到桩端或者桩侧设定范围的土层中。水泥浆液通过渗透、劈裂、填充、置换、压密及固结,对桩端沉渣和桩侧泥皮进行一定程度的固化,桩端、桩侧设定范围内土的物理力学性质得到改善,不同程度地提高了桩端阻力和桩侧阻力,减少了桩基的沉降。
        4.2以建筑等级为依据对单桩竖向承载力进行核算
        当建筑桩基设计为甲级时,应根据单桩静载力测试明确单桩极限承载力;当建筑桩基设计为乙级并且施工现场地质条件较优时,可学习相同类型和规模的建筑施工案例,做好相应的复原试验;当建筑桩基设计为丙级时,由于结构简单,可通过乙级应用的复原测试对其进行相关数据的获取。桩基的直径较大时,可以通用深层平板承载符合试验获得单桩竖向承载力,建筑结构施工中应用嵌岩桩时,可以通用专门的岩基平板承载符合试验获得单桩竖向承载力。
        4.3不断优化桩体基础结构设计
        根据不同建筑规格的相关需求,桩基在建筑不同高度的情况下,是有不同的要求的。尤其是建筑高度在100米以上的时候,对桩体的承载力和沉降设计都有更高的要求。因此在桩基基础结构设计中,需要根据不同的建筑规格,不断优化设计方案。此时需要充分考虑结构荷载、筏板厚度、建筑物沉降等多种因素,在正式开展施工之前,进行相关复合计算确保各项因素都可以达到相关要求,并进行适当的改良措施,比如以弹性地基梁为计算模型,充分利用桩间土的作用,分散上层建筑的压力,增大筏板的承载力等。在建筑施工中,对结构设计的不断优化可以良好地保证建筑质量,确保经济效益。
        4.4自平衡静载荷试验原理
        自平衡法静载荷试验是将一种特制的荷载箱埋设在桩尖附近(由活塞、钢顶盖和底板及箱壁组成),沿垂直方向加载,既可同时测得荷载箱上、下部桩身各自的承载力。基桩自平衡测试开始后,荷载箱产生的荷载沿着桩身轴向往上、下传递,基桩受荷后,当桩身结构完好时,在各级作用下混凝土产生的应变量与钢筋产生的应变量是一致的,通过测量桩体内钢筋的应变可以推算出相应桩截面的应力-应变关系,由此可求得在各级荷载作用下桩身的轴力、摩阻力随荷载深度变化的传递规律,从而测得桩的单桩竖向抗压承载力。
        4.5做好桩基施工现场的全面调研
        为了确保桩基施工的安全稳定,保证建筑的整体质量,在施工前期就需要做好桩基施工现场的全面调研。相关工作人员需要科学全面的了解施工现场的地质特征、环境温度等自然条件,能够通过这些自然参数核算出大致的建筑施工基础需求,在桩基设计上全面把握其基础结构使用其所处的环境。同时还要对施工现场的地址结构、土壤特性、地下水现状和周边的地理环境做一个详细的了解,以便对桩基的结构设计进行不断优化。为了确保这些数据信息的准确性,需要保证工作人员的资质达到一定的水平,且具有一定的工作经验。
结束语
总之,在桩基设计过程,要结合建筑工程实际,科学的引入更加完善的设计方案,以此才能不断提高设计效率。在进行实践研究过程,作为设计人员,应该不断提高专业能力,要重视不断加强设计能力,以此才能有效的提高桩基设计水平。
参考文献
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[4]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,2019,46(08):3-4.
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