代中华
正业设计股份有限公司 黑龙江省 150000
摘要:在城市化建设进程中,高层建筑工程数量愈来愈多,其成为城市发展的标志。对于高层建筑工程而言,桩基础十分关键,其直接影响着建筑工程整体结构的稳定性与牢固性。因此,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。
关键词:建筑结构;桩基础设计;要点
桩基础是建筑工程结构设计和布局中比较合理有效的一种方式,桩基础的设计工作需要有专业的设计人员进行设计,同时还要将桩基础的特点有效的结合进去,对桩基础结构进行重点分析,结合建筑工程的基础结构要求,达到能够合理展现建筑结构和基础承重力的效果。不仅我国建筑工程中基础结构的稳定和安全性,为我国的建筑工程发展提供强有力的依靠。
1 建筑桩基础的作用
在整栋建筑中,建筑物基础可谓其核心,桩基础凭借其所具有的诸多优点,在国内建筑行业得到很好应用。桩被设置在坚硬的持力层上,裙桩承载力或单桩承载力较高,因而能够较好的承担建筑所有的竖向荷载,其中也包括偏心载荷。桩基础除了具有较大的群刚度之外,还具有很强的竖向单桩刚度,在相邻载荷的影响下,或在自身重量的影响下,不会形成过大的不均匀沉降,因而能够保障建筑物不均匀沉降值处于规范允许范围内。另外,桩基础凭借巨大的整体抗倾覆能力、群桩基础的侧向刚度以及单桩侧向刚度,能够较好的抵御或削弱由地震、风等外力因素所造成的力矩载荷与水平载荷,从而为建筑抗倾覆稳定性提供切实保障。桩基直穿可液化土层,以稳定、坚实的土层为支承,或者是直接嵌固在基岩上,当出现地震所致震陷或浅部土层液化时,桩基础凭借深部、稳固的土层,仍然具有较好的抗压承载力与抗拔承载力,以此为建筑的稳定提供切实保障。
2 建筑桩基础的分类
根据桩基础的受力原理,可以将桩基础分成两个类别,端承桩和摩擦桩。摩擦桩借助基桩和周边土之间的产生的摩擦力,承载起建筑物,又可以分成抗压桩和抗拔桩,常被应用于较深的持力层,也用于地基土的缺乏坚硬的持力层中。而端承桩是靠桩基支撑在持力层上面,对上面的建筑物起到承载的作用。根据它的施工方式,可以将它分成灌注桩和预制桩。其中,预制桩是用打桩机将预先制定好的钢混桩打进地下,这种预制桩具有造价低、施工快、节约性等优点,但是这种桩型对土质的要求较高,会产生的挤土这种不足。而灌注桩是在施工时进行现场钻孔,或者采取人工挖孔的方式,先制出孔,之后再把钢筋笼放进去,用混凝土进行灌注,能够穿越各种坚硬的夹层和持力层等,同时,这种桩的桩径和单桩承载力有较大的调整空间,因此,成桩的质量比较可靠,对高层建筑尤其适用。
3 建筑结构中桩基础设计要点
3.1 全面了解项目施工需求
为了最大程度上提升建筑工程项目中桩基础的应用效果,需要重点了解整个建筑工程项目的整体构建施工需求,比如对于建筑物的高度以及占地面积进行全面了解,进而也就能够分析不同规模的建工程项目对于基础结构造成的不同影响,确保相应的桩基础设计能够满足于这些参数的要求,尤其是要结合建筑工程项目的规模进行荷载的详细分析,了解这一荷载的承担需要采用何种桩基础结构,确定如何布置恰当的桩基础结构,最终提升其整体的桩基础稳定性。
3.2 做好施工现场的环境勘查
在建筑工程施工中,需要充分做好施工前期现场的环境勘查工作,对于不同地质环境,桩基础施工中对于施工技术的要求存在明显的差异。故此,在施工前,需要充分了解到施工环境,促使施工方案设计更加科学、合理、有效。在施工场地的土层处理后,技术人员需要根据设计要求对地质信息进行勘查和分析,了解到施工区域地基的稳定性是否能够满足工程建设要求,充分发挥桩基础施工技术优势。
3.3 验算桩体的承载力效果
要想使建筑结构中的桩基础设计效果更佳,还应该验算分析桩体的承载力效果。相关设计工作人员要准确掌握桩基础结构在实际应用中的基本承载力具体数值,进而再确定最终的设计规划,从而使基础结构更为坚固和可靠。在对各种桩基础试桩及工程桩的具体检测中,我们能够知道很多桩基础的实际承载力大于估算值,所以,若进行试桩,以实际承载力指导桩基设计,可以有效减少桩基工程量,节省投资。且试桩过程,可以有效检验单桩承载力估算时各参数的有准确性,为桩基形式、规格、桩长、桩基施工可行性等提供可靠依据。
3.4 合理设计桩型以及桩长
对于桩基础结构的具体设计工作来说,最为核心的参数指标就是桩基础的桩型和桩长,这两项指标的确定主要就是针对桩基础的基本要求进行分析,结合工程项目的具体需求以及不同类型桩基础结构应用表现出来的特点,选择最为合理的桩基础结构进行布置,对于不同桩体之间的间距以及相应的方位进行明确,切实提升桩基础的应用实效性:另外,对于桩长的确定来说,不同长度的桩基础具备着不同的应用效果,承载能力也存在着较大的差异性,因此,相应的桩长确定也就需要结合计算所得的荷载状况进行明确,保障所选择的桩长尺寸能够为建筑工程项目的上部结构提供有效的支持。
3.5 密切关注桩基础偏差问题
在桩基础的设计和应用过程中,如果桩基础出现了明显的偏差问题的话,势必会影响到最终基础结构的应用效果,也会造成稳定性失控,因此,研究桩偏差问题产生的原因,并且据此进行相应的控制和优化也就显得极为必要。在现阶段的桩基础应用中,偏差问题的出现主要有竖向偏差和水平偏差两个方面,这两个方面偏差问题的出现都需要严格围绕着相关规范和标准的需求进行控制,在设计过程中考虑到后续桩卸载之后的回降量,进而也就能够较好提升其偏差控制效果。当然,对于具体的计算操作进行精确化控制,避免计算偏差同样也是比较重要的一种控制偏差的手段。
3.6 加强桩平面布置
在对建筑结构的桩基础设计工作中,不但要明确单个桩的相应规格情况,还应掌握整个桩基础结构的平面布置情况,特别是要把握平面布置中的重心及间距大小,从而稳定好整个基础结构,使承载力效果更加强大。在当前的实际操作中,应用效果最好的基本平面布置方式主要有梅花形网格状、矩形网格状和不等距排列方式等,具体需要根据建筑工程项目基础结构的需求和特征来选择,从而使设计更为科学合理。
3.7验算承载力
桩基础的主要作用就是确保建筑的承载力稳定,所以在这当中就需要强化对桩基础承载力的合理计算,以此来确保结构的稳定。并且设计人员还需要确保设计思维的敏捷,对结构设计需求合理控制,使得承载力能够和相关要求相符合,并且还需要确保桩基础在应用方面比较可靠。在完成验算之后对最终的设计方案进行确定,确保在实施当中能够顺利完成。在这当中,需要确保参数的准确性,其中建孔底沉渣小于100mm,桩身垂直度小于1%,桩径偏差小于50mm,同时安扎后桩位偏差满足《建筑桩基技术规范》规范。
综上所述,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。
参考文献:
[1]建筑工程常用的地基基础与桩基础设计 [J]. 马刚. 中国建筑金属结构. 2021(04)
[2]岩土工程中的桩基础工程设计研究 [J]. 余建河. 工程建设与设计. 2020(13)
[3]建筑结构之桩基础设计思考研究 [J]. 赵娜. 居舍. 2021(12)
[4]建筑工程常用的地基基础与桩基础设计 [J]. 马刚. 中国建筑金属结构. 2021(04)