武清区规划建筑设计所天津301700
摘要:在建筑行业快速发展的今天,人们越来越重视建筑工程的安全性。对于建筑工程而言,桩基础能够为其提供良好的支撑稳固作用,桩基础的设计施工效果将直接对建筑物整体产生影响。由于建筑工程施工具有一定的复杂性,因此需要科学地进行桩基础设计,实现良好的工程效益。
关键词:建筑;结构设计;桩基设计
引言
随着我国经济的发展,建筑行业也在不断的进步,高层建筑业越来越受到重视。在高层建筑中,最重要的环节就是桩基设计,特别是在高层建筑出现软土地基的情况,桩基的选型设计工作就更加的困难和复杂,针对这样的情况,就必须要对其进行较多方面的考虑,保证桩基在选型和设计时不会出现问题,这样才能保证整个工程的效益不受损害。
1建筑桩基工程概述
桩基是建筑工程施工的基础,同时也是建筑工程施工中尤为重要的部分。如果桩基的承载力不强、稳定不高,在外力的作用下,建筑物就会发生倒塌问题,对人们的生命健康与财产造成很大的影响。建筑桩基主要包括桩身和承台两个部分,桩身与承台相连接,两者在土层的作用影响下,可以对荷载共同承担。桩基主要分为两种类型,预制桩和灌注桩。灌注桩施工中,需要用到钻孔压浆技术,实现对水泥浆的喷注。桩基在建筑物整体的稳定性中发挥着主要的功能,在外力的影响下,建筑物中会形成竖向载荷,进而桩基就会对竖向载荷进行转移处理,由土层来承担竖向载荷,降低竖向载荷对建筑物的影响。在自然灾害等条件下,建筑自身也可以进行一定的抗压,避免倒塌问题的出现。在建筑桩基施工过程中,需要重点注意桩基的稳定性。桩基在施工完成后,会发生沉降问题,导致桩基的稳定性降低,还存在一定的安全隐患。因此,在建筑桩基施工中,需要对施工地点进行全面详细的勘察,了解施工的基本情况。根据相关的施工要求,制定具体的施工方案,对施工的每个环节都进行详细的规定。在具体的施工过程中,要严格按照规定进行,确保各项施工的正常进行。
2建筑结构设计中桩基设计要点
2.1全面把握施工现场
在建筑结构设计中,要科学地处理桩基础设计工作,使其作用得到充分发挥。因此需要相关人员科学、全面地把握建筑结构工程施工现场,了解施工现场的地质特点、条件等,并能准确把握建筑基础结构处理的实际需要,全面提高建筑结构桩基础结构设计及应用的效果。在把握建筑工程施工现场的实际情况时,需要了解建筑工程所在位置的地质结构、土壤、地下水及周边环境等,进而科学地对桩基础设计施工进行优化,从而达到良好的效果。
2.2软土地基高层建筑桩基设计
安全性应作为一切工作的首要原则,在高层建筑桩基设计及施工工作开展前,技术人员应做好充足的分析及准备,结合施工现场的具体情况进行必要的防护,确保施工人员的人身安全。其次是灵活性,即在出现质量问题及安全问题时第一时间进行问题处理,尤其是针对桩基施工这种隐蔽工程更为关键,找出症结所在然后处理,将危害降至最低。经济性原则也要在桩基设计及施工中得到体现,在桩基施工的各步骤中,全程的质量检测及管理应安排专人执行,尽可能的确保施工的规范化、标准化,避免不必要的返工,为项目建设降低成本。
①做好施工场地分析,这也是建筑施工设计及施工非常重要的环节,通过全方位的检测及数据搜集为后续工作的开展提供准确、详细的数据,尤其是针对施工质量要求较高的高层建筑施工。②做好环境清理。高层建筑桩基施工需要保障场地洁净,必要的清理工作也要得到落实,同时工作人员应设计好车辆机械的运输路线,确保施工材料能够顺利抵达现场。③设计好桩型。高层建筑的桩型设计合理会对强化整个项目的稳定性,技术人员也可按照设计准备好施工设备,便于施工工作的顺利开展。
2.3抗拔桩
抗拔承载力由桩身强度确定承载力应分别进行钢碳棒抗拉强度、端板孔口抗剪强度、接桩强度、桩与承台连接强度、填芯强度等验算,并取最不利处的抗拉强度确定抗拔承载力。一般不宜采用多节管桩作为抗拔桩,必须使用时,可只考虑最上节管桩的抗拔承载力,不考虑接头以下管桩的抗拔作用,但桩与承台连接的承载力设计时还应考虑多节桩抗拔承载力的影响。应采取措施确保多节桩接头的有效性,接头应按抗拉等强设计,并采取有效的防腐措施。对接头焊缝应留出适当的腐蚀余量。
预应力管桩轴心受拉裂缝控制等级为一级,严格要求不出现裂缝,在荷载标准组合下混凝土不应产生拉应力,即桩身混凝土正截面法向拉应力小于有效预压应力。
2.4桩间距的设计措施
目前,部分桩基施工设计人员在计工作中,不能更好的对桩间距进行设计,难以提升设计工作质量,无法发挥现代化设计作用,甚至会出现成桩质量问题,难以优化其发展体系。因此,设计者在实际工作中,需要制定完善的设计方案,保证可以提升设计工作质量,优化其发展体系。同时,设计者需要制定完善的设计方案,按照相关设计规范等,全面控制施工质量。
2.5软土地基高层建筑桩基设计要点
在严格按照国家相关规定要求规范完成制桩之后,建设工程在实际开展桩基施工的过程中,首先需要进行点位施测,在桩机就位后将桩尖压入土中并进行沉管直至桩到达设计深度。随后需要规范进行钢筋笼的埋设,但在此之前需要对钢筋的质量进行全面检验,并严格依照国家相应技术规程规范完成钢筋笼的制作与检查。随后在对工程选用的石砂和水泥等材料的质量、使用性能等进行严格审核,并依次完成混凝土制作与运输后即可进行灌注混凝土的操作。在拔管后如果无需复打,即顺利完成成桩,此时施工人员只需进行移机下位即可。
在将打沉桩机规范放置在指定位置之后,需要将控制深度精准标记于桩架或是套管上,方便后续施工人员准确观测套管的具体深度。考虑到本项目采用的是预制混凝土桩尖,需要施工人员首先将桩尖预埋在桩基中心位置处,并将缓冲材料加垫在桩尖与套管下端的接触位置处。待桩机就位之后将套管吊起使之与桩尖相对,此时套管、桩尖以及桩锤完全处于同一条垂直线上,通过借助桩锤和套管的自重,使桩尖被压入土中。按照先中间而后逐渐向两侧边的顺序进行成桩施工,针对群桩基础不足3.5倍桩径的情况,需要采取间隔施打的方式。直到领桩混凝土达到至少50%的设计强度后,再施打中间空出的桩即可。
2.6刚、柔性桩复合桩基设计
桩基与桩间土有着紧密的联系,两者会产生一定的作用力,进行相互影响。首先,刚性桩的强度比较高,在较深的土层中也具有很好的稳定性。而且,刚性桩比较高,对于桩基的深入存在很大的优势。在高层建筑施工中,刚性桩基可以打下坚实的基础。但是,在一些较松的土层中,刚性桩的稳定性就受到很大的破坏,此时刚性桩的承载力也比较弱。虽然柔性桩的承受力只适用于浅层土质,但是柔性桩在较为疏松的土层中,可以抵抗土层力的干扰,具有较强的稳定性。刚、柔性桩复合桩基技术选取两者的优势进行优化结合,实现了桩基的灵活调整与应用,取得更好的应用效果。
结束语
总之,在建筑结构设计中,桩基础设计是系统化的工作内容,具有一定的复杂性,其设计施工的效果将对整个建筑工程产生重要的影响。因此,设计人员必须要提高对桩基础设计的重视程度,通过科学的方法提高桩基础设计的质量和效果,使其在建筑结构中能够较好地发挥作用。
参考文献:
[1]闫栋.土建工程结构的桩基设计及抗震设计分析[J].内蒙古煤炭经济,2018(5):43,49.
[2]吴珊珊,侯拓文.建筑结构工程常用的地基基础与桩基设计[J].科技经济导刊,2017(10):107.
[3]许伟涛.土建结构设计中的桩基设计与抗震设计[J].农村经济与科技,2017,28(4):61-62.