桩基施工技术论文桩基础施工技术论文

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综述高层建筑桩基基础施工实例分析

摘要: 随着建筑施工的不断进步，我国现阶段高层、中高层和高层建筑物越来越多，为了保证建筑物的稳定性，桩基础施工倍受采用和重视。下文主要谈谈高层建筑桩基基础施工要点。

关键词: 高层建筑基础桩基施工技术

一、桩基础设计

1.1高层建筑中传统刚性桩基设计方法

通常是根据建(构)筑物的具体情况、以及基础施工条件和工程地质条件,确定桩的类型和尺寸,首先初步确定承台埋深和尺寸,然后确定桩的根数和平面布置,最后验算桩基中各桩所受的荷载是否超过单桩承载力特征值,必要时验算群桩的地基强度和沉降,继而进行承台设计。

桩的根数按承台的竖向荷载和单桩承载力特征值确定,当轴心受压时,桩数n应满足:

n≥(N+G) /Pa(1)

式中N为作用在承台上的轴向荷载;G为承台及承台上的土的重量; Pa为单桩轴向承载力特征值。

验算各桩所受的荷载时,对于轴心受压的桩基,各桩所受的荷载P 应满足

P=(N+G) /n≤Pa(2)

桩间距一般取3~4倍桩径。现行的设计方法是假定承台底面以上的荷载完全通过群桩传递给地基土,没有考虑桩间土直接分担荷载。

1.2 减沉桩设计方法

减沉桩的原意是承载力满足设计要求,而沉降量过大,因而设置较少量的桩以减少沉降,因而称之为减沉桩。但必须进一步明确的一个基本观点是减沉只有通过减少土中应力来实现。由于减沉桩设置的数量相对少,而减沉之后地基沉降仍是较单桩达极限时的沉降量大的多,有的最终沉降甚至可达150mm,而一般短桩的极限荷载时对应的沉降一般为数毫米,最大也不可能超过40mm。因而减沉桩一般都能达到极限荷载。这样,可以计算荷载值。

分析：其中式中△f为设置n根减沉桩地基上承受的荷载值; A为承台总面积; fo为地基承载力设计值; n为减沉桩总数; a为每根减沉桩对应的承台面积, a=X2, X为平均桩间距。

若取fo=100kPa Pu=1000kN,桩间距取为6m,可减少:

即约减少原承载设计值20%;若采用桩间距4m,可减少42%,则可减少较多的沉降量;若采用3m间距的减沉桩,则可减少承载力的74%。

1.3 按变形控制进行桩基设计和处理

软土地基是一种不良地基。由于软土具有强度较低、压缩性较高

和透水性很小等特性,因此,在软土地基上修建建筑物,必须重视地基的变形和稳定问题。在软土地基上的建筑物往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题,因而常常需要采取措施,进行地基处理。处理的目的是要提高软土地基的强度,保证地基的稳定,降低软土的压缩性,减少基础沉降和不均匀沉降。

现行的桩基处理方法主要有超载预压法、减少附加应力法、水泥深层搅拌等处理方法,对厚度较大的软土地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理,对含水量和孔隙比较大的软土地基一般采用砂桩、石灰桩、化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性,处理方法选择是否合理,直接影响到建筑物的设计是否安全和节约。

二、桩基工程实例分析

2.1 工程概况

该工程为某六层商住楼,一层为框架结构,二层以上为砖混结构,底面积为13×90. 6m2,房子中间设一伸缩缝,该工程基础采用桩筏与土共同作用的复合桩基,桩基的锚杆静压桩采用逆作法施工工艺,底板为0. 25×0. 25×17. 6m的锚桩,锚桩持力层为较薄的粉砂层(约lm左右)。

拟建场地自地表以下45. 7m范围内,场地地层可为6大层,细分为11亚层,自上而下依次描述如表1所示。

如采用沉管灌注桩的话,桩长达40m,桩架高度45m,由于拟建场地有高压线通过,桩架可能碰到高压线,所以仅可采用钻孔灌注桩或其他桩型施工。设计上对复合桩基与钻孔灌注桩方案,按经济指标进行对比分析,表明采用复合桩基方案在经济上是非常节省的,能较大程度地降低基础的工程造价,节省工程投资。因而采用复合桩基方案是优化设计方案。

2.2 基础设计

①按变形控制的复合桩基,桩截面为250×250mm2.8m混凝土标号为C30,钢筋为三级钢14螺纹钢。②桩基持力层为地勘报告中第5层,属于粉细砂层,进入持力层大于0. 2m,小于0. 4m,为此桩端采用平底形,的单桩承载力特征值175kN,单桩承载力设计值为210kN,的静压锚杆桩,每节桩长为由于层厚为0. 8-1. 3m,桩端减小桩的刺入变形。锚杆桩桩长16. 5m左右。

2.3 施工要求

①底板下的地基土为粉质粘性土层,铺100mm厚塘渣垫层,轻型碾压,基础垫层为70mm厚的C10砼。②基础底板及地梁施工时需预埋锚杆桩孔与预留锚杆。③当基础梁板施工后进行底层及二层框架后,方可进行锚杆桩施工,此时上部结构与桩基可同时施工,锚杆桩施工后及时用膨胀硅封桩孔。自底板硅施工后,可开始沉降观测,每施工一层观测二次,测点布置每隔5根框架柱埋设一个测点,转角必须有测点。

④施工方法为锚杆静压桩逆作法施工。

三、施工工艺及特点

3. 1施工工艺

众所周知，基础施工中锚杆静压桩是锚杆和静压桩二项技术的巧妙结合形成的一种桩基施工新工艺,也是一项地基加固处理新技术。锚杆静压桩是先在新建的建筑物基础上预留压桩孔位并预埋好锚杆,或在已建仁构)筑物基础上开凿压桩孔和锚杆孔,用粘结剂埋好锚杆,然后安装压杆架,用锚杆做媒介,把压杆架与建筑物基础连为一体,并利用建筑物自重作反力(必要时可加配重)用千斤顶将预制桩段压入土中,当压杆力及压入深度达到设计要求后,将桩与基础浇注在一起,桩即可受力。从而达到提高地基承载力和控制沉降的目的。

3. 2施工顺序

根据我国目前实施的压桩施工标准YBJ227-91《锚杆)静压桩技术规程》施工，首先按桩位在底层底板上预留压桩孔,预埋锚固钢筋安装反力架从第一节桩段起,桩段就位,压桩,接桩,再压桩,直到所需压桩力送桩到所需标高,焊接连接桩顶与预埋锚固钢筋,浇捣微膨胀混凝土,封桩。

3. 3施工特点

现行施工的逆作法改变了常规先打桩后建房的施工顺序,而是先建房后压桩,且压桩是可与上部建筑同步施工,成为立体交叉作业。因此采用锚杆静压桩逆作法施工就可不占工期,这对加快投资效益的周转极为有利。