控制超高层建筑桩筏基础筏板弯矩的方法
高层建筑桩筏基础施工技术
浅谈高层建筑桩筏基础施工技术【摘要】在建筑基础施工实践中,当地下地质不同时,通常会采取不同形式的基础。
桩筏基础由于其自身特有的优势使其在高层建筑中得到广泛的应用,特别是在一些软土地区等复杂地质条件下。
本文首先说明了桩筏基础的结构特征,然后着重介绍了桩筏基础的施工,只要综合考虑各种因素,才能选出最合理的施工方案。
【关键词】高层建筑;桩筏基础;施工近年来我国经济建设突飞猛进,加上新材料、新工艺、新技术的不断革新和发展,城市建筑工程取得了长足的进步,尤其随着人口密度的激增,城市建筑工程的发展方向也出现了新的变化,比如向地下方向发展的地铁等城市地下空间结构和向高空方向发展的高层、超高层建筑,这些是近年来城市建筑工程发展的新领域,也是重点发展的热门领域。
就目前的城市高层建筑来说,其施工难度随着建筑结构的不断而愈发困难,其施工技巧也是需要不断提升和革新。
高层建筑的优点十分明显,但其缺点也是显著的,高层建筑的上部结构高度大、基础埋深大,这给高层建筑的施工带来了不小的问题,特别是在软土等特殊地质条件下的施工,常常就需要考虑深基坑支护、桩基施工、深层降水等方面的技术与措施。
高层建筑的基础施工中,可采用的基础的形式比较多,常用的有筏式基础、桩基础、箱形基础或桩与箱形、筏形基础的复合基础。
这其中,在近年来的城市高层建筑工程中应用最为广泛的就是桩基础,在实际工程中常用的两种类型就是现浇混凝土灌注桩、混凝土预制桩以及钢桩。
筏板基础,因其能够充分发挥地基承载能力,调整地基不均匀沉降,尤其是大体积筏板基础,并且能较好的满足空间的使用要求等特点,而在高层建筑中得到广泛的应用。
1、桩筏基础结构特征桩筏基础属于混合基础型式,顾名思义它是由桩基和筏基共同组成,桩基在筏基的下面。
桩和筏板共同承受上部结构传来的荷载。
对于筏板基础和桩基础,各有其优良的工程性能:筏板基础的整体刚度较大,能够有效的减少地基的附加应力和不均匀沉降,特别是在软土等不良地基中,能够满足地基承载能力的要求,还可以增强结构物整体的抗震性能;桩基础可以在承担上部结构荷载的同时有效的控制建筑基础沉降,此外,桩基础还具有较强的抗倾覆能力,可以承受风荷载和地震荷载的水平力。
高层建筑筏板基础钢筋施工技术应用关键点
高层建筑筏板基础钢筋施工技术应用关键点摘要:筏板基础以抗弯刚度大、地基载力均匀等特点,被广泛应用在高层建筑的地基基础工程中。
而钢筋作为筏板基础的主要架构体系,其施工质量的优劣直接影响着建筑基础的整体性以及对上部结构不均匀荷载的调整性能。
为此,现本文详细分析高层建筑筏板基础钢筋施工技术应用的关键点,旨在提高地基基础的承载能力和建筑主体结构的整体稳定性。
关键词:高层建筑;筏板基础;钢筋施工;技术应用0前言筏板基础作为典型的建筑基础支撑体系,随着构筑物层数的增加,自重荷载越大,对钢筋施工技术要求更加突显。
故此,为确保高层建筑不会因上部荷载较大或地质松软而发生不均匀沉降,必须严格控制筏板基础钢筋施工质量,保证钢筋扎实、牢固,使能够充分利用地下空间,以抵抗建筑基础的不均匀沉降。
1施工前准备阶段高层建筑筏板基础钢筋施工前,必须根据施工进度做好钢材进场验收、加工机具检查及施工技术准备工作。
1.1 钢材验收钢材运至施工现场后,首先严格检查出厂检测报告、产品合格证;若没有原件,须提供有效材质证明。
然后,每批钢筋根据标牌核查炉号、数量、直径及长度,并分批检查其外观是否出现裂纹、锈迹及折叠。
接着,根据现行国家标准对钢筋进行抽样做力学性能测试;尤其用于抗震设防的钢筋,在纵向受力方面的性能必须符合设计要求,合格后方可投入使用。
最后,根据指定位置、规格、使用部位等分类堆放。
1.2 机具检查钢筋在加工前,必须先审查机具的相关技术参数,以及润滑性能与运转状况进行逐一检查,特别是防雨、防潮能力,检查是否存在机械电器受潮、进水现象,以便在使用期间发生漏电事故。
同时,钢筋加工场地的电气线路须埋设好,埋设电缆出口的管套应完整,不得有破损,以免漏电而引发安全事故;每一台机械要安装漏电保护器。
焊机需搭防护蓬,周围严禁堆放易燃、易爆物品,避免对焊电弧和焊渣伤人。
1.3 技术准备由于高层建筑基础筏板钢筋通常用量很多、强度又高,所以施工前必须认真审查设计图纸,尤其是钢筋密集部位放大样,若发现存在问题,须及早会同设计方制定相关解决方法。
某超高层项目筏板基础变截面处专项施工方案
某超高层项目筏板基础变截面处专项施工方案一、项目背景超高层项目的筏板基础中存在变截面处,即在其中一段基础的宽度存在变化。
为了确保整个基础的稳定性和承载能力,我们需要制定专项施工方案。
二、施工准备1.针对变截面处,我们需要进行详细的测量和平整,以确保基础的平整度和垂直度。
2.准备所需的施工材料和设备,包括混凝土、钢筋、脚手架等。
3.在施工前,与相关部门进行沟通,了解相关规范和安全要求。
三、施工步骤1.确定基础的变截面位置,并进行标注和测量。
2.在基础变截面处,进行挖土作业,将变截面处的土方进行清除。
确保挖土深度符合设计要求。
3.清除土方后,对基础变截面处进行处理,包括平整和打磨。
使用平整机对变截面处进行平整,并使用磨光机进行打磨。
4.在基础变截面处进行钢筋的安装。
根据设计要求,在变截面处布置钢筋,确保其正确的位置和数量。
5.安装好钢筋后,进行模板的安装。
根据变截面处的尺寸和形状,制作适合的模板,并进行安装和固定。
6.在模板安装完毕后,进行混凝土的浇筑。
根据设计要求,选择合适的混凝土配比,并通过泵车进行浇筑。
7.在混凝土浇筑完毕后,进行养护。
采取适当的养护措施,确保混凝土的强度和稳定性。
四、施工要点1.在进行基础变截面处的施工时,需要严格按照设计要求进行操作,确保基础的稳定性和承载能力。
2.在挖土作业时,需要注意土方的清理和处理,确保基础的平整度和垂直度。
3.在进行钢筋的安装和模板的安装时,需要确保其正确的位置和固定方式,以防止在施工过程中发生移位或变形。
4.在混凝土的浇筑过程中,需要注意浇筑速度和均匀性,防止发生坍塌、裂缝等质量问题。
5.在混凝土浇筑完毕后,需要采取适当的养护措施,确保混凝土的强度和稳定性,以提高基础的承载能力。
五、安全注意事项1.在施工过程中,严禁违反相关规定和操作规范,确保施工安全。
2.在进行挖土作业时,人员需要佩戴安全帽和防护鞋,并配备适当的工具和设备。
3.钢筋的安装和模板的安装需要有经验的施工人员进行,确保操作的安全性和准确性。
关于桩基础+筏板基础中桩偏位的处理方法构想
关于15#桩偏位的处理方法构想
我司在XX#楼桩基施工中,15#桩偏位较大,往南面偏1.4米,往东面偏0.46米,导致上部剪力墙构件有一端无法落在15#桩上。
我司提出采用钢筋加强带转化受力节点的方法处理,由于没有原始的结构计算数据,构想仅供参考,一切以结构验算为准。
采用此方法的缘由如下:
1、本工程采用的是桩基+筏板的基础形式,结构受力体系一般为上部荷载通过剪力墙构件传递到筏板基础,筏板基础再传递到桩基础,桩基础与筏板共同受力。
2、高层建筑桩筏基础在常规设计条件下,桩间土仍承担上部荷载,钻孔灌注桩在施工过程中没有超孔隙水压力产生,在上部荷载作用下,桩和桩间土承担上部荷载,且在建筑物使用过程中,桩和桩间土承但上部荷载比例保持不变。
在建筑物完工时可分但小于上部总荷载的26%。
3、本钢筋加强带因为为15#桩偏位,导致现桩位不在上部构件剪力墙下,故进行钢筋补强,采用1400*900*5000的加强钢筋带,本钢筋加强带放置于原筏板钢筋的面筋与底筋之间,剪力墙构件的竖向钢筋放置在加强带的底筋上,以6#桩和15#桩作为钢筋加强带的支座,使得上部剪力墙构件的荷载能大部分传递到钢筋加强带上,再传递到现有的15#桩与6#桩上,与筏板一同承担荷载。
广西XX建筑工程有限公司
李伟宁
2018、10、30。
高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析
高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析摘要:新修订的中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)中明确指出,要减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计是重要修订内容之一,通过调整桩基布置,使得基底反力分布模式与上部结构的荷载分布一致,可减小筏板内力,实现差异沉降、筏板内力的最小化。
随着城市化进程的加快,高层建筑工程建设项目越来越多,探讨高层建筑桩筏基础变刚度调平设计有着重大的意义。
本文主要分析了高层建筑桩基变刚度调平中的问题及其优化对策。
关键字:高层建筑;桩筏基础;变刚度调平;设计我国高层建筑当中很大部分的上部结构为框剪、框筒结构,其刚度相对较弱、荷载不均,整个高层建筑的基础多采用桩筏、桩箱的类型进行基础施工,建成后很容易出现碟形沉降。
而高层建筑的桩基变刚度调平优化是一种非常有效的基础优化形式,高层建筑桩基变刚度调平通过调整桩基竖向支承刚度,促使桩基沉降趋向均匀,显著降低基础、承台内力,上部结构次应力。
变刚度调平需要优化桩土支承刚度分布,实施强化与弱化结合,减沉与增沉结合,长桩与短桩并用,刚性桩复合地基与天然地基并用。
1高层建筑桩基变刚度调平中的问题与分析通过大量高层建筑的实际观测发现仅加大基础抗弯刚度是不能有效减小差异沉降的效4年最大差异沉降为0.0041m,超过《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)的0.002m要求,出现差异化变形、结构开裂等方面的问题,主要还是传统设计方式中的理念问题,一般原因是:高层建筑设计过程中过分注重了天然地基的利用;在设计桩筏过程中,未能及时注意到桩型、结构等问题,荷载大小分布存在不匹配的情况,未能充分利用复合桩基对系统的刚度分布进行调整,以便减小差异沉降,或对桩反力分布、利用筏板刚度调整荷载减小差异沉降的期望过高。
2减沉设计(1)桩长及桩身断面选择:选择桩长应尽可能穿过压缩性高的土层,桩端持力层压缩性应相对较低,在承台产生一定沉降时桩仍可充分发挥并能继续保持其全部极限承载力;选择桩身断面应使桩身结构强度确定的单桩容许承载力与地基土对桩的极限承载力二者匹配,以充分发挥桩身材料的承载能力。
高层建筑筏板基础钢筋工程质量控制
高层建筑筏板基础钢筋工程质量控制摘要:筏板基础被广泛应用于高层建筑工程中,是高层建筑的常见基础形式,属于大体积混凝土结构。
而钢筋工程作为筏板基础工程中的重要组成部分,研究高层建筑筏板基础钢筋工程的质量控制具有十分重要的意义。
本文结合某高层建筑筏板基础钢筋工程的实例,从事前控制、事中控制、事后控制三方面对高层建筑筏板基础钢筋工程的质量控制进行了详细的介绍,以望能为有关需要提供参考。
关键词:高层建筑;大体积混凝土;筏板基础;质量控制引言随着我国建筑工程规模的不断扩张,高层建筑的建设也越来越多。
筏板基础作为高层建筑基础中最常见的形式,其质量好坏关系到高层建筑的安全性能及使用寿命。
而钢筋工程作为筏板基础中的重要组成部分,其质量直接影响了筏板基础的质量,甚至整个高层建筑工程质量。
因此,对高层建筑筏板基础钢筋工程的质量控制展开研究,做好质量控制工作对保障高层建筑质量具有十分重要的意义。
基于此,笔者进行了相关介绍。
1 工程概况某高层建筑636m,主塔楼周边区域底板厚度为1.4m,核心筒区域底板厚5m (局部落深达8.7m),5m厚底板钢筋为B1~B1010层50mm的三级钢筋,顶部T1~T44层40mm三级钢筋,筏板内构造筋为25mm的三级钢筋,底板钢筋总用量近80000t。
2 事前控制2.1 钢筋进场验收2.1.1 进场检验要求(1)钢筋进入现场需提供产品合格证及出厂检测报告,如果不是原件则需要加盖销售商公章的有效复印件。
每批进入现场的钢筋应由质量部、物资部组织人员会同监理进行联合验收。
(2)钢筋要按标牌查实到炉号,确定是否可作为混合批,允许由同一牌号、同一冶炼方法、不同炉罐号组成混合批,且混合批重量不大于60t。
单个炉罐号含碳量之差应在0.02%范围内且含锰量要控制在0.15%范围内,否则应分别复试。
(3)每批钢筋见证取样的数量、长度及试验方法等均应符合有关规范要求,钢筋外观上不得有裂纹、锈迹和折叠。
2.1.2 钢筋力学性能、工艺性能、抗震性能的验收标准在拉伸和冷弯两个检验项目中,若一批钢筋的两个拉伸试件的三个指标(屈服点、抗拉强度、伸长率),有一个试验项目不符合要求,应另取双倍数量的试件对不合格的项目作第二次试验,如仍有一个试件不合格,则该批钢筋质量不合格。
高层建筑桩筏基础共同作用机理及优化设计问题陈翰
高层建筑桩筏基础共同作用机理及优化设计问题陈翰发布时间:2021-08-04T06:44:19.503Z 来源:《房地产世界》2020年20期作者:陈翰[导读] 高层建筑在施工建设的过程中为了保障安全需要对建筑基础进行设计与优化,强调合理的基础形式采用,这对于建筑安全有突出现实意义。
结合目前的高层建筑施工实践可知桩筏基础是大面积利用的建筑基础形式,其能够实现高层建筑地基部分、上部结构的相互作用,从而保障高层建筑的运行稳定。
文章结合高层建筑工程实践对高层建筑的桩筏基础共同作用机理和设计优化进行分析明确,旨在为目前的工程实践提供指导与帮助。
陈翰南京市凯盛建筑设计研究院有限责任公司第二分公司江苏南京 210000摘要:高层建筑在施工建设的过程中为了保障安全需要对建筑基础进行设计与优化,强调合理的基础形式采用,这对于建筑安全有突出现实意义。
结合目前的高层建筑施工实践可知桩筏基础是大面积利用的建筑基础形式,其能够实现高层建筑地基部分、上部结构的相互作用,从而保障高层建筑的运行稳定。
文章结合高层建筑工程实践对高层建筑的桩筏基础共同作用机理和设计优化进行分析明确,旨在为目前的工程实践提供指导与帮助。
关键词:高层建筑;桩筏基础;共同作用机理;优化设计高层建筑的安全性影响相比于中低层建筑更大,所以在高层建筑施工建设的过程中需要更加重视安全工作[1]。
结合目前的实践进行分析可知基础对高层建筑的安全影响是巨大的,所以在实践中需要做好基础加强工作。
桩筏基础是高层建筑施工建设中所利用的重要基础形式,其对建筑安全、稳定和后续使用有显著影响。
对桩基础的共同作用机理进行明确,同时对工程实践中的转发基础设计进行优化,这样,桩筏基础在实践中的表现会更加突出。
一、高层建筑桩筏基础共同作用机理对高层建筑桩筏基础共同作用过程进行分析可知其是上部结构荷载、刚度逐步形成的过程,也是桩和地基土承载力逐渐发挥的过程,对其共同作用机理进行分析可知其主要分为3个主要环节,以下是对三个环节的具体介绍。
关于高层建筑桩筏基础设计
关于高层建筑桩筏基础设计【摘要】随着近年来城市经济的快速发展,高层及超高层建筑与日俱增,桩筏基础以其明显的优点被广泛用作高层建筑的基础结构,是高层建筑采用较多的一种基础形式。
桩筏基础的优化设计首先是进行桩型的优选,桩型的合理设计是高层建筑桩筏基础桩型设计的重要部分。
本文对高层建筑桩筏基础桩型设计进行了探讨。
【关键词】高层建筑;桩筏;桩型;设计一、前言高层建筑的基础是联系高层建筑上部结构和地基的桥梁,通过基础把上部结构的荷载传递给地基。
高层建筑及天然地基土质软弱等情况下基础一般选择采用桩基础,桩基础其力学原理正确,通过桩可以充分发挥深部土层的承载能力,同时又具有施工相对简单的特点。
也因此桩基不仅能延续至今,而且结合现代的施工和材料技术还获得了更进一步的发展,成为目前基础工程中普遍采用的一种重要的基础形式。
为了满足各种结构物的要求,适应各种不同地质条件和施工方法,在工程实践中往往采用各种不同的桩和桩基础。
其中桩筏基础由于具有竖向承载力高、稳定性好、沉降量小、具有一定调节不均匀沉降的能力、抗倾覆能力强等优点,应用较为广泛。
二、高层建筑桩筏基础常见桩型及适用范围1、预制桩预制桩主要包括钢筋混凝土预制桩和钢桩,其中钢筋混凝土预制桩又较为常用,预制混凝土桩的适用条件:持力层上覆盖为松软土层,没有坚硬的夹层;持力层顶面的土质变化不大,桩长易于控制,减少截桩或多次接桩;大面积打桩工程,由于预制桩工序简单,功效高,在桩数较多的前提下,可抵消预制桩价格较高的缺点;工期比较紧的工程,使用预制桩可缩短工期;地下水位较高或水下工程;对噪声污染、挤土和振动影响没有严格限制的地区。
2、灌注桩灌注桩可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩和人工挖孔灌注桩等几类。
根据施工方法的不同,各种种类的桩基具有不同的使用条件,(1)钻(冲)孔灌注桩适用范围最广,通常适用于持力层层面起伏较大,桩身穿越各类土层以及夹层多、风化不均、软硬变化大的岩层;如持力层为硬质岩层或土层中夹有大块石等,应采用冲孔灌注桩;(2)沉管灌注桩适用条件:适用于持力层层面起伏较大、且桩身穿越的土层主要为高、中压缩性黏性土;遇到淤泥层时处理比较困难。
桩在筏板中的受力模式
2. 荷载分布:在桩筏基础系统中,荷载通过筏板均匀分布到各个桩上。筏板起到了分散荷载的作用,使得每个桩承受的荷载相对均衡。
6. 设计优化:在实际工程中,为了确保桩筏基础的经济性和安全性,需要进行详细的设计计算和优化。这通常涉及到对桩筏基础的共同作用进行分析,以确保在满足承载力和沉降控制要求的同时,达到成本效益最大化。
7. 施工影响:施工过程中的操作也会影响桩的受力模式,例如打桩顺序、桩的施工质量等,都可能对桩筏基础的性能产生影响。
8. 长期性能:桩筏基础在长期使用过程中,可能会因为地基土的固结、蠕变等现象而导致受力模式的变化,因此在设计时还需要考虑其长期性能。
9. 环境因素:地下水位的变化、土壤酸碱度的变化等环境因素也会对桩的受力模式产生影响。
10. 抗震性能:在地震多发地区,桩筏基础的抗震性能也是一个重要的考虑因素,桩的设计需要能够承受地震引起的水平和垂直荷载。
11. 温度效应:温度变化会导致材料膨胀或收缩,这对于桩筏基础的设计也是一个需要考虑的因素。
12. 疲劳性能:在反复荷载作用下,桩的疲劳性能也是一个重要的考虑点,特别是在交通荷载或其他循环荷载作用下的桩筏基础。
3. 相互作用:桩与筏板之间存在相互作用,这种作用影响了桩的受力状态。在某些情况下,桩可能会因为筏板的弯曲而产生额外的弯矩。
4. 沉降控制:桩筏基础的一个重要作用是控制建筑物的沉降。桩的存在可以显著减少建筑物的沉降量,特别是在软土地基上建造的高层建筑。
5. 力学响应:桩筏基础的力学响应受到多种因素的影响,包括桩的数量、布置、长度、直径,以及土体的性质等。这些因素共同决定了桩筏基础的整体性能。
高层建筑桩筏基础优化设计
高层建筑桩筏基础优化设计摘要:桩筏基础是目前高层建筑采用较多的一种基础形式,但传统桩筏设计存在诸多不合理之处,造成不必要的成本增加,本文从优化设计的角度出发,从减沉设计、布桩形式及变刚度调平设计三方面就高层建筑桩筏基础优化设计进行探讨,有一定参考价值。
关键词:桩筏基础;优化设计;减沉设计;布桩形式;变刚度调平设计Abstract: the pile raft foundation is the high building by a kind of more basic form, but traditional pile raft design has many unreasonable in, cause unnecessary costs, this paper, from the point of view of the optimization design, from minus sink design, cloth of variable stiffness of pile forms and leveling design in three high-rise building the pile raft foundation optimization design are discussed, have certain reference value.Key words: the pile raft foundation; Optimization design; Reduce heavy design; Cloth pile forms; The variable stiffness leveling design当前,我国高层建筑渐增,当高层筏形基础下天然地基承载力或沉降变形不能满足设计要求时,采用筏底加桩的组合基础能使上部结构荷载在平面上扩散及向深层传递,从而能使基础承载能力显著提高有效控制沉降,因此目前桩筏基础己发展为高层建筑的主要基础形式。
某大楼一米厚筏板浇筑控制yy
某大楼1.0m厚筏板基础施工质量控制措施随着建筑业的蓬勃发展,高层建筑的数量明显增加,筏板基础工程也日益增多。
基础工程是一个建筑物的重要组成部分,它的工程造价、工期、劳动力消耗量都在整个建筑工程中所占比重较大,它的施工质量好坏直接关系到整个建筑物的安全、经济和正常使用。
由于基础工程在地下进行,属于隐蔽工程,一旦出现质量事故处理很困难,这就对施工质量提出了更高的要求。
如何确保筏板基础大体积混凝土施工质量,下面以某工程为例,简单阐述对质量控制采取的措施。
- 某大厦分为南、北两栋主楼,总建筑面积28600m2,地下2层,地上21层,建筑高度71.2m,框架剪力墙结构,两个筏板基础一样,厚1.0m,平面尺寸为长43.8mx宽l8.5m,混凝土强度等级C30,抗渗等级S8,混凝土量约1500m2,施工期正处冬季,施工中必须采取一定的技术措施保证基础混凝土工程施工质量,控制温度应力,防止出现温度裂缝,实际监控工作中主要对以下几个方面作了重点控制:1、原材料及混凝土配合比严格选择商品混凝土供应厂家,明确大体积混凝土对原材料及配合比的要求,且必须保证连续供应混凝土的要求。
(1)原材料采用较低水化热的水泥,如矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥;采用级配良好骨料,石子含泥量不大于1%,砂子细读模数2.3—2.6,含泥量不大于3%。
(2)混凝土配合比在保证混凝土强度的前提下,尽量减少水泥用量,以降低水化热,推迟混凝土内部水化热峰值时间,减少温度应力,延缓初凝时间,避免混凝土出现冷缝的可能;为了增加混凝土的和易性,掺入水泥用量20%左右的粉煤灰;外加剂的选择对预防裂缝极为重要,经过多方考证,我们选择了UEA-N 抗裂防水微膨胀剂,掺量为水泥用量的8%。
2、合理的浇筑方案(1)浇筑方法采用商品混凝土,泵送工艺浇筑施工,混凝土输送泵设在基坑附近,水平输送管设在筏板中部由东向西退着连续浇筑,选用两台固定式混凝土输送泵(其中一台备用),浇筑方式采用斜面分段、分层,一个坡度,薄层浇捣,循序进行,一次到顶的原则。
高层建筑桩筏基础探讨
高层建筑桩筏基础探讨摘要:简要介绍了高层建筑桩筏基础设计思路及方法,阐述了基桩筏基础中桩,筏基本受力原理,介绍了桩筏基础的设计方法。
关键词:抗震设计承载力桩筏共同作用1 引言高层建筑的主要特征是层数多、高度高、重量大,这样不仅造成了竖向荷载的大而集中,而且风荷载和地震荷载引起的倾覆力矩也成倍增长,因此要求基础和地基提供更高的竖直与水平承载力,同时使沉降和倾斜控制在允许的范围内,并保证建筑物在风荷载与地震荷载下具有足够的稳定性。
桩是深入土层的柱型构件,桩与连接桩顶的承台组成深基础,将上部结构的荷载,通过较弱的地层传到深部较坚硬的,压缩性小的土层或岩层,它是通过作用于桩端的地层阻力和桩侧土层的摩阻力来支承轴向荷载,依靠桩侧土层的侧向阻力支承水平荷载,因此,对于土质软弱层较厚的地基,桩基是一种成熟,安全可靠的基础形式。
在很多软土地基情况下,建筑只采用单一的桩基础无法解决其承载力较低,成本较大的问题。
为充分发挥上层土的承载力,从而采用了筏板与桩共同受力的桩筏基础,并且在工程实际中得到越来越多的应用。
2 桩筏基础2.1、承载力分析桩顶竖向荷载由桩侧摩阻力和桩端阻力承受,以剪力形式传递给桩周土体的荷载最终也将扩散分布于桩端持力层。
持力层受桩端荷载和桩侧荷载而压缩(含部分剪切变形),桩基因此产生沉降。
而由多桩构成的群桩,由于承台与桩顶同步沉降,承台底面的土必然受到压缩从而产生土反力,该土反力也分担一部分的荷载,因此,由群桩构成的承载力实际上由三部分组成:各基桩的桩侧力,桩端阻力和承台竖向阻力。
但群桩的承台一桩群一土的相互影响和共同作用,群桩的承载力并不等干各单桩的侧阻力、端阻力、承台下地基土承载力之和,群桩的工作性状的破坏特征也与单桩承载力之不同,所以,在进行设计时,不仅要清楚单桩的性状和承载力的变化规律、还需考虑群桩基础的群桩效应。
2.2、桩筏基础的主要性状通过高层建筑桩筏基础与地基共同作用的理论分析和实测结果表晨,高层建筑有如下主要性状:1)高层建筑桩筏基础的工作性状,对于常见规设计(s/d=3-4情况)是基本上接近于在弹性地基上刚性基础的工作性状。
控制超高层建筑桩筏基础筏板弯矩的方法
(1 Architectural Design & Research Inst. of T ongji Univ. ,Shanghai 200092 ,China ; 2 Shanghai Xinhua International Geotechnical Eng. Co. ,Ltd. ,Shanghai 200092 ,China ; 3 Shandong Jianzhu Univ. ,Jinan 250101 ,China ; 4 T ongji Univ. ,Shanghai 200092 ,China) Abstract :T o ensure the designed moment in raft of piled raft foundation for super2tall buildings controlled in safe range , the back2 analysis and the hybrid method on interaction between superstructure and foundation were used to calculate the moment in raft of piled raft foundation for Jinmao Building of 882storey and Shanghai World Financial Center of 1012storey. The relative bending in raft for Shanghai Center T ower of 1212storey by the hybrid method was dealed with , and then the moments in raft of piled raft foundation were calculated by three methods : back analysis , hybrid method and iterative method on interaction between superstructure and foundation , respectively. Based on the above calculated results of moment in raft , the comprehensive analysis of moment in raft of piled raft foundation for Shanghai Center T ower is made in order to ensure the designed moment in safe range. Keywords :super2tall building ; piled raft foundation ; raft moment ; back2analysis ; hybrid method ; iterative method
浅议超高层建筑伐板基础施工与质量控制
浅议超高层建筑伐板基础施工与质量控制“混凝土结构物实体最小幾何尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土,称之为大体积混凝土。
” [1]1、混凝土质量通病预防措施(1)墙体根部烂根:严格控制底板混凝土的平整度,对底板平整度要求误差控制在3mm以内,支设模板之前对底板平整度进行检查,对于不能满足要求的部位,提前找平。
贴海绵条。
避免根部漏浆,造成的烂根;(2)窗口下混凝土浇筑:合模板之前,对于钢筋过密的部位,调整钢筋位置,使振捣棒能够进入。
浇筑混凝土之前,在难于振捣的部位做出标记,并挂牌。
提醒振捣手注意。
浇筑混凝土时,派人敲打摸板,根据声音判断混凝土的浇筑情况,窗口下混凝土一经灌满,振捣手仔细观察混凝土的沉落和气泡情况,一旦符合要求,将振捣棒缓慢抽出。
停止振捣,浇筑下一层混凝土;(3)混凝土气泡过多、离析:严格控制一次浇筑厚度,同时振捣时严格遵守快插慢拔的要求。
振捣时间严格遵守控制混凝土不再沉落和无气泡出现的原则;(4)施工缝处不直:此处委派专人检查剔凿情况,是否平直。
同时检查剔凿完的清理情况。
2、西北某超高层建筑筏板基础施工过程采取的措施西北某超高层建筑核心筒及其电梯基坑底板厚度为3.4米,核心筒外围结构筏板厚度为2.5米,底板砼为C40,抗渗等级为P10;裙房基础C35,抗渗等级为P8,塔楼墙柱C60。
筏板基础浇筑时主要采取以下措施。
1、混凝土施工(1)混凝土采用分层、分段的方法浇筑:先浇筑底板基坑、柱脚等部位,筏板与基础梁同时浇筑,按每层厚度0.5m;用划有刻度的钢筋标尺进行控制,按坡度浇筑成型后,平行向前推进。
(2)布料:将混凝土泌水集中赶至集水坑中,用水泵或人工清出,浇筑方向自东向西,自南向北。
泵车布料不得集中,沿东西向,分层浇筑,均匀布料,采取多层间隔浇筑的方法,先以同一厚度浇筑一区域,在已浇筑的筏板混凝土面层初凝前进行第二次浇筑,以此类推,可达到有效控制混凝土质量的目的。
控制超高层建筑桩筏基础筏板弯矩的方法
控制超高层建筑桩筏基础筏板弯矩的方法
一、桩筏基础筏板弯矩控制方法
1、桩筏基筏板弯矩控制的原则
(1)筏板弯矩控制的原则是:桩筏基筏板的弯矩不能超过设
计值,否则会导致筏板变形、桩筏基筏板变形等损坏,从而影响结构的安全性和可靠性。
(2)筏板弯矩的控制原则是:筏板的弯矩应小于等于设计值,以保证桩筏基筏板的可靠性和安全性。
2、桩筏基筏板弯矩控制的措施
(1)在施工过程中,应严格控制施工过程中的桩筏基筏板弯矩,以保证桩筏基筏板的可靠性和安全性。
(2)在桩筏基筏板安装过程中,应采取一定的支撑措施,以
减少桩筏基筏板的弯矩。
(3)在桩筏基筏板安装过程中,应采取一定的调整措施,以
减少桩筏基筏板的弯矩。
(4)在桩筏基筏板安装过程中,应采取一定的加固措施,以
增强桩筏基筏板的强度,从而降低桩筏基筏板的弯矩。
(5)在桩筏基筏板安装过程中,应采取一定的防护措施,以
防止桩筏基筏板受到外力的影响,从而减少桩筏基筏板的弯矩。
高层建筑筏形基础地基变形与控制
高层建筑筏形基础地基变形与控制摘要:随着城市化进程的加快,城市用地紧张。
而高层建筑逐渐成为城市建筑中的重要组成部分。
基础设计是高层建筑设计重要组成部分,而筏形基础在高潮建筑中日益受到青睐.不仅因为它能结合地下室的埋深,充分利用天然地基补偿性基础,具有整体刚度好,能调节地基不均匀沉降的特点,还因为他能配合未来城市地下空间的开发利用。
此外,筏形基础抗震性能好,施工简便,工期短,技术质量易于保证。
在基础设计中要对地基承载力和变形进行验算。
尤其对高潮建筑和超高层建筑,变形往往起决定性作用。
本文就筏形基础沉降计算的一些方法及适用情况与控制措施作出讨论。
关键词:高层建筑筏形基础地基变形1、地基承载力确定确定地基承载力的方法有经验查表法,原位测试法和理论计算公式法。
在总结工程实践经验的基础上,以载荷试验为依据,将大量室内试验资料进行对比,统计分析,建立土的物理学指标与各类土的承载力基本值或标准值之间的关系,编制相应的承载力表的方法称之为经验查表法。
试验方法确定地基承载力的方法有载荷试验,标准贯入试验,旁压仪测试,动力触探静力触探等方法。
理论公式计算法有极限状态理论公式计算,塑性状态理论公式计算等。
基础设计时应满足地基承载力的要求。
2、基坑底部回弹变形计算高层建筑地基变形时,由于基坑开挖较深,缺土较厚,往往引起地基的回弹变形而使地基微量隆起。
地基回弹再压缩往往在总沉降中站重要地位,不能忽视,并且要予以重视和考虑。
根据基坑开挖深浅不同级假设条件的区别,分为不同的模式计算基底回弹变形。
①基坑开挖缺荷相当于在基底施加均布负荷载模式,适用于基础宽度大于其深度两倍的情况。
②基坑开挖缺荷相当于在基底施加均布负荷载同时考虑基坑外侧均布正荷载超载作用的计算模式,适用于深度达不放坡,侧壁直立的基坑。
③基坑开挖缺荷相当于在基底施加均布负荷载,负荷载盈利分布受基底以下土自重应力制约的计算模式。
:基底平面M点的回弹变形量。
:基坑底面处土的自重应力。
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[ 摘要] 为保证超高层建筑桩筏基础的筏板弯矩设计能够控制在安全范围内, 采用相对弯曲计算筏板弯矩法( 简称 反算弯矩法) 与共同作用理论的解析- 数值解混 合法( 简称共同 作用混合 法) 分 别对金茂 大厦、上海环 球金融 中心两 个实例进行分析。根据共同作用混合法计算上海中心大厦的地基变形, 用以计算相对弯曲, 求得相应弯矩, 同时, 分 别采用共同作用混合法和共同作用数值解- 迭代法( 简称共同作用迭代法) 计算上海中心大厦筏板弯 矩并进行 比较。 利用上述计算的结果, 分析上海中心大厦的筏 板弯矩, 确定控制其筏板弯矩的安全范围。 [ 关键词] 超高层建筑; 桩筏基础; 筏板弯矩; 反算弯矩法; 共同作用混合法; 共同作用迭代法
方法确定桩刚 度, 并以 此刚 度作为 常刚 度形成 桩土体
系刚度矩阵 [ Kps ] 。常 刚度 桩的 共同 作用 整体计 算分
析表明, 桩顶反力与初步假定布桩的平 均桩反力不同。
然后, 在新的桩反力 作用下, 重新 分析一 次桩 基沉降,
图 1 变基床系数迭代法的图解示意
分析手 段 采 用 桩-桩 影 响 系 数 法或 明 德 林-哥 特 斯 方
共同作用理论 和方法 从提 出到应 用, 在 我国要 经过二
三十年的实践检验。
变刚度桩共同作用的整体计算的总方程式为:
( [ Kps ] + [ Kr] + [ K b] ) { D} = { P}
( 5)
式中: [ Kr ] 为 基础 底板 的刚度 矩阵, 按 Mindlin 中 厚板
理论确定; [ Kb ] 为 上部 结 构的 刚度 矩 阵, 可 根据 工程
分析的基本方程, 进 行求解, 得到 函数参 数, 进而 求得
上部结构和桩 土节 点的反 力及筏 基中 任意点 的弯矩、
扭矩、正应力 和剪应 力。这样 可以有 效地 分析共 同作
用的有关问题。
当采用势能 原理求 解某 一问题 时, 寻 找一个 合理
的位移函数非常重要, 位移函数的表达式为
E E w =
不同位 移 及不 同 桩顶 荷 载下, [ K ps ] 的 具 体数 值 均不 同, 刚度矩阵的元素是变化的。例如, 采 用变基床系数
迭代法计算, 如图 1 所示, 计算过程说明如下。
首先, 假定桩顶刚度, 例如, 通过 平均 桩反力 及基
础计算沉降方 法确定 初始 桩刚度, 或通 过前述 的试桩
法, 重新根据上 一次计 算的桩 顶反 力及所 得的 各桩顶
沉降确定各桩刚度。同样进行变刚度桩的 共同作用整
体计算分析。此后, 反复迭代计算几次, 直 至桩顶位移
与在计算桩顶反力作用下的地基沉降的差 异小于某设
定的数值为止。 此时, 底 板内 力及节 点位 移、桩 位移、
桩反力可作为最终设计值。
2 实例分析
的具体情况和 设计者 的水 平, 采用 子结 构方法 或简化
方法求得; { D} 和{ P} 分别 为位移和 荷载列 向量; [ K ps] 为桩土体系的 刚度矩 阵, 一 般可用 桩土 体系的 影响系
数法或桩土体系的明德林- 哥特斯方法确定。
在位移法的计算中, 由于[ K ps] 与{ D} 矩阵相关, 在
( 1 Architectural Design & Research Inst. of Tongji Univ. , Shanghai 200092, China; 2 Shanghai Xinhua International Geotechnical Eng. Co. ,Ltd. , Shanghai 200092, China; 3 Shandong Jianzhu Univ. , Jinan 250101, China; 4 Tongji Univ. , Shanghai 200092, China) Abstract: To ensure the designed moment in raft of piled raft foundation for super- tall buildings controlled in safe range, the backanalysis and the hybrid method on interaction between superstructure and foundation were used to calculate the moment in raft of piled raft foundation for Jinmao Building of 88- storey and Shanghai World Financial Center of 101- storey. The relative bending in raft for Shanghai Center Tower of 121- storey by the hybrid method was dealed with, and then the moments in raft of piled raft foundation were calculated by three methods: back analysis, hybrid method and iterative method on interaction between superstructure and foundation, respectively. Based on the above calculated results of moment in raft, the comprehensive analysis of moment in raft of piled raft foundation for Shanghai Center Tower is made in order to ensure the designed moment in safe range. Keywords: super-tall building; piled raft foundation; raft moment; back- analysis; hybrid method; iterative method
211 实例 1: 88 层金茂大厦
金茂大厦的筏基和沉降测点平面及实 测数据分别
见图 2, 3注1。
21111 反算弯矩法
基 本参数: 筏基厚度 t = 410m, 采用 C50 混凝土, 其
弹 性 模 量 Er = 34 500MPa, 泊 松比 为 Mr = 01167。由 式 ( 3) 得 D = 189 27818MN#m,
1 超高层建筑桩筏基础筏板弯矩的计算方法
11 1 反算弯矩法
该方法按照 实测或 计算 的桩筏 基础 的相 对弯曲,
参照文[ 1] 中/ 桩 筏基 础筏板 的相 对弯曲 和整体 弯矩0
内容计算。相对弯曲 Hr 的基本计算公式为:
Hr = $w rPL R
( 1)
式中: $wr 为基础的差异沉降; L R 为基础的长度。
基 础 面积 3 519m2。 根据 式
( 2) 计算的 筏板弯 矩结 果见
表 1, 2。从表中计算结 果可
见, E-W 方 向和 N- S 方向 的
三个 时 间 相 应的 筏 板 弯 矩
非常接近。取 1998P05P25 和 2003P04P01 计 算结果 的平均 值, 则弯矩为13 460kN#mPm。
图 2 金茂大厦筏基和 沉降测点平面示意
图 3 金茂大厦实测测点沉降随时间变化
注 1: 数据引自赵锡宏, 龚剑, 张保良, 等. 101 层上海环球金融中心桩 筏基础现场综合研究 ) 高层建筑与地 基基础共 同作用理论 与实践. Comprehensive Study on Field Experiment of Piled Raft Foundat ion For Shanghai World Financial Centre with 101-st orey ) Theory and Pract ice on Interact ion between Superstructure and Foundation ( 中英 文版) [ M ] . 将在 2010 年出版.
a0 +
a1
x a
+
a2
y b
+
m
am0 sin
m Px a
+
n
a0n sin
nPy b
E E +
m
n
amn
sin
m Px a
sin
n Py b
(
m,
n
=
1, 2, 3)
( 4)
式中: a , b 分别 为筏板 的长度和 宽度; a 0, a 1, a2 , am0,
a 0n, amn 均为未知待定函数参数。 11 3 共同作用迭代法
0 前言 近 10 多年 来, 上海 的超 高 层建 筑发 展 很快: 1997
年 8 月 28 日, 当时浦东最高的 88 层金 茂大厦 ( 桩筏基 础) 结构封顶; 翌年 3 月, 浦西最高的、也 是世界最高的 纯钢筋混凝土的 66 层恒隆广场 ( 桩箱基础) 开始动工; 上海环球金融中心( 桩筏基础) 于 2007 年 9 月 14 日 101 层结构 封 顶; 121 层 的上 海 中 心大 厦 ( 桩 筏基 础) 2008 年下半年已破土动工。这些超高层建筑 的桩筏基础的 筏板 厚度 为 4~ 6m, 钢筋粗 大、密 密成林, 下面 对筏板 的弯矩如何比 较合理 的确 定进行 探讨, 为设计 人员提 供参考, 以期节省筏板造价。
文[ 6] 中阐述了迭代法的具体应用, 同时列举多个
实例加以说明。5建筑桩基技术规范6( JGJ94 ) 2008) 中 第 31118 条明确了以减少差 异沉降和 承台内 力为目标