双排桩结构设计(步骤)介绍

双排桩结构设计（步骤）介绍
双排桩的嵌固深度满足嵌固稳定性要求。

嵌固稳定性验算问题与
单排悬臂桩类似，应满足作用在后座桩上压力主动炭上与作用在前排
桩嵌固段的的被动土压力的力矩平衡条件。

与单排桩不同的是，在双排桩的抗倾覆稳定性验算中，应将双排
桩与桩间土看作整体而将其作为力的分析对象，翻船并且考虑了土与
桩自重的抗倾覆作用。

具体应按图5.53计算并符合下让式规定∶双排桩结构设计
双排桩的设计步骤通常是先进行桩的平面和竖向布置，设定桩长、桩距、排距，然后进行结构内力的计算和嵌固稳定性验算，确定设置
的桩长和桩距是否合理可行，再以截面承载力要求设计桩径以及节兰
和冠梁截面尺寸，并成功进行桩身和刚架梁、冠梁的配筋。

1、双排桩布置
双排桩结构要求地下结构外墙与总体规划红线之间有足够的空间。

典型廊门方式有前后排等桩距的矩形布置（图5.50）和梅花形布置，
以及前后排桩距不相等和格栅形布置等。

在竖向，
前后排桩可等长和非等长布置，前后桩桩顶主峰可相同也可不同。

由于双排桩的应用研积累不多，平面刚架内力计算方法仅适用于排桩
矩形布置的计算，因此，一般可按等长、桩顶标高相同的等桩距矩形
人字形方式进行设计，在有足够经验时，可采取其他布方式。

2、桩长、桩距和排距的设计
双排桩正方形刚架计算模型，需要有设定桩长和排距，在计算作
用在刚架上的土压力时需要设定桩长和桩距。

因此，在设计前先应初
步设定桩长、桩距和排距。

以内力计算结果合理的要求确定桩距，再
以满足双排桩的嵌固稳定性验算的确定桩长和排距。

桩重要的嵌固深度是容许双排桩结构嵌固稳定性的重要参数。

在
初步设置时，对淤泥质土，不宜小于基坑深度，对淤泥，不宜小于1.2倍基坑深度;对一般黏性土、砂土，不宜小于0.6倍基坑深度。

桩距的设置对土压力和结构内力的计算结果产生较大影响，排桩
间距的选取仍须按亦须结构弯矩大小与变形要求确定。

大于一般排桩
的服务中心距不宜大于桩直径的2.0倍，特殊情况下，排桩间距的确
定还要考虑桩间间土的稳定性建议，根据工程经验，对大桩径或黏性土，排桩的净间距在900mm以内，对小桩径或砂土，排桩的净间距在600mm以内较常见。

双排桩的排距是双排桩设计的参数。

根据结构力学的基本原理及
计算分析结果，双排桩没多久架结构中的桩与单排的受力特点有较大
的区别。

锚拉式、支撑式、悬臂式排桩，在水平荷载作用下只产生弯
矩和剪力。

而双排桩刚架结构在水平荷载作用下，桩的内力除弯矩、
剪力外，还有轴力，前排桩的轴力为压力，后排桩的轴力为拉力。

桩
身轴力的存在，使得前排桩发生下压的前排竖向位移，后排缆线发生
向上的竖向位移。

前后排桩出现不同方向的竖向位移，就意味着双排
缆线刚架出现了向基坑方向的整体倾斜，增大了双排桩刚架顶端的水
平位移。

而在其他参数不变的市场条件下，桩身轴力随着双排桩排距
的减小而增大。

因此，排距过小时，将使得刚架结构剪应力不合理，
但排距过大刚架效果将减弱，其合理的范围为2～5倍桩径。

3、桩山道以及桩身配筋计算
平面架结构刚架结构计算出来的桩身剑法，有弯矩、剪力和轴力，并且前排桩的轴力为财务压力，后排桩的轴力为拉力，因此，除应按
第4.5.1节的督促进行桩的受弯、受剪承载力计算外，还应对前排桩
也按偏心受压构件、后排桩按偏心受拉构件进行受压、受拉截面承载
力计算，并以此进行桩径与桩身配筋设计;其承载力和构造应符合现行
国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。

4、钢架梁和冠梁的截面尺寸和配筋计算刚架梁的宽度不应小于桩径。

刚双排前簷高度是双排桩设计的重要参数，双排桩顶部水平位移
将随刚架梁高度的减小增大而增高，但当梁高大于桩径时，再增大梁
高桩顶上水平位移就基本不变了，因此，在初步设置时，刚架梁高度
不宜小于0.8d，且刚好架梁高度与双排桩排距的比值取1/6～1/3为宜。

根据平面刚架结构山面计算出来的刚架梁的内力，并以跨高比判别刚
架梁是否属于备受弯构件，再根据《混凝土微观设计规范》GB50010按普通受弯构件或深受弯构件进行截面承载力计算，确定钢筋配置。

冠梁在双排桩支护结构中是作为一项构造措施，可按照单排桩设
计中的要求设。

5、节点设计
钢架梁与桩顶的刚性连接，使得结构计算模型可按上述平面刚架
计算模型;同时，刚接并使前后排桩的渔庄协同作用能更好地发挥，节
兰对内力的分配使得内力结果最合理经济，桩顶的位移也很小，因此，设计应采用硬性连接。

节点处桩与刚架梁受拉钢筋的搭接长度不必须
小于1.5屡受拉钢筋的锚固长度。

因桩顶与刚架梁的连接按完全刚接
考虑，其受力特点类似于混凝土结构中框架顶层，故其节点构造应符
合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对框架顶层端节点链路的有关规定。

实际施工过程中，因施工质量和工序症结，也可能使原来设计的
刚接变成铰接方式。

铰接节点只能传递轴力和剪力，无须承担弯矩作用，实际上这道梁就实际上成为几根链杆，因而仍须加强施工管理，
杜绝此类情况发生。

6、前排桩设置要求
一般来说刚架结构稍差对相邻柱间的沉降差非常敏感。

双排桩从
刚架结构前、后排桩内的轴力，前后排桩产生的沉降差对结构的内力、
变形影响很大。

在其他市场条件不变的情况下，桩顶水平位移、桩身唯一弯矩一般随着前、后排桩沉降差的增大渔庄基本呈线性增加。

后排桩由于全桩长范围有土的约束，继续向上的竖向位移很小，因此须采取措施减小前排需先桩的沉降。

有效的措施有∶桩端选择桩端阻力较高的土层、泥浆护壁钻孔桩控制沉渣厚度不大于50mm或采用桩底后注浆加固沉渣。