超高层建筑桩基础承载分析及质量控制
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坏。
沉 降 曲 线 表 现 为 缓 变 型 ，无 明显 特 征 点 ， 因 此 ． 极 限 承 载 力特 征 值 的 确 定 一 般 应 以位 移 控 制 。
１ ． ２影响荷载传递性状的因素
（ ） 桩 端 土 与 桩 周 土 的 刚 度 比 愈 小 ． 桩 身 轴 力 沿 深 度 １
大 直 径 桩 的 荷 载 一 沉 降 特 点 ： 端 持 力 层 性 质 不 同 的 大 桩
均匀 ，土 层呈斜 状分布 和土层 中夹有大 的孤石或 其它硬物 的情形 ．旌工前 必须作 好准备 。在不均 匀地层 中钻孔时 。 钻机 自重 大 、钻 杆刚度 大较为有 利。进入 不均匀硬 层 、斜 状 岩层和 碰到孤 石时 ，钻速要开慢 档。处 理大孤 石和坚硬 岩石 ，采用 自重大的复合式牙轮钻头都是有效 的方法。
（）钢筋笼 ｌ 或下沉 ２ ＝ 浮
（ ）随桩 端扩径比的增大 ，桩端分 担荷载比增加 。对 ４ 于均 匀土层 中的 中长 桩 ．其桩 端分担 荷载 比 ，等直 径桩仅
约 ５ ，扩 径 比等 于 ３ ％ 的扩 底 桩 可增 至３ ％ 。 ５
１３ ．桩的受 力特点
（ ）摩 擦 型桩 １
摩 擦 型大 直 径桩 桩端 持 力层 一 般 为粘 性 土且 桩长 较 长 。 当桩 顶荷载 受到 轴 向静 荷载 的时候 ，荷载增大 后桩土 相 对位移较 大 ，荷载 主要 由桩侧摩 阻力承担 ，由于桩 端持 力层 质较 差 ，很快 达到破坏 阶段 。桩端 阻力与桩 顶荷载
之 比 几 乎 为 零 。 当桩 侧 摩 阻 力 达 到 极 限 时 ．沉 降 迅 速 增 大 而超过允许值 。
（ ）端 承 桩 ２
钢筋笼 上浮或下沉 系指钢 筋笼 的位置 高于或 低于设计 位置 的现 象 。上 浮较大 时 ．降低 了桩体抗 水平 剪切能力 ；
下 沉 过 多 ，给 土 建 施 工 带 来 麻 烦 和损 失 。
到 可 以忽 略 不计 ；
继续增加桩顶荷载 。则其增量将全部 由桩端 阻力承担。
２主 要施工质 量控 制措施探讨
（ ）孔 斜 Ｉ
为避免 钻孔倾斜 ，在钻机 就位和钻 孔过程 中．要随 时
注 意 校 核 钻 杆 的 垂 直 度 。发 现 倾 斜 及 时 纠 正 。 对 于 地 基 不
Biblioteka Baidu
持 力层为基 岩的短桩 ．一般 为嵌岩桩 ．可 以视 为端承 桩 。轴向荷 载施加于桩 顶 ，随着荷载逐 渐增 大 。桩 身混凝 土的弹性压 缩激发部 分桩侧 摩阻 力并很快 将荷载传 递给桩 端 。 由于桩 身压缩量 极小 ．桩侧 阻力因桩 土相对位 移小而 不 能充分 发挥 ，桩顶 荷载主 要由端承 力来承 担。如 果基岩
钢筋笼 旋转初始位 置准确 无误 ，并 与孔 口固定牢 固。
为 防 止 铁 丝 拉 长 下 沉 或 顶 住 上 升 力 ．可 采 用 吊装 加 套 管 等
方法顶住 钢筋笼 上 口；加快灌注速 度 ，缩 短浇灌 时间 ．或
添 加 缓 凝 剂 。防 止 混 凝 土 顶 层 进 入 钢 筋 笼 时 流 动 性 变 小 ． 混凝 土 接 近 笼 底 时 ， 控 制 导 管 埋 深 在 １ ～２ ．尽 量 减 少 穿 ． ５ ｍ
很 好 ．则 破 坏 型 式 往 往 表 现 为桩 身 混 凝 土 从 弹 性 阶 段 一 塑 弹
ｌ ｃ ， ＿ ｌ ＝ ｊ ．Ｏ、
探索 ． 技术
【 摘
要】 研 究 超 长 桩 的
承 载变形 机理 既是 桩 基 工程理 论发 展 的需 要 ，也是 工程 界 的迫
切要 求 。本文 主要 分 析 了高层 建筑 超长 大
直径 灌注 桩基 础的 承 载 能力 ，然后 针对 施 工的 主要 质量 控制 措 施作了探讨 。 【 关键词】
大直 径桩
能力 质星控制
承 载
超高层建筑桩 基础承 载分析及质量控制
１超高层建筑桩基础承载 能力分析
１１ ． 桃的荷载 传递
大 直 径 桩 的 荷 载 传 递 一 般 可 以 分 为 四 个 阶 段 ：桩 侧 摩 阻 力 发 挥 段 ，此 时 桩 端 阻 力 为 零 ，桩 端 无 沉 降 ；桩 端 阻 力
一
开 始发 挥 ，桩顶 荷 载 由桩 侧 摩阻 力 和桩端 阻 力共 同承 担： 桩端 开始 出现 沉降 。初期 为沉 渣 的压 实 ，后 期为桩 端持 力 层 的压 缩 ；桩 侧摩 阻力发挥到 极限值 ，桩顶 荷载 的进一步 增加全 部 由桩 端阻 力承担 ，桩 端沉 降进一步 发展 。桩端土 体逐 步屈服 ：桩端持 力层达 到塑性状 态或桩 身被压 坏而破
明显的破坏特征 点：桩 侧阻力都在较小沉降（０ Ｉｍｍ） １一５ 下发
挥 出 来 ，而 端 阻 力 随 沉 降 增 大 而 逐 渐 发挥
大直径桩 的破 坏特性： 随着荷载增加 ．桩 底以下土体产 生竖 向和侧 向压 缩 ，由此 排出 的土体积足 以容纳桩 端的下
沉 体 积 ，而 不 会 导 致 土 体 形 成 通 向 桩 端 平 面 以上 的 连 续 剪 切 滑 动 面 。 这 种 以 压 缩 机 理 起 主 导 作 用 的渐 进 破 坏 ，荷 载
衰减愈快 ，即传递到桩端的荷载愈小 ； （ ）随桩土 刚度 比的增 大 ，传递到桩 端的荷载增大 。 ２
直径桩 具有相似 的荷载一 沉降特性 ，都属于缓 变型 ，不显示
７０ ＪＸ ０／００ Ｓ Ｘ ９ １ ２
侧 阻 发挥 值也 相应 增 大 ；但 当桩 土 刚度 比大 于等 于 １ ０ ００ 后 ，端阻分担 的荷载比变化不 明显 ； （ ）随桩的长径比 的增大 ．传递 到桩端的荷载减小 ， ３ 桩 身下部侧 阻发挥值 相应 降低。 当长 径 比大于等于４ 时 ， ０ 在 均匀土层 中 ，其端 阻分担 的荷载 比趋于 零 ；当长 径 比大 于等 于１ ０ ，不论桩端 土刚度多大 ，其端 阻分 担荷载值小 ０时
沉 降 曲 线 表 现 为 缓 变 型 ，无 明显 特 征 点 ， 因 此 ． 极 限 承 载 力特 征 值 的 确 定 一 般 应 以位 移 控 制 。
１ ． ２影响荷载传递性状的因素
（ ） 桩 端 土 与 桩 周 土 的 刚 度 比 愈 小 ． 桩 身 轴 力 沿 深 度 １
大 直 径 桩 的 荷 载 一 沉 降 特 点 ： 端 持 力 层 性 质 不 同 的 大 桩
均匀 ，土 层呈斜 状分布 和土层 中夹有大 的孤石或 其它硬物 的情形 ．旌工前 必须作 好准备 。在不均 匀地层 中钻孔时 。 钻机 自重 大 、钻 杆刚度 大较为有 利。进入 不均匀硬 层 、斜 状 岩层和 碰到孤 石时 ，钻速要开慢 档。处 理大孤 石和坚硬 岩石 ，采用 自重大的复合式牙轮钻头都是有效 的方法。
（）钢筋笼 ｌ 或下沉 ２ ＝ 浮
（ ）随桩 端扩径比的增大 ，桩端分 担荷载比增加 。对 ４ 于均 匀土层 中的 中长 桩 ．其桩 端分担 荷载 比 ，等直 径桩仅
约 ５ ，扩 径 比等 于 ３ ％ 的扩 底 桩 可增 至３ ％ 。 ５
１３ ．桩的受 力特点
（ ）摩 擦 型桩 １
摩 擦 型大 直 径桩 桩端 持 力层 一 般 为粘 性 土且 桩长 较 长 。 当桩 顶荷载 受到 轴 向静 荷载 的时候 ，荷载增大 后桩土 相 对位移较 大 ，荷载 主要 由桩侧摩 阻力承担 ，由于桩 端持 力层 质较 差 ，很快 达到破坏 阶段 。桩端 阻力与桩 顶荷载
之 比 几 乎 为 零 。 当桩 侧 摩 阻 力 达 到 极 限 时 ．沉 降 迅 速 增 大 而超过允许值 。
（ ）端 承 桩 ２
钢筋笼 上浮或下沉 系指钢 筋笼 的位置 高于或 低于设计 位置 的现 象 。上 浮较大 时 ．降低 了桩体抗 水平 剪切能力 ；
下 沉 过 多 ，给 土 建 施 工 带 来 麻 烦 和损 失 。
到 可 以忽 略 不计 ；
继续增加桩顶荷载 。则其增量将全部 由桩端 阻力承担。
２主 要施工质 量控 制措施探讨
（ ）孔 斜 Ｉ
为避免 钻孔倾斜 ，在钻机 就位和钻 孔过程 中．要随 时
注 意 校 核 钻 杆 的 垂 直 度 。发 现 倾 斜 及 时 纠 正 。 对 于 地 基 不
Biblioteka Baidu
持 力层为基 岩的短桩 ．一般 为嵌岩桩 ．可 以视 为端承 桩 。轴向荷 载施加于桩 顶 ，随着荷载逐 渐增 大 。桩 身混凝 土的弹性压 缩激发部 分桩侧 摩阻 力并很快 将荷载传 递给桩 端 。 由于桩 身压缩量 极小 ．桩侧 阻力因桩 土相对位 移小而 不 能充分 发挥 ，桩顶 荷载主 要由端承 力来承 担。如 果基岩
钢筋笼 旋转初始位 置准确 无误 ，并 与孔 口固定牢 固。
为 防 止 铁 丝 拉 长 下 沉 或 顶 住 上 升 力 ．可 采 用 吊装 加 套 管 等
方法顶住 钢筋笼 上 口；加快灌注速 度 ，缩 短浇灌 时间 ．或
添 加 缓 凝 剂 。防 止 混 凝 土 顶 层 进 入 钢 筋 笼 时 流 动 性 变 小 ． 混凝 土 接 近 笼 底 时 ， 控 制 导 管 埋 深 在 １ ～２ ．尽 量 减 少 穿 ． ５ ｍ
很 好 ．则 破 坏 型 式 往 往 表 现 为桩 身 混 凝 土 从 弹 性 阶 段 一 塑 弹
ｌ ｃ ， ＿ ｌ ＝ ｊ ．Ｏ、
探索 ． 技术
【 摘
要】 研 究 超 长 桩 的
承 载变形 机理 既是 桩 基 工程理 论发 展 的需 要 ，也是 工程 界 的迫
切要 求 。本文 主要 分 析 了高层 建筑 超长 大
直径 灌注 桩基 础的 承 载 能力 ，然后 针对 施 工的 主要 质量 控制 措 施作了探讨 。 【 关键词】
大直 径桩
能力 质星控制
承 载
超高层建筑桩 基础承 载分析及质量控制
１超高层建筑桩基础承载 能力分析
１１ ． 桃的荷载 传递
大 直 径 桩 的 荷 载 传 递 一 般 可 以 分 为 四 个 阶 段 ：桩 侧 摩 阻 力 发 挥 段 ，此 时 桩 端 阻 力 为 零 ，桩 端 无 沉 降 ；桩 端 阻 力
一
开 始发 挥 ，桩顶 荷 载 由桩 侧 摩阻 力 和桩端 阻 力共 同承 担： 桩端 开始 出现 沉降 。初期 为沉 渣 的压 实 ，后 期为桩 端持 力 层 的压 缩 ；桩 侧摩 阻力发挥到 极限值 ，桩顶 荷载 的进一步 增加全 部 由桩 端阻 力承担 ，桩 端沉 降进一步 发展 。桩端土 体逐 步屈服 ：桩端持 力层达 到塑性状 态或桩 身被压 坏而破
明显的破坏特征 点：桩 侧阻力都在较小沉降（０ Ｉｍｍ） １一５ 下发
挥 出 来 ，而 端 阻 力 随 沉 降 增 大 而 逐 渐 发挥
大直径桩 的破 坏特性： 随着荷载增加 ．桩 底以下土体产 生竖 向和侧 向压 缩 ，由此 排出 的土体积足 以容纳桩 端的下
沉 体 积 ，而 不 会 导 致 土 体 形 成 通 向 桩 端 平 面 以上 的 连 续 剪 切 滑 动 面 。 这 种 以 压 缩 机 理 起 主 导 作 用 的渐 进 破 坏 ，荷 载
衰减愈快 ，即传递到桩端的荷载愈小 ； （ ）随桩土 刚度 比的增 大 ，传递到桩 端的荷载增大 。 ２
直径桩 具有相似 的荷载一 沉降特性 ，都属于缓 变型 ，不显示
７０ ＪＸ ０／００ Ｓ Ｘ ９ １ ２
侧 阻 发挥 值也 相应 增 大 ；但 当桩 土 刚度 比大 于等 于 １ ０ ００ 后 ，端阻分担 的荷载比变化不 明显 ； （ ）随桩的长径比 的增大 ．传递 到桩端的荷载减小 ， ３ 桩 身下部侧 阻发挥值 相应 降低。 当长 径 比大于等于４ 时 ， ０ 在 均匀土层 中 ，其端 阻分担 的荷载 比趋于 零 ；当长 径 比大 于等 于１ ０ ，不论桩端 土刚度多大 ，其端 阻分 担荷载值小 ０时