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【摘 要】 随着社会的发展，建筑项目越来越多，促进了建筑行业的快速发展。在建筑工程中桩基础得到了广泛的采用，因此加强对其的研究是非常有意义的对此本文主要分析了抗拔桩设计的相关方。
【关键词】 抗拔桩；设计；承载力
引言：
当天然地基承载力不能满足上部结构的需求或因持力土层埋深过深，运用天然地基则其综合造价较高时，桩基础应运而生。随着城市立体化的蓬勃发展，大型地下汽车库也迅速侵占城市的地下空间。地下工程设计的一个重要环节：抗浮设计。增加过多的地下室自重来抵抗水浮力，工期虽短，但整体工程造价较高；设置灌注桩作为抗拔桩，则工期较长，造价也不尽人意；恰当运用预制桩为抗拔桩，则施工工期短，施工场地整洁，其工程造价亦经济。目前预制桩应用于抗拔桩设计，存在一些模糊，存在很多的问题，需要引起我们的重视。
1、抗拔桩基本要求
1.1、抗拔桩材料要求
抗拔桩的混凝土等级不宜过高，一般取C30、C35即可，桩身混凝土应符合《混凝土结构设计规范》（GB5010-2010）的相关规定。桩身混凝土的材料、最小水泥用量、水灰比、抗渗等级等应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB5010-2010）、《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）及《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476）的相关规定。受力钢筋宜采用HPB300、HRB335、HRB400级钢筋，其质量应符合相关规范的规定。
1.2、构造要求
抗拔灌注桩纵筋的保护层厚度宜取50，抗拔桩配筋率应根据实际计算确定，并不应小于0.62～2%（小直径桩取高值）。抗拔桩及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩，应等截面或变截面通长配筋，除此之外抗拔桩的构造还应满足《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中4.1章相关要求。
2、抗拔桩设计
2.1、同受压桩相同，抗拔桩承载力特征值应通过单桩竖向抗拔载荷试验确定。
根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）中第8.5.9条，当桩基承受拔力时，应对桩基进行抗拔验算，单桩抗拔承载力特征值应通过单桩竖向抗拔载荷试验确定，并应加载至破坏。
根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中5.4.5条及5.4.6条可对抗拔桩极限承载力标准值初步计算：
其抗拔承载力为：
（1）
2.2、桩身强度应满足设计要求
在确定抗拔承载力的同时，应对桩身强度进行计算，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）第5.8.7条：
（2）
对于非预应力的钢筋混凝土抗拔桩的正截面受拉承载力计算公式可简化为：
（3）
2.3、裂缝控制计算
根据抗拔桩多为水下抗浮桩，其工作环境，应对其裂缝进行验算，抗拔桩应根据环境类别控制裂缝宽度满足设计要求。抗拔桩裂缝应满足《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中第8.5.12条及《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中5.8.8条相关要求。并应按《混凝土结构设计规范》第7.1.2条进行裂缝验算。
（4）
3、抗拔桩设计中存在的问题
1）抗拔预制桩至今无专门规范和标准图集供遵循，设计人员只能参考其他图集。2）地质勘探资料和设计文件存在的问题：地质勘探主要存在勘探孔间距太大、孔深太浅、土工试验数量不足、土工取样和土工试验不规范、桩周摩阻力和桩端阻力不准等问题。对桩基础持力层厚度变化较大的场地，应适当加密地质勘探孔，必要时应进行补充勘探，设计人员存在对地质勘探资料没有认真消化、桩型选择不当、地面相对标髙不清、桩侧摩阻力计算未考虑液化等问题。设计场地有较厚的回填层和软土层时，设计者应认真校核桩基是否存在负摩擦现象。3）对于特殊地质条件，由于设计人员缺乏经验，一味迎合建设单位追求经济效益，选错抗拔桩型，导致打桩失败，造成损失。例如：扬州某地下人防工程，原设计为钻孔灌注桩，个别承压同时兼抗拔，部分单层地下室为抗拔。建设单位嫌桩造价高，改用预应力管桩。打桩时，由于挤土效应将与之相邻的建筑物之间的小区道路隆起，损坏了道路及下面的管线，危及相邻的居民楼，不得不放弃管桩改按原设计施工。4）预应力管桩作抗拔桩时，大多设计人员沿用图集抗压桩的构造。由于无规范理论依据，一般对接桩的连接焊缝和桩顶锚固节点、灌芯混凝土与管桩内壁粘接力等不计算或很少计算。也未对管桩抗腐烛性提出技术、质量保证措施，在有腐烛性的环境内使用耐久性难以保证。关于摩擦型预应力管桩长径比的限制，规范无规定，图集规定为大于。在较厚的软土地区应严格控制桩长径比（建议D/L>1/80）和接头数量，除按规范J4J94-2008验算桩竖向承载力和桩身强度外，还要验算水平承载力。5）钻孔灌注桩抗拔时只计算抗拔承载力，忽视了裂缝验算。尤其在腐烛性环境内更要严格控制樁裂缝宽度。桩抗拔承载力计算时，应考虑桩本身自重对抗浮的贡献，以节约造价。一般取一块柱网面积计算：
每根桩承担的抗拔桩极限承载力标准值
式中n为桩数，按桩基规范第JGJ94-20085.4.5-5.4.8条内容验算。
6）在永久性的地下室中采用锚固段在土层中的抗浮锚杆（索）应慎重。规范GB50007-2002第8.6.1条明确规定：岩石锚杆基础适用于直接建在基岩上的柱基，以及承受拉力或水平力较大的建筑物基础。锚杆基础应与基岩连成整体，即岩石锚杆（索）作抗拔时，必须将铺杆（索）锚固在岩石土层内，所以抗浮锚杆索一般用于基坑边坡支护工程中，不能用于抗拔尤其有液化土层时）。对于采用专利技术的锚杆（索）用于地下室抗浮设计（例如端头扩大锚杆）时，若在当地初次运用，宜采取专项论证、评审的方式予以审查。
4、抗拔桩设计中应注意的几个问题
抗拔桩设计计算中较一般的承载桩基考虑的问题较多，设计中要注意如下几个方面的问题：
1）在抗拔力荷载计算中，对建筑物而言，总抗浮荷载与场地地下水位密切相关，设计计算中浮力的大小应依据建筑物的使用年限取历史最高水位进行计算，一般由勘探单位提供；2）在单桩抗拔力设计值的确定中，单桩抗拔力与桩长、建筑物底板结构、房屋跨度相关等方面，在实际工程中，一般抗浮桩宜布于构造柱，底板梁体邻近，这样使底板受力较好。因此，在抗浮桩单桩设计时，应依据结构单跨宽度，经过初步试算，来确定抗浮桩的大致数量及初步的单桩抗浮力设计值大小；3）在抗拔桩桩体结构设计中，抗拔桩主要依靠桩体的侧摩阻提供抗拔力，其受力机理基本类似于锚杆，但由于土体中应力垂分布使土体处于受拉状态。因此，其侧摩阻大小不能简单的依据承载桩的侧摩阻来计算其承载力，必须进行修正，修正系数可参考桩基规范；桩体的配筋依据抗拔桩承载力极限标准值进行抗拉配筋，依据桩体应力分布原理，可采用不均一配筋法，即抗拔桩下段由于其拉力相对较小，可适当降低配筋量，底端依据混凝土抗拉强度的大小，减小钢筋笼长度，从而降低工程造价；4）整体稳定性验算中，对抗浮桩与土体间形成一抗浮整体，设计中应对群桩效应问题进行验算，以确保群桩整体抗浮力大于总浮力荷载。此外，对基础底板单位面积的浮力荷载与抗拔桩所提供的底板抗浮力进行必要的验算，以确保基础的整体稳定性；
结束语：
随着社会的发展，抗拔桩被越来越多的应用于工程中，因此我们要高度重视，加强对其的研究，从而为工程质量提供一定的保障。
参考文献：
[1]刘娟.浅议抗拔桩设计应考虑的几个问题[J].四川建材，2010，03：83+86.
[2]李篧，李峰.抗拔桩设计方法[J].中国煤田地质，2003，01：51-53.
【关键词】 抗拔桩；设计；承载力
引言：
当天然地基承载力不能满足上部结构的需求或因持力土层埋深过深，运用天然地基则其综合造价较高时，桩基础应运而生。随着城市立体化的蓬勃发展，大型地下汽车库也迅速侵占城市的地下空间。地下工程设计的一个重要环节：抗浮设计。增加过多的地下室自重来抵抗水浮力，工期虽短，但整体工程造价较高；设置灌注桩作为抗拔桩，则工期较长，造价也不尽人意；恰当运用预制桩为抗拔桩，则施工工期短，施工场地整洁，其工程造价亦经济。目前预制桩应用于抗拔桩设计，存在一些模糊，存在很多的问题，需要引起我们的重视。
1、抗拔桩基本要求
1.1、抗拔桩材料要求
抗拔桩的混凝土等级不宜过高，一般取C30、C35即可，桩身混凝土应符合《混凝土结构设计规范》（GB5010-2010）的相关规定。桩身混凝土的材料、最小水泥用量、水灰比、抗渗等级等应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB5010-2010）、《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）及《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476）的相关规定。受力钢筋宜采用HPB300、HRB335、HRB400级钢筋，其质量应符合相关规范的规定。
1.2、构造要求
抗拔灌注桩纵筋的保护层厚度宜取50，抗拔桩配筋率应根据实际计算确定，并不应小于0.62～2%（小直径桩取高值）。抗拔桩及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩，应等截面或变截面通长配筋，除此之外抗拔桩的构造还应满足《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中4.1章相关要求。
2、抗拔桩设计
2.1、同受压桩相同，抗拔桩承载力特征值应通过单桩竖向抗拔载荷试验确定。
根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）中第8.5.9条，当桩基承受拔力时，应对桩基进行抗拔验算，单桩抗拔承载力特征值应通过单桩竖向抗拔载荷试验确定，并应加载至破坏。
根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中5.4.5条及5.4.6条可对抗拔桩极限承载力标准值初步计算：
其抗拔承载力为：
（1）
2.2、桩身强度应满足设计要求
在确定抗拔承载力的同时，应对桩身强度进行计算，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）第5.8.7条：
（2）
对于非预应力的钢筋混凝土抗拔桩的正截面受拉承载力计算公式可简化为：
（3）
2.3、裂缝控制计算
根据抗拔桩多为水下抗浮桩，其工作环境，应对其裂缝进行验算，抗拔桩应根据环境类别控制裂缝宽度满足设计要求。抗拔桩裂缝应满足《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中第8.5.12条及《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008中5.8.8条相关要求。并应按《混凝土结构设计规范》第7.1.2条进行裂缝验算。
（4）
3、抗拔桩设计中存在的问题
1）抗拔预制桩至今无专门规范和标准图集供遵循，设计人员只能参考其他图集。2）地质勘探资料和设计文件存在的问题：地质勘探主要存在勘探孔间距太大、孔深太浅、土工试验数量不足、土工取样和土工试验不规范、桩周摩阻力和桩端阻力不准等问题。对桩基础持力层厚度变化较大的场地，应适当加密地质勘探孔，必要时应进行补充勘探，设计人员存在对地质勘探资料没有认真消化、桩型选择不当、地面相对标髙不清、桩侧摩阻力计算未考虑液化等问题。设计场地有较厚的回填层和软土层时，设计者应认真校核桩基是否存在负摩擦现象。3）对于特殊地质条件，由于设计人员缺乏经验，一味迎合建设单位追求经济效益，选错抗拔桩型，导致打桩失败，造成损失。例如：扬州某地下人防工程，原设计为钻孔灌注桩，个别承压同时兼抗拔，部分单层地下室为抗拔。建设单位嫌桩造价高，改用预应力管桩。打桩时，由于挤土效应将与之相邻的建筑物之间的小区道路隆起，损坏了道路及下面的管线，危及相邻的居民楼，不得不放弃管桩改按原设计施工。4）预应力管桩作抗拔桩时，大多设计人员沿用图集抗压桩的构造。由于无规范理论依据，一般对接桩的连接焊缝和桩顶锚固节点、灌芯混凝土与管桩内壁粘接力等不计算或很少计算。也未对管桩抗腐烛性提出技术、质量保证措施，在有腐烛性的环境内使用耐久性难以保证。关于摩擦型预应力管桩长径比的限制，规范无规定，图集规定为大于。在较厚的软土地区应严格控制桩长径比（建议D/L>1/80）和接头数量，除按规范J4J94-2008验算桩竖向承载力和桩身强度外，还要验算水平承载力。5）钻孔灌注桩抗拔时只计算抗拔承载力，忽视了裂缝验算。尤其在腐烛性环境内更要严格控制樁裂缝宽度。桩抗拔承载力计算时，应考虑桩本身自重对抗浮的贡献，以节约造价。一般取一块柱网面积计算：
每根桩承担的抗拔桩极限承载力标准值
式中n为桩数，按桩基规范第JGJ94-20085.4.5-5.4.8条内容验算。
6）在永久性的地下室中采用锚固段在土层中的抗浮锚杆（索）应慎重。规范GB50007-2002第8.6.1条明确规定：岩石锚杆基础适用于直接建在基岩上的柱基，以及承受拉力或水平力较大的建筑物基础。锚杆基础应与基岩连成整体，即岩石锚杆（索）作抗拔时，必须将铺杆（索）锚固在岩石土层内，所以抗浮锚杆索一般用于基坑边坡支护工程中，不能用于抗拔尤其有液化土层时）。对于采用专利技术的锚杆（索）用于地下室抗浮设计（例如端头扩大锚杆）时，若在当地初次运用，宜采取专项论证、评审的方式予以审查。
4、抗拔桩设计中应注意的几个问题
抗拔桩设计计算中较一般的承载桩基考虑的问题较多，设计中要注意如下几个方面的问题：
1）在抗拔力荷载计算中，对建筑物而言，总抗浮荷载与场地地下水位密切相关，设计计算中浮力的大小应依据建筑物的使用年限取历史最高水位进行计算，一般由勘探单位提供；2）在单桩抗拔力设计值的确定中，单桩抗拔力与桩长、建筑物底板结构、房屋跨度相关等方面，在实际工程中，一般抗浮桩宜布于构造柱，底板梁体邻近，这样使底板受力较好。因此，在抗浮桩单桩设计时，应依据结构单跨宽度，经过初步试算，来确定抗浮桩的大致数量及初步的单桩抗浮力设计值大小；3）在抗拔桩桩体结构设计中，抗拔桩主要依靠桩体的侧摩阻提供抗拔力，其受力机理基本类似于锚杆，但由于土体中应力垂分布使土体处于受拉状态。因此，其侧摩阻大小不能简单的依据承载桩的侧摩阻来计算其承载力，必须进行修正，修正系数可参考桩基规范；桩体的配筋依据抗拔桩承载力极限标准值进行抗拉配筋，依据桩体应力分布原理，可采用不均一配筋法，即抗拔桩下段由于其拉力相对较小，可适当降低配筋量，底端依据混凝土抗拉强度的大小，减小钢筋笼长度，从而降低工程造价；4）整体稳定性验算中，对抗浮桩与土体间形成一抗浮整体，设计中应对群桩效应问题进行验算，以确保群桩整体抗浮力大于总浮力荷载。此外，对基础底板单位面积的浮力荷载与抗拔桩所提供的底板抗浮力进行必要的验算，以确保基础的整体稳定性；
结束语：
随着社会的发展，抗拔桩被越来越多的应用于工程中，因此我们要高度重视，加强对其的研究，从而为工程质量提供一定的保障。
参考文献：
[1]刘娟.浅议抗拔桩设计应考虑的几个问题[J].四川建材，2010，03：83+86.
[2]李篧，李峰.抗拔桩设计方法[J].中国煤田地质，2003，01：51-53.