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【摘 要】 当天然地基土不能满足基础的变形和承载力要求时,可以采用桩基础将荷载传至深部土层。随着科学技术的发展和工程实践的深入,各种新型桩基的应用为桩型的选用提供了更广泛的选择空间。合理的选用桩基类型,优化布置方案,必将为工程节省大量成本。本文对几种常用桩基类型的特点和成本进行了对比分析,以某实际工程为例进行了桩型选择,并对桩基布置方案进行了分析和选择。
【关键词】 桩基;基础;选型;布置
引言
桩基础有比较大的整体性和刚度,能承受更大的竖向和水平荷载,能适用高大建筑物对地基的要求。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱上层传递到较深的坚硬土层上,以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高,沉降量小而均匀,沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用,广泛用于房屋地基、桥梁、水利等工程中。
1桩基选型方案的比较分析
1.1桩型的特点对比
(1)预应力混凝土管桩(PHC桩)
PHC管桩属于挤土桩的一种,由于采用工厂预制加工,桩身质量较稳定,目前在工程中大量运用。选用PHC管桩需注意以下技术要点:
①应考虑沉桩挤土效应对邻近桩、建筑物、道路和地下管线等产生的不利影响;
②应考虑沉桩方式(锤击或静压)对周边环境的影响,并采取相应措施;
③PHC管桩用于抗拔桩、锚桩或主要承受水平荷载时,应验算桩身和接头强度后选用;
④当管桩用于摩擦型桩时,桩的长径比不宜大于100,用于端承型桩时,桩的长径比不宜大于80。
(2)预制钢筋混凝土方桩
预制钢筋混凝土方桩也属于挤土桩的一种,由于采用工厂预制加工,桩身质量比较稳定,目前在工程中大量运用,但经济性略不如PHC管桩。选用预制钢筋混凝土方桩需注意以下技术要点:
①应考虑沉桩挤土效应对邻近桩、建筑物、道路和地下管线等产生的不利影响;
②应考虑沉桩方式(锤击或静压)对周边环境的影响,并采取相应措施;
③桩身穿过一定厚度的硬土层时,硬土层越厚沉桩越困难,锤击应力或压桩力越高;
④作为抗拔桩使用时,设计人员应根据抗裂要求计算确定混凝土强度等级和纵向钢筋配筋量;
⑤对于锤击桩,摩擦桩的长径比不宜大于120,端承桩或摩擦桩需穿越一定厚度的硬土层时,其长径比不宜大于100。
(3)钻孔灌注桩
当场地周围环境保护要求较高,估计采用预制桩难以控制沉桩挤土影响时,可采用钻孔灌注桩,钻孔灌注桩属于非挤土桩,目前在上海地区的工程中大量运用,施工工艺比较成熟。选用钻孔灌注桩需注意以下技术要点:
①由于采用泥浆护壁的成孔方式,现场需要设置运送泥浆的送浆和回淤的沟和井,一般施工现场卫生条件较差;
②设计桩径宜大于550mm,设计桩径即钻头直径,且实际灌注高度应高出设计桩顶标高5%的桩长,且不小于2m;
③钻孔灌注桩施工前,必须试成孔,以便检验地质资料、检验设备、施工工艺及技术要求是否适宜;
④钻孔灌注桩作为摩擦桩的长径比不宜大于120,作为端承桩其长径比不宜大于100。
1.2推荐桩基经济性对比
从每1000KN承载力的单位价格的比较可见,PHC管桩为预制混凝土方桩的80%左右,为钻孔灌注桩的50%左右,结合本工程的地质状况并考虑施工工期的因素,我们认为承压桩应首先考虑采用PHC管桩。本工程最终选择 Φ500和Φ600PHC管桩作为承压工程桩,桩长37m,持力层为第⑤2-2层(粉砂夹粉质粘土层)。
由于PHC管桩用于抗拔桩时,其单桩价格和制作周期有着明显优势,但桩头接桩构造比较复杂,一般选用抗拔桩时宜优先考虑预制方桩,如选用350×350或300×300的两节桩。但考虑到本工程施工工期紧、造价控制严的特点,经综合比较后采用Φ500PHC两节管桩(上节AB型13m,下节A型13m)作为抗拔桩,持力层为第⑤2-1层(砂质粉土夹粉质粘土)。
根据拟建场地的详细地质勘探报告及周围环境的情况,确定采用静压沉桩方式施工。同时要求沉桩施工必须合理安排打桩顺序,施工过程中应加强对周边环境进行监测,确保挤土效应不对邻近建筑物及管道等产生不良影响。
2桩基布置方案对比
对地下室底板的结构平面布置方案,设计中比较分析了两种方案:(1)、3mx3m均匀布置抗拔桩+柱下独立承台;(2)、集中布置抗拔桩+柱下独立承台+基础梁;
经比较,采用方案(1)的综合经济性明显优于方案(2),总造价可节省20%左右,且桩基制作及沉桩工期大大缩短,故本工程最终拟采用方案(1)进行施工图深化设计。
3结论
地基是整个建筑工程的基础支撑,若质量没有保障,承载力不足,很容易破坏建筑物的稳定性,尤其在当前高层建筑四处兴起的旺盛期,对地基承载能力提出了更高的要求。預制桩是常用的基础类型,具有极高的承载能力,可满足建筑工程聚物的要求,为提高施工水平,获取更好的施工质量,必须严格遵循预制桩的施工原则,采取相应技术措施,才能真正为大楼建筑的安全,提供安全有效的保障,为满足人们的需要做贡献。
【关键词】 桩基;基础;选型;布置
引言
桩基础有比较大的整体性和刚度,能承受更大的竖向和水平荷载,能适用高大建筑物对地基的要求。桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱上层传递到较深的坚硬土层上,以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高,沉降量小而均匀,沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用,广泛用于房屋地基、桥梁、水利等工程中。
1桩基选型方案的比较分析
1.1桩型的特点对比
(1)预应力混凝土管桩(PHC桩)
PHC管桩属于挤土桩的一种,由于采用工厂预制加工,桩身质量较稳定,目前在工程中大量运用。选用PHC管桩需注意以下技术要点:
①应考虑沉桩挤土效应对邻近桩、建筑物、道路和地下管线等产生的不利影响;
②应考虑沉桩方式(锤击或静压)对周边环境的影响,并采取相应措施;
③PHC管桩用于抗拔桩、锚桩或主要承受水平荷载时,应验算桩身和接头强度后选用;
④当管桩用于摩擦型桩时,桩的长径比不宜大于100,用于端承型桩时,桩的长径比不宜大于80。
(2)预制钢筋混凝土方桩
预制钢筋混凝土方桩也属于挤土桩的一种,由于采用工厂预制加工,桩身质量比较稳定,目前在工程中大量运用,但经济性略不如PHC管桩。选用预制钢筋混凝土方桩需注意以下技术要点:
①应考虑沉桩挤土效应对邻近桩、建筑物、道路和地下管线等产生的不利影响;
②应考虑沉桩方式(锤击或静压)对周边环境的影响,并采取相应措施;
③桩身穿过一定厚度的硬土层时,硬土层越厚沉桩越困难,锤击应力或压桩力越高;
④作为抗拔桩使用时,设计人员应根据抗裂要求计算确定混凝土强度等级和纵向钢筋配筋量;
⑤对于锤击桩,摩擦桩的长径比不宜大于120,端承桩或摩擦桩需穿越一定厚度的硬土层时,其长径比不宜大于100。
(3)钻孔灌注桩
当场地周围环境保护要求较高,估计采用预制桩难以控制沉桩挤土影响时,可采用钻孔灌注桩,钻孔灌注桩属于非挤土桩,目前在上海地区的工程中大量运用,施工工艺比较成熟。选用钻孔灌注桩需注意以下技术要点:
①由于采用泥浆护壁的成孔方式,现场需要设置运送泥浆的送浆和回淤的沟和井,一般施工现场卫生条件较差;
②设计桩径宜大于550mm,设计桩径即钻头直径,且实际灌注高度应高出设计桩顶标高5%的桩长,且不小于2m;
③钻孔灌注桩施工前,必须试成孔,以便检验地质资料、检验设备、施工工艺及技术要求是否适宜;
④钻孔灌注桩作为摩擦桩的长径比不宜大于120,作为端承桩其长径比不宜大于100。
1.2推荐桩基经济性对比
从每1000KN承载力的单位价格的比较可见,PHC管桩为预制混凝土方桩的80%左右,为钻孔灌注桩的50%左右,结合本工程的地质状况并考虑施工工期的因素,我们认为承压桩应首先考虑采用PHC管桩。本工程最终选择 Φ500和Φ600PHC管桩作为承压工程桩,桩长37m,持力层为第⑤2-2层(粉砂夹粉质粘土层)。
由于PHC管桩用于抗拔桩时,其单桩价格和制作周期有着明显优势,但桩头接桩构造比较复杂,一般选用抗拔桩时宜优先考虑预制方桩,如选用350×350或300×300的两节桩。但考虑到本工程施工工期紧、造价控制严的特点,经综合比较后采用Φ500PHC两节管桩(上节AB型13m,下节A型13m)作为抗拔桩,持力层为第⑤2-1层(砂质粉土夹粉质粘土)。
根据拟建场地的详细地质勘探报告及周围环境的情况,确定采用静压沉桩方式施工。同时要求沉桩施工必须合理安排打桩顺序,施工过程中应加强对周边环境进行监测,确保挤土效应不对邻近建筑物及管道等产生不良影响。
2桩基布置方案对比
对地下室底板的结构平面布置方案,设计中比较分析了两种方案:(1)、3mx3m均匀布置抗拔桩+柱下独立承台;(2)、集中布置抗拔桩+柱下独立承台+基础梁;
经比较,采用方案(1)的综合经济性明显优于方案(2),总造价可节省20%左右,且桩基制作及沉桩工期大大缩短,故本工程最终拟采用方案(1)进行施工图深化设计。
3结论
地基是整个建筑工程的基础支撑,若质量没有保障,承载力不足,很容易破坏建筑物的稳定性,尤其在当前高层建筑四处兴起的旺盛期,对地基承载能力提出了更高的要求。預制桩是常用的基础类型,具有极高的承载能力,可满足建筑工程聚物的要求,为提高施工水平,获取更好的施工质量,必须严格遵循预制桩的施工原则,采取相应技术措施,才能真正为大楼建筑的安全,提供安全有效的保障,为满足人们的需要做贡献。