淺談樁基設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

劉艷兵 張文強(qiáng) 孔令召 張敏 李鳴

1中藍(lán)地產(chǎn)發(fā)展集團(tuán)有限公司青島分公司 山東 青島 266000 2濟(jì)寧市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 山東 濟(jì)寧 272000 3濟(jì)寧九巨龍建筑工程有限公司 山東 濟(jì)寧 272000

隨著中國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，這為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來了前所未有的機(jī)會。 在建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的過程中，為了保證樁基礎(chǔ)的使用功能和達(dá)到合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)使用壽命， 樁基工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量一定程度上決定著基礎(chǔ)工程質(zhì)量， 因此，樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的好壞在整個(gè)施工過程中起著至關(guān)重要的作用。

1 樁基及分類

樁基是把設(shè)置在巖土中的樁和樁頂連接的承臺共同作用組成的基礎(chǔ)或者把柱與樁連接的單樁基礎(chǔ)形式。 樁都埋于土層之中，若承臺底和土相互接觸，這是低樁承臺基礎(chǔ)。 建筑物的樁基一般屬于低承臺樁基礎(chǔ)。 樁基礎(chǔ)主要應(yīng)用在高層建筑、高速鐵路等項(xiàng)目工程中。樁基作用把建筑荷載自建筑物的上部通樁側(cè)圖傳到下部堅(jiān)硬、可壓縮的土層或巖層，樁基充分利用樁端阻力與樁側(cè)土摩擦力來抵抗豎向荷載的作用或者抗拔力的作用，同時(shí)借助樁側(cè)土的阻力來抵抗水平荷載。

依據(jù)荷載傳遞路徑，通?？梢詫痘殖啥顺袠逗湍Σ翗?。端承樁是指樁基穿過土層，樁端持力層為堅(jiān)硬的巖土層，建筑物荷載主要由樁端堅(jiān)硬的土或者巖層承受，樁側(cè)阻力相對較小，而摩擦樁是樁端不能到達(dá)堅(jiān)硬的土或者巖層，建筑物上部荷載主要通過樁身和樁側(cè)土之間摩擦承受，樁端土或者巖層的受力較小。 混凝土預(yù)制樁通常情況下適用中密度、塑性粘土、碎石土或其它的土層。 鉆孔灌注樁主要用于各種土或者巖層，施工過程中注意防止軟土中出現(xiàn)流砂而產(chǎn)生的塌孔，而鉆孔灌注樁適用于沒有地下水或地下水很少的地質(zhì)條件。

2.樁基設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意問題

2.1 樁基礎(chǔ)鋼筋設(shè)計(jì)

樁身箍筋應(yīng)為螺旋箍筋，鋼筋直徑不應(yīng)小于6mm，間距宜為200～300mm，當(dāng)樁基承受水平荷載較大時(shí)、承受水平地震作用的樁基同時(shí)考慮主筋作用的計(jì)算樁身承受壓力時(shí)，箍筋應(yīng)在樁頂以下5 d范圍內(nèi)全高加密，并且箍筋的間距不應(yīng)大于100mm； 當(dāng)箍筋受力時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50010的相關(guān)規(guī)定布置箍筋。樁身混凝土的保護(hù)層厚度應(yīng)符合下面要求：

1 樁身混凝土的強(qiáng)度等級應(yīng)大于C25，混凝土預(yù)制樁樁尖混凝土強(qiáng)度大于C30；

2混凝土灌注樁主筋的保護(hù)層厚度不小于35mm，位于地下水位以下的混凝土灌注樁鋼筋主筋的保護(hù)層厚度不得小于50 mm;

3四類、五類環(huán)境中樁身混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范及圖集的規(guī)定。

2.2 樁基礎(chǔ)承臺構(gòu)造

樁基礎(chǔ)承臺構(gòu)造措施，除應(yīng)滿足彎剪，還得符合抗沖切，同時(shí)符合以下要求：

柱下承臺最小寬度應(yīng)大于于500毫米，自側(cè)樁中心到最外緣距離不應(yīng)小于樁直徑d、邊長b，自樁外緣到承臺最外緣距離不應(yīng)小于150mm。 對于墻下帶帽梁，樁的外緣與帽梁外緣之間的距離不得小于75毫米。

高層建筑分為平板式、梁板式承臺，承臺厚度不得小于400mm，多層房屋建筑墻下布置樁箱形承臺的最小厚度為200mm。

2.3 樁與承臺連接構(gòu)造

1樁頂伸入承臺長度對中等直徑樁不宜小于50mm，而對大直徑樁不宜小于100mm.若樁伸入承臺的長度較大，這會減小承臺有效高度h0， 樁受力不利。

混凝土樁頂主筋伸入承臺內(nèi)并滿足錨固長度，錨固長度不得小于35d，d為主筋直徑?？拱螛稑俄斂v向鋼筋主筋的錨固長度應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定及構(gòu)造措施。

大直徑灌注樁，采用一柱連接一樁情況下，有兩種連接方式，一種是設(shè)置承臺， 將樁基礎(chǔ)和柱子通過承臺進(jìn)行連接；二種是樁、柱子直接連接。

2.4 樁基負(fù)摩擦阻問題

負(fù)摩阻力為樁側(cè)土的自重固結(jié)、濕陷性或者地上荷載作用產(chǎn)生的大于基樁沉降而造成的對樁側(cè)向下的摩阻力。樁基設(shè)計(jì)過程中應(yīng)分析負(fù)摩阻的作用。在填土的建筑場地施工過程中，應(yīng)該先進(jìn)行回填土并進(jìn)行壓實(shí)。在軟土場地進(jìn)行回填土施工之前應(yīng)該采用預(yù)設(shè)的塑料排水等相關(guān)措施，直到填土地基沉降大體穩(wěn)定之后才可以進(jìn)行下一步工序打樁；地面有大量堆載的建筑物打樁時(shí)，應(yīng)采用減小地面沉降對建筑物樁基影響的工程措施；對于擠土樁的施工，施工工藝采用消減超孔隙水壓力，進(jìn)而控制沉樁速率等措施，對于中性點(diǎn)以上的樁身可以采用對樁側(cè)表面進(jìn)行相關(guān)處理，用以減少負(fù)摩阻力的作用。

在樁基計(jì)算時(shí)，樁基礎(chǔ)不僅按豎向荷載布置，還應(yīng)進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)算，以驗(yàn)算樁底彎矩作用下的反力。 特別是大跨度、剪力墻、核心筒對基礎(chǔ)承載力的彎矩影響較大的情況。 有必要對高水位地下室、短肢剪力墻、大跨度結(jié)構(gòu)等較大彎矩承臺樁基是否存在上拔力進(jìn)行復(fù)核，增加樁間距，即增加反力臂，避免出現(xiàn)上拔樁。

2.5 抗拔樁設(shè)計(jì)問題

高水位的地下室、大跨度結(jié)構(gòu)、高寬比較大的高層房屋建筑，門剛輕型房屋的剛接柱腳，有可能會是抗拔樁的受力狀態(tài)，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工程中按抗拔樁進(jìn)行計(jì)算和復(fù)核。在抗拔樁進(jìn)行設(shè)計(jì)中，樁身配筋尚應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度的驗(yàn)算。

2.6 承臺土處理問題

無地下室的高層房屋建筑，其水平荷載主要依靠基礎(chǔ)埋深范圍內(nèi)的土承受，承臺高度的雜填土或者素填土應(yīng)分批進(jìn)行壓實(shí)，并采取相關(guān)的措施保證承臺之間和承臺底以下1.0 m范圍內(nèi)土層是非液化土。

3 結(jié)束語

樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)對基礎(chǔ)的施工質(zhì)量和使用壽命在一定程度上起著重要的作用，因此樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中必須結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)情況以所受荷載進(jìn)行計(jì)算，綜合考慮各種施工工藝。在保證滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下，節(jié)約工程造價(jià)。