试分析建筑结构有关桩基设计要点

试分析建筑结构有关桩基设计要点

周强

身份证号： 321027198204242717

[摘要]桩基是建筑施工过程中为整个建筑工程起到固定支撑作用的重要环节，会对工程整体质量与施工周期产生一定的影响。在我国城市化进程不断深入的背景下，对建筑行业发展起到了积极推动作用，特别是科学技术水平的高速发展使得当前建筑结构也逐渐趋向多样化方向发展，为了从根本上保证工程项目的建设质量与效果，势必要重视建筑结构中桩基设计与管理工作，把握装机结构设计要点为企业带来更多的利益。基于此，本文对建筑结构有关装机设计内容的要点做出了分析，为我国建筑行业可持续发展起到积极推动作用。

[关键词] 建筑结构；桩基；设计要点

近年来我国建筑行业发展速度迅猛，民众对建筑工程质量与安全性的要求也在不断提高，装机作为建筑工程项目的一项金属环节，相关施工技术已经发展到一定水平，且工期具有可控性，装机设计工作会对整个工程造价与施工周期带来一定的影响。因此对开发商与设计单位来说需要重视装机设计环节针对工程项目的实际情况，选择合适的装机类型，因此有必要分析建筑结构关于装机设计的要点。

一、确定类型与间距

选择装机类型是开展桩基设计工作的重要前提，在具体操作过程中也需要考虑各项影响因素，对建筑工程项目的地理情况、地形条件、施工环境进行充分分析，并综合各项因素考虑装机施工工艺的难度，分析不同装机材料的供应需求考虑到工程整体造价与施工期限等。综合施工技术与经济条件等作出最终的选择筛选出。第一，装机类型匹配且具有经济性的装机类型，在选择装机类型时选择标准不同，最终得出的选择结果也各不相同，第二，根据地质情况选择装机类型，针对土层较硬、岩层埋设深度相对较浅的地质情况可以考虑选择灌注装。若施工场地有较多淤泥则不能选择灌注桩，避免在后续施工过程中出现质量问题，为了保证工程质量可以选择预制桩在粘土、粉土砂石等地质环境情况下适合选择冲孔灌注桩。第三，根据荷载情况选择桩基类型，荷载影响因素主要是指荷载动静态、固定载荷实际情况、竖向荷载偏心距等特点。这些都会影响到装机承载能力。因此要以荷载的大小科学合理的选择单桩承载力。若承载较大则需要加大桩长与桩径不利于成本控制。单桩承载力较小增加桩的数量则难以发挥出地基的作用与价值。第四，根据施工情况选择装机类型。首先静压预制桩具有施工周期短的特点，在施工过程中不会造成严重的噪声污染，在城市建筑工程项目施工过程中适合选择此种装机类型。但是需要对粉砂层掩埋深度较大，难以保证桩端得到有力的支撑整体经济效果并不理想。其次打入式预制桩这种类型的装机主要包括预制方桩与预应力管桩两种类型。而预制方庄本强度较大无需过多的施工时间，但在施工过程中会消耗掉大量的钢筋。施工成本相对较高，而预应力管桩具有较强的穿透性、承载力较强，在经济性能方面较为优秀。此外，灌注装施工机械对简单，在施工过程中由于其无需过多震动也不会产生较多的噪音所以受到了广泛应用。最后桩间距是桩基设计中的重要数据之一，在确定桩间距时要充分考虑到桩基的承载力，装机的间距与承载力直接决定了桩基工程的施工难易程度，在选择中间距前要确定装机是摩擦桩还是端承桩摩擦桩会对装两侧土壤产生严重的影响，如果在进行设计时留有距离不够大，则桩与桩之间的土也会随装一同沉降，为此要加强桩基的承载能力可以适当增加桩与桩之间的距离，端承桩自身由桩端承载力量不会对周围土体情况带来严重的影响。因此可以选择较小的距离，在确定桩间距的过程中要对橙装过程中对土壤带来的挤压影响进行分析，若软土挤土效应大的装机设计的间距较小则。之前完成的装机容易受到后续施工装机带来的影响，容易出现移动、倾斜等问题，要保证最小的距离达到3.5d^[1]。

二、选择桩长与桩径

（一）桩长

在选择桩长时要充分考虑到桩端持力层以及进入持力层深度密度等因素，桩基的承载能力受桩端持力层影响对终端阻力、侧阻力发挥有很大程度的约束作用，因此要选择具有一定硬度的持力层。同时要对桩端进入持力层的深度进行有效的掌控，确保发挥出有效的承载作用。桩端进入持力层有一定的限定值在深度达到一定水平后，阻力能够达到一定的规定范围，此时该深度被称为临界深度，如果桩端进入到持力层的深度没有达到标准要求，则会导致桩端阻力受到影响，土质条件决定了临界深度。在不同土质状况下临界深度也有很大的差异。在确定桩端进入持力层深度的过程中要考虑到持力层的薄厚情况以及过程状况，如果在下方存在松软的卧层则要计算出实际的强度与形变，在进行桩长选择时要考虑到装机设计的经济条件。

（二）桩径

桩长、地质情况、承载力大小都是选择桩径过程中需要考虑的重要因素，若选择摩擦型桩桩径越小长度越长其承载能力越高。端承桩桩径的选择要充分考虑到经济因素，以设计施工的方向出发，土质情况存在差异桩径大小各不相同，在应用端部岩层时最好选择大直径的桩。由于地址情况复杂多样，因此在确定桩径时要综合考量地质情况对桩基带来的影响

^[2]。

三、单桩纵向承载力

在进行桩基设计的最初阶段，承载力与地基土物理指标对单桩纵向承载力的参考标准密切相关，最终需要估量出单桩纵向承载力。但是估量出的结果与最终的实际情况会有加大的差异，需要利用试验桩进行测验，并以此为基础做出调整。在设计施工方案过程中，会选择静载荷试验确定桩承载力的参数，针对一些设计要求较高，且工程项目所处地质环境较为复杂的桩基设计中可以应用此种方式。考虑到整个建筑工程施工时间较为紧张，在进行桩基设计时要具有紧迫感，通常会根据地质报告进行单桩承载力测试，并以此作为基础进行工程设计，难以保证此项操作的科学性。研究发现应用高应变动测法进行测试，能够有效降低承载力误差，同时此种方式在经济方面占据优势。因此，在进行桩基础设计时，要按照实际承载力进行，保证最终结果的科学性与合理性，提升建筑结构的稳固性^[3]。

四、水平承载力验算

对桩基水平承载力验算的目的是确保其具备良好的稳定性，我国相关法律法规规定需要对建筑工程桩基进行抗震验算。在具体运算过程中主要检验桩身与桩基水平承载力两部分内容，在检验桩身水平承载力时通常。情况下大直径灌注桩都能达到相关规定要求，预制桩要严格根据相关规定规范数值诸多因素都会对桩基水平承载力造成影响。例如，混凝土强度、桩身截面尺寸是否存在地下室等，如果是淤泥土质则需要进行及时处理，并且要确保回填的土质达到规定的标准要求，这种桩基水平承载力达到规定标准。

五、控制偏差

在进行桩基施工过程中需要提高对偏差控制操作的重视，一旦出现偏差便会产生附加内力，从而使装机安全受到影响，如果在施工过程中存在较大的偏差，则需要采取补桩的措施进行调整不但会增加施工任务量还会造成成本提高。针对较为常见的问题可以采取下列措施，若桩顶标高超过设计标准，则可以应用截桩的方式进行处理，针对超出的部分进行截断操作。如果是空心桩在进行截桩操作后会为施工造成一定的影响难以保证经济性，在桩顶标高低于设计标准时可以进行补装操作，如此一来会对工程整体施工作业造成严重影响。因此在工程施工过程中，需要对装顶标准高度进行严格控制确保标准高度与设计保持一致，在施工过程中要考虑到各方面影响因素为工程施工作业奠定良好基础^[4]。

结束语

综上所述，在整个建筑工程施工过程中桩基设计具有至关重要的作用与价值，要根据相关标准进行具体施工操作并考虑到可能对施工造成影响的各项因素设计出符合实际情况的桩基。为此相关工作人员要充分掌握工程所在地的实际情况，并对桩基设计进行及时调整，确保桩基设计与工程施工现场保持一致。

[参考文献]

[1]宣奇辰.建筑结构设计中桩基设计方法及实例分析[J].房地产世界,2020(20):37-39.

[2]杨东.结构设计中的桩基设计研究[J].中国建筑装饰装修,2022(02):116-118.

[3张林锋,李辉.建筑工程常用的地基基础与桩基设计探究[J].工程建设与设计,2020(22):40-41.

[4]李洪涛.建筑结构设计中桩基设计方法及实例分析[J].建筑技术开发,2019,46(08):3-4.

作者简介：周强，男， 1982.4；硕士；江苏扬州人；高级工程师，单位：1. 天地科技股份有限公司2.中煤科工开采研究院有限公司；主要从事煤矿工程建筑结构设计和研究工作。