浅谈灌注桩设计

王运成 马 辉

（1 山东华科规划建筑设计有限公司，山东 聊城 252000 2 滨州学院，山东 滨州 256600）

随着建筑物层数的增加天然地基上的浅基础不能满足相应的承载力和沉降要求，需要通过桩基础、墩基础等利用基地以下较深土层。常用桩型按材料类型有：预制混凝土三角形和方形桩、预应力混凝土管桩、预应力混凝土空心方桩、预应力混凝土实心方桩、灌注桩、钢桩、组合材料桩等。灌注桩按成桩工艺分为干法作业、泥浆护壁法、套管护壁法等。

1 工程简介

某工程为地上三十三层地下二层住宅楼，结构高度96.05米，长35.2 米，宽18.9 米，高宽比5.08，长宽比1.86。抗震设防烈度位于7 度0.15g 三类场地，地震分组第二组。工程地质资料揭示的地基主要受力层范围内为粉质黏土、粉砂及细砂等，本工程桩端置于细砂层。

2 单桩承载力特征值

结合当地经验及地质勘查报告桩，基形式采用泥浆护壁后注浆钻孔灌注桩。采用后注浆钻孔灌注桩技术，经压力灌浆的钻孔灌注桩，受力机理具有明显的预制桩特性，同时又克服了挤土桩的某些缺点[1]。根据规范[2]5.3.10 条估算单桩极限承载力标准值。拟采用600 直径后注浆正、反螺旋灌注桩，桩长35 米，单桩竖向承载力特征值取 Ra=2700KN。随着桩长增加承载力增加见图1.

按规范单桩竖向承载力特征值应由单桩极限承载力标准值除以安全系数2 得到。实际工程中错误将单桩极限承载力标准值用作单桩竖向承载力特征值造成工程安全隐患。桩基范围内存在液化土层时应考虑液化折减且桩身配筋需要加强。震害分析和试验研究表明，土层地震液化的影响程度与土层液化指数有关，液化指数越小液化越严重相应液化折减系数越小。存在液化土层的低承台桩基抗震验算应符合抗规[3]4.4.3 条，规范明确指出应按下列两种情况进行桩的抗震验算，并按不利情况设计：第一种情况桩承受全部地震作用，液化土的桩周摩阻力及桩水平抗力乘以折减系数；第二种情况地震作用按水平地震影响系数最大值的10%采用，但扣除液化土层的全部摩阻力及桩承台下2m 范围内非液化土的桩周摩阻力。由于现行设计软件没有执行第二条的直接选项，一般只考虑第一种情况，存在安全隐患；建议在实际操作中可修改反应谱函数实现第二种情况下的设计复核。

3 试桩及锚桩的相关计算

一般情况下，采用单桩竖向抗压静载试验进行承载力验收检测，常用堆载或设置锚桩的方式提供反力。检测数量不应少于同条件下桩基分项工程总桩数的1%，且不应少于3 根；当总桩数小于50 根时，检测数量不应少于2 根[4]。灌注桩按桩基规范5.8.2 条计算轴心受压承载设计值力N 换算为桩身结构对应竖向承载力特征值，参考预应力混凝土实心方桩按1.35 倍数[4]折减。按规范5.8.2-2 式计算本工程600mm 直径工程桩需C40 级混凝土。考虑到因试桩加长而增加的桩侧摩阻力，按单桩竖向极限承载力标准值 Quk=5600KN 进行试桩。锚桩一般按抗拔桩验算。采用堆载方式提供反力施工周期较长一般不采用。

4 结语

由于地质情况千差万别，勘探钻孔的试验数据也十分有限，规范计算结果仅为初步设计估算值，桩基施工前应先打试桩，确定单桩承载力。试桩荷载较大一般采用标准值计算复核。载荷试验中锚桩抗拔应验算混凝土裂缝宽度，尤其是在土壤及地下水有腐蚀性的情况下。