建筑结构设计中的桩基设计探究
2021-01-17韩泽夏滨化集团
韩泽夏 滨化集团
如今,建筑行业在我国社会发展中作用不可替代,人们对于建筑工程安全也更加重视。在建筑工程中,桩基础工程是确保建筑稳定性的基础工程,所以桩基础设计方案的科学性会直接关系到建筑物整体稳定性。在十分复杂的建筑工程环境中,如何保障桩基础设计的稳定性是设计人员面临的主要问题。所以,有必要对桩基础设计内容进行分析。
一、桩基础类别
(一)钻孔灌注桩
在成桩技术中,钻孔灌注桩非常常见。这种技术主要采用钻孔进行成桩处理,在指定区域完成钻孔后,需要将钢筋笼放置其中,然后将混凝土灌注到钻孔中,钢筋笼与混凝土结构形成良好的桩基。钻孔灌注桩特点十分明显,先完成钻孔工艺,之后完成成柱工序即可,在实际成孔时可以成桩工序进行改进优化,不过钻孔成桩在成孔垂直度精确性上并不高。因此,若要确保垂直度,需要将钻机位置调整好,钻机的基座要牢固可靠,否则可能出现钻孔过大偏移的情况。
(二)人工挖孔桩
在进行成孔作业时,有时采用人工挖孔的形式,这种成孔工艺的施工效果良好。但是,人工挖孔桩对于人力资源的要求较高,而且施工的周期相对较长,不过对于周边环境影响比机械施工要小。采用人工挖孔成桩的形式较为经济、可靠,在一些高精度施工中通常会采用改技术进行优化。人工作业主要是以扩大桩基地为主,对成孔区域进行开挖,直到开挖规模达到设计标准开展后续浇筑作业,浇筑后的桩体质量更高。
(三)静力压桩
在成桩技术中,静力压桩法主要以桩体自重为主,通过桩体的作用力将成桩打入到地下目标区域。这种成桩方式可以控制桩体的偏移程度。在实际施工中,这种成桩方法不会产生过大的噪声、震动,对于周边建筑的应该并不明显,采用这种施工工艺十分便捷,可以快速地完成成桩工艺。
二、桩基础施工技术要点
(一)必要原则
在建筑施工时,建筑物重量会一直增加,直至极限值。这样的情况必然导致建筑地基受力持续变大,如果受力大于地基设计能力,建筑会下沉到土壤之中,如果地基下部是岩层,会导致建筑地基出现断裂的情况。所以在进行桩基础施工时,必须要确保其结构强度的持续性,在经受持续性压力的过程中可以始终保持稳定,防止桩基结构过弱而出现桩体变形问题。
(二)基本原则
在设计桩基时,需要设计人员到施工现场了解情况,确定桩基础成桩方案以及桩基的种类,这是建筑桩基质量设计要求中的一项内容。此外,在开展实际成桩设计工作时,应该严格遵循几点要求。一是在确定成桩方案时,需要确保方案与建筑工程要求有着高度的协调性,要求人员在施工时切实将各项要求和规定严格遵守下去,细致地计算出桩基础承载力以及建筑物重量,防止桩基受力强度因为过大而导致桩基断裂。二是施工人员需要对施工现场地质情况进行勘查,确定最为理想的成桩施工方案。三是在进行桩基础施工时应该与施工进度设计一致,确保方案的可性。
三、桩基础设计方案
(一)了解施工内容
在进行桩基结构设计时,设计人员应该了解桩基础设计内容,发挥出桩基础的作用。所以,设计人员需要科学、全面地深入到具体的建筑施工现场进行调研,对建筑所处的施工现场条件进行了解,正确地把控建筑基础结构特征,做好桩基结构强度设计,确保桩基础结构的稳定性。在调研建筑施工现场时,重点应该了解建筑地下地质结构以及水文情况等,然后科学地设计桩基。
(二)桩基规格设计
为了确保桩基设计达到预期标准,应该对桩基础进行设计,将桩基础结构具体数据给出,例如横截面积或者长度等硬性指标数据。在确定桩基础规格时,应该将桩基础的应用标准给出,严谨的计算出具体的指标。此外,施工人员需要对了解桩结构是够与建筑受力特点相符,确保桩基础的稳定性。
(三)优化布桩平面
在进行桩基础设计时,设计人员需要科学地设对桩基础结构平面,特别是桩基础重心以及桩基础的间距等各项内容,确保所涉及的基础结构具备一定的合理性,满足建筑承载力的要求。在布置建筑桩平面时,一般采用梅花形网格状、矩形网格状等方式,事实证明这些布桩方法效果良好。
(四)明确受力特点
在进行桩基结构设计时,良好的桩基础设计方案可以将建筑物承载力提升,防止过重压力导致建筑出现沉降的问题。在设计建筑结构桩基础时,设计人员需要全面分析桩基解耦股,并对建筑物桩基进行模拟实验,站在力学角度对桩基的受力进行分析,明确建筑物具体的受力范围,然后对桩基础设计的方案不断优化,使得这些设计方案更具可靠性。此外,也要将建筑物受到风力作用的影响考虑在内,对桩基横向受力结构分析,防止台风天气过大的横面受力导致建筑倒塌。
(五)计算桩体承载力
在设计建筑桩基础时,需要对桩基础具体的承载力进行计算,从而确定桩体的深度、长度、数量等,这也是桩基础施工的一个环节。设计人员需要将桩基础承载力计算工作做好,桩基础施工效果才会得到凸显。要求设计人员在设计时可以将设计思路明确出来,科学地设计桩体的承载力。值得注意的是,设计人员应该将其他影响因素包含在内,确保桩基础的承载力不过超限。
四、结束语
总而言之,在设计建筑承载能力是,桩基础设计属于不可缺少的部分,这些工作的复杂性较高,如果设计方案不达标,整个建筑工程的安全也会受到影响。所以,要求设计人员能够不断优化桩基础设计方案,探究更多科学的方法以此来确保桩基础设计质量,发挥出桩基础的作用。