软土地基多柱异形桩承台设计和施工探究

《软土地基多柱异形桩承台设计和施工探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、软土地基多柱异形桩承台设计和施工探究　　摘要：本文以广东湛江市某高层建筑工程为例，介绍了软土地基多柱异形桩承台的设计与施工，对异形桩承台的内力计算及施工方法作了研究与探讨。关键词：多柱异形桩；承台；设计；施工中图分类号：TU47文献标识码：A一、概述广东省湛江市属沿海地区，建筑工程的地基，基本上处于软土地基。高层建筑地基与基础的设计与施工，特别是对于在软土地基上的施工，是我国“十二五”产业规划中建筑工程重点的研究课题之一，被列为“建筑业10项新技术”（2010年）。软土地基多柱异形桩承台的设计与施工，即便按国家和地方现行规范与标准的规定来

2、衡量，有些案例仍然出现较大的沉降与倾斜，但设计与施工并未违反工程建设时的规范规定。本文针对这一问题，结合工程实例，作了研究与探讨。高层建筑桩基础的设计中常遇见因柱轴力较大、桩承载力较小而需要采用多柱联合桩承台的情况，尤其是核心筒及其周围的柱形成的联合桩承台多为异形桩承台。在这种情况下，异形桩承台的内力计算就是一个难题，计算假定的正确与否，对异形桩承台的计算结果有着相当大的影响。6本文结合广东省湛江市异形厚筏桩承台优化设计案例，就如何避免异形厚筏桩承台的内力计算问题进行分析。二、工程实例1工程概况某高层建筑为30层的双塔大楼与5层裙房，全坐

3、落在大底盘地下室上。拟建场地在8m厚黏质粉土以下为20m厚流状淤泥质黏土，以下为近20m厚粉质黏土，粉质黏土以下为14m左右厚的卵石层、2m厚强风化粉砂岩以及中风化粉砂岩。地基土的物理力学性质指标见表1。2地基基础设计地质勘察报告的“结论与建议”指出：该工程地下室一层，基坑埋深6.6m，最大桩荷载约40000kN。中风化粉砂岩虽然是良好的桩端持力层，但埋深在地面以下64m，施工难度大，尤其需穿透14m厚的卵石层，钻孔灌注桩钻进十分困难，易产生漏浆、塌孔，成桩质量不易保证，且造价太高，不考虑选择中风化粉砂岩作为桩端持力层，建议采用第5层卵石

4、层作为桩端持力层，若采用预应力钢筋混凝土管桩，桩端进入卵石层深度将受到限制，估算单桩承载力为2500kN左右，单桩（轴力40000kN）下需布置16根桩，布桩有一定困难。建议采用直径1000mm、长50m的钻孔灌注桩。对于5层布置16根桩，布桩有一定困难。建议采用直径1000mm、长50m的钻孔灌注桩。对于5层裙房，6场地上4-1、4-2层粉质黏土均可满足荷载要求，但由于裙房的地下室与主楼的地下室连成一个整体，为了避免差异沉降，建议裙房也采用卵石层作为桩端持力层。设计根据上部结构的荷载情况，认为核心筒及周围8根柱的荷载较大，其余柱下一般最

5、多布置7根桩，只要采用直径600mm，长42m的预应力混凝土管桩，桩端进入卵石层约2m，单桩承载力特征值达到3000kN，就可以满足要求。但核心筒与周边8根柱下的桩群较密，这些桩承台共同组成一个”井”字形厚筏承台，厚度3m。主楼、裙房与外扩地下室共采用480根直径600mm、长42m预应力钢筋混凝土管桩。该工程桩位与桩承台平面图见图1。3工程问题该工程先行试沉桩，采用静压桩机沉桩。现场试压桩时，最大压桩力达到6100kN时，预应力钢筋混凝土管桩桩端仅进入第4-3层粉砂夹粉质黏土，并未进入卵石层。试沉桩的压桩力与按地质勘察报告提供的数据相差

6、甚远，按直径600mm、长40m预应力钢筋混凝土管桩计算，桩端持力层为第4-3层粉砂夹粉质黏土，单桩极限承载力标准值为3280kN，只有实际压桩力的54%。6地基土中20m厚的淤泥质土以下为近20m厚的粉砂夹粉质黏土，施工人员介绍当地的沉桩经验为：在粉土区采用静压桩机沉桩常困难较大，锤击桩的效果较好。又进行2根桩的锤击试沉桩，但桩端仍未进入卵石层，设计要求继续锤击3阵，但每阵10击的贯入度小于20mm，施工单位认为继续沉桩，桩顶将击坏。决定对试打的4根桩进行静载荷试验。试验结果表明4根桩的单桩极限竖向承载力标准值均大于6000kN。设计采

7、用静压桩，要求压桩力不小于6000kN，在不压坏桩顶的情况下尽可能使桩端进入卵石层500mm。该工程采用“井”字形厚筏桩承台承担中心筒体与周围8根柱荷载，并按“倒楼盖法”计算承台内力。计算结果桩承台厚度需达到3m方可满足要求。按地质勘察报告建议，采用直径1000mm、长49m的钻孔灌注桩，单桩极限承载力标准值为4000kN，共需230根桩，桩造价约需900万元。与采用的预应力钢筋混凝土管桩基础方案的500万元相比，高出400万元。业主对基础设计表示满意，但希望对3m厚的“井”字形厚筏桩承台进行优化。因为核心筒处为电梯井，基础埋深已经较大，

8、加上3m厚的“井”字形厚筏桩承台，整个核心筒加上周围8根柱都需要加深1m左右，施工难度相当大。6房地产公司技术人员研究了设计计算文件，发现本工程地下室底板以上的地下水位高度为3m，但设计布桩时