温州新城、禾源、立成大厦空心方桩设计.doc

温州新城、禾源、立成大厦空心方桩设计与禾源大厦压桩施工问题处理(机械工业部第二设计研究院 虞林军)温州新城、禾源、立成大厦位于温州市新城开发区,其中新城大厦29层,禾源大厦18层, 立成大厦20层,一层地下室, 六级人防,均为高层综合性办公大楼,总建筑面积约70000m2,上部结构采用框架剪力墙结构,基础采用桩基,独立承台.本文将对空心方桩设计和压桩过程中遇到的问题作一些介绍。一、 空心方桩设计1. 工程地质概况根据“温州新城、禾源、立成大厦岩土工程勘察报告”反映,该区土层表面有1m左右的硬壳层;以下为淤泥与淤泥质粘土(个别层次为淤泥质亚粘土),厚约50-60m,呈灰色,含水量大,压缩性高,强度低,渗透性小,属第四纪全新世沉积软粘土;以下为岩石强分化层,中等分化层.2. 桩选型在综合分析了本工程的结构特点, 工程地质情况,施工场地条件,作了技术经济指标分析比较,并吸取当地桩基设计的成功经验后, 本工程选用了具有地方特色的预制钢筋混凝土空心开口方桩(图一),采用步履式全液压静压桩机抱压施工.该桩型具有桩身质量易保证、节省材料、减少挤土、施工速度快、无噪音等优点, 具有良好的社会经济效益.3. 设计计算1) 桩的持力层为9-1层,根据建筑桩基技术规范(JGJ94-94)计算单桩竖向承载力设计值R. R=spQuk/sp+cQck/c (1) Quk=uqsikli+pskAp (2)承台底面为高灵敏度软土,不考虑承台效应,取c=0.由于桩底土塞效应, Ap可取方型全截面面积. 按下式验算桩身承载力: cAcfcR (3)其中为稳定系数,c为基桩施工工艺系数,Ac为扣除圆孔后的截面净面积,fc为混凝土轴心抗压强度设计值.桩混凝土为C30.由上述公式可得单桩竖向承载力设计值R=2580kN.本工程设计了三组试桩,先进行单桩竖向抗压静载试验,再进行工程桩施工,以取得最佳设计效果.2) 按下式验算单桩水平承载力: 0H1Rh (4) Rh=3EI0a/x (5)3) 桩身配筋根据二吊点(用于脱模、水平运输,见图三),单吊点(用于绑扎、起吊、就位见图四),按混凝土结构设计规范(GBJ10-89)计算,并应满足最小配筋率要求,在此不再赘述,具体配筋型式见图二.4) 构造措施1)本工程有效桩长60m,共分四段,每段 15m,每根桩三个接头,最上面一个接头采用焊接接头(图五),下面两个接头采用硫磺胶泥锚接接头(图六);2）柱与承台连接采用钢筋焊接接长(图七); 3）柱端开口,作成刃脚,以利于压桩(图八).二、 压桩施工问题处理本工程在施工过程中,禾源大厦预制桩在静压至30m左右时,遇到土层很大阻力,难以继续施工.经施工勘察探明在禾源大厦范围内淤泥层中有硬土夹层,厚度约0.5m2m,埋深约30m,按静压施工工艺难以穿透.在听取各方建议基础上,采取400预钻孔穿透硬土夹层的处理措施,随钻随压.并严格要求施工单位控制施工精度,要求预钻孔与压桩的垂直度偏差0.5%.在采取这些措施后,取得了良好的效果.个别由于各种原因未能穿透硬土夹层的桩作为废桩处理,用等长600钻孔灌注桩补桩,并适当加强了承台与基础梁.三、 结语预制钢筋混凝土空心开口方桩在制作、运输、沉桩等各环节工艺已较成熟,并具有良好的社会效益和经济效益,在本工程中未发现异常现象,建议在条件具备的情况下采用.在施工过程中所遇问题表明,详细地进行工程地质勘察,及早发现异常地质情况十分重要,可以避免不必要的返工和材料浪费。 参考文献1建筑桩基技术规范(JGJ94-94),1995年.2混凝土结构设计规范(GBJ