论桩基础设计施工中应注意的问题

1、论桩基础设计施工中应注意的问题 摘要：随着经济发展，城市中各类高层建筑拔地而起， 作为高层的基础部分往往在整个建筑物投资中占据了很大的 比例。而高层基础往往采用桩基础， 关键词：桩基础；设计；施工；问题 1 桩和桩基的构造基本要求： （1 ）摩擦型桩的中心距不宜小于桩身直径的3 倍；扩 底灌注桩的中心距不宜小于扩底直径的 1.5 倍，当扩底直径 大于 2m 时，桩端净距不宜小于 1m 。在确定桩距时尚应考 虑施工工艺中挤土等效应对邻近桩的影响。 2）扩底灌注桩的扩底直径，不应大于桩身直径的 （3）桩底进入持力层的深度，根据地质条件、荷载及 施工工艺确定，宜为桩身直径的 13 倍。在确定桩底进入

2、持 力层深度时，尚应考虑特殊土、岩溶以及震陷液化等影响。 嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化、微风化、中风 化硬质岩体的最小深度，不宜小于 0.5m 。 （ 4 ）布置桩位时宜使桩基承载力合力点与竖向永久荷 载合力作用点重合。 （5）预制桩的混凝土强度等级不应低于C30 ；灌注桩 不应低于 C20 ；预应力桩不应低于 C40。 （6）桩的主筋应经计算确。定打入式预制桩的最小配 筋率不宜小于 0.8% ；静压预制桩的最小配筋率不宜小于 0.6% ；灌注桩最小配筋率不宜小于 0.2%0.65% （小直径桩 取大值）。 （7）配筋长度： 受水平荷载和弯矩较大的桩，配筋 长度应通过计算确定。 桩基

3、承台下存在淤泥、淤泥质土或 液化土层时，配筋长度应穿过淤泥淤、泥质土层或液化土 层。 坡地岸边的桩、 8 度及 8 度以上地震区的桩、抗拔 桩、嵌岩端承桩应通长配筋。 桩径大于 600mm 的钻孔灌 注桩，构造钢精的长度不宜小于桩长的 2/3 。 （8 ）桩顶嵌入承台内的长度不宜小于50mm 。主筋伸 入承台内的锚固长度不宜小于钢筋直径（I级钢）的30倍 和钢筋直径（H级钢和川级钢）的35倍。对于大直径灌注 桩，当采用一柱一桩时，可设置承台或将桩和柱直接连接。 桩和柱的连接可按本规范第 8.2.6 条高杯口基础的要求选择 截面尺寸和配筋，柱纵筋插入桩身的长度应满足锚固长度的 要求。 （ 9）在

4、承台及地下室周围的回填中，应满足填土密实 性的要求。 2 桩基础设计与施工中经常发生的问题 （ 1 ）桩基达到其极限承载力而无法压至设计标高。这 里可能存在两种情况，其一是地质报告有误，桩实际承载力 大于计算值，必须先做试桩以确定其合理的桩长及承载力。 其二则可能由于土层本身原因，譬如说饱和砂土产生的孔隙 水压力使桩基根本无法压入，这就需要我们从施工措施上去 解决。首先是必须制定合理的施工顺序，譬如说跳打，使先 期施工的桩产生的水压力消散后再施工下一根桩；其次对静 力压桩来说必须选择有足够压桩力的施工机械，要避免抬机 等现象出现；另外可以采取引孔，设置排水孔等措施尽量减 少空隙水压力。当然压桩

5、时必须注意压桩力应控制在桩身极 限强度范围以内，且应注意压桩挤土作用对周边建筑物的影 响。 （ 2 ）沉降计算。建筑物对沉降差和沉降反应比较敏 感，因此规范 GB5007-2002 第 3.0.2 条、第 5.3.10 条、第 8.5.10 条对沉降计算进行了严格的界定，但由于沉降计算方 法和土工参数的准确测定目前还不完善，因此设计中不可避 免的存在不少问题如：摩擦型桩未进行沉降计算违反了 GB50007-2002 第 8.5.10 条；高层基础与裙楼基础未设置 沉降缝，未采取有效措施减少差异沉降及影响，违反了 JGJ3-2002 第 12.1.8 条规定；在同一整体大面积基础上建 有多栋高层

6、和低层建筑，未按 GB50007-2002 第 5.3.10 条 规定进行变形计算；同一结构单元采用了不同的基础形式， 未进行沉降计算，违反 GB50011-2001 第 3.3.4 条；同一结 构单元部分用天然地基部分用桩基，不符合 GB50011-2001 第 3.3.4 条，未进行沉降差计算，不满足 GB50007-2002 第 5.3.4 条；某工程由于主楼与裙楼上部结构荷载差异很大， 二者桩型、桩长、桩持力层均有较大差异，未进行沉降验 算，后浇带是实际解决此类问题较为实用的方法，但总说明 中也未见后浇带的施工要求；结施说明地基基础设计等级为 甲级，未进行沉降验算，违反 GB50007

7、 2002 第 8.5.10 条；勘察报告揭示土层坡度大于 10% ，未按 GB50007- 2002 进行地基变形计算。( 3)桩的长细比。控制桩的长细 比是已作废的旧规范工业与民用建筑灌注桩基础设计与施 工规程 (JGJ4-80) 的要求 , 新的地基规范及桩基规 范均取消了长细比的限制。一些设计者在工程设计中仍以 长细比来控制桩长或桩径 , 造成工程桩的不必要的浪费。长 细比限值主要是为了保证桩身不产生压屈失稳,以及考虑施 工条件的要求 ,对于端承桩因有一较坚硬的不变形的持力层, 在桩顶竖向荷载的作用下 ,桩身若过于细长 ,可能会像压杆一 样出现失稳破坏。而对于摩擦型桩 ,桩身应力向下衰

8、减 ,且桩 会随着荷载加大而产生沉降 ,不会产生压屈失稳 , 所以不需考 虑长细比的限制。随着高层建筑的发展,超长桩及长桩应用 广泛 ,而长细比限值制约了长桩的使用。根据我国的实际情 况,迄今为止尚未发现质量正常的低承台桩在使用过程中出 现压屈失稳的例子 ,所以两本规范不再提长细比的要求了。 但具体应用中如遇到桩周土软弱或可液化,或 8 度以上地震 区的情况 ,当桩身强度控制设计时 ,仍应慎重对待 ,可按相关规 范验算桩身压屈。 （ 4 ）施工质量难以得到保证。质量保证措施有： 教 育职工牢固树立 “ 百年大计，质量第一 ” 的观念，严格按照 各项施工规范和操作规程作业。 各施工操作人员进行上

9、岗 教育，技术交底，坚持持证上岗，严禁无证上岗。 每天施 工前对要施工的桩位进行仔细放样和复核，纠正因土体受挤 和人为影响的桩位偏差，每三天对场区控制点进行一次复 测、校正。 桩基施工时桩距偏差允许值在 200 以内，标高 允许偏差范围在（ 100， 50 ）以内。 及时办好各项手 续，做到职责分明。 施工各类资料（如工程文件、施工记 录、隐蔽工程验收、成果图等）的收集做到完整、准确、及 时、整洁。 打桩结束后，及时整理好齐全，符合要求的打 桩各种资料，提请总包审核。 （5）桩间距。为了避免挤土效应对成桩质量的影响， 设计中应控制桩间距在允许范围之内。设计中存在的问题 如：某工程工程大部分预应

10、力管桩桩距不满足 DB32/112-95 第 9.6.8 条，尤其 02 栋 B-D/2-5 轴间桩距过小，考虑到施 工的实际情况，采用跳打方式不是解决问题的最佳途径，首 先应考虑调整布桩。某工程有部分桩间距不能满足 JGJ94- 94 第 3.2.3.1 条；某工程 01 栋与 05 栋间二排桩之间桩间距 不足；某工程采用的 “A” 型压桩，根据 97G3611 图集说 明，应用“B”型，相邻挖孔桩扩大头净距小于1m，违反 GB50007-2002 第 8.5.2.1 条等。 （6）关于桩基竖向偏差的控制和处理：桩基施工中对 桩的偏差必须严格控制，特别是对于承台桩及条形桩，桩位 的偏差都将产生很大的附加内力，而使基础设计处于不安全 状态。根据 JGJ94-94 第 7.4.12 条我们控制桩顶标高的允许 偏差为 -50+100mm ，但实际施工中偏差这么大将引起繁重 的施工任务及损失。当桩顶标高高于设计标高，则需要劈 桩，特别对于预应力管桩等空心桩来说，桩顶有桩帽劈桩既 困难又不经济；而当桩顶标高低于设计标高时，又需要补桩 头，这既影响工期又浪费金钱。这就要求施工单位在施工过 程中必须严格控制桩顶标高