研究建筑结构中的桩基础设计要点

文/曾大为 湖南省邮电规划设计院有限公司 湖南长沙 410000

在社会经济蓬勃发展的大背景之下，建筑行业发展速度不断加快。在建筑结构设计中，通过加强桩基础设计工作，能够保证原有的建筑桩基础施工工艺得到全面优化，提升建筑结构的整体性与合理性。鉴于此，本文重点分析建筑结构桩基础设计要点。

1、建筑结构桩基础设计原理

所谓桩基础，主要由桩基和承台组成，承台位于桩顶端部位，由于承台位置的不同，建筑结构中的桩基础分为两种，分别是高承台桩基础和低承台桩基础，其中，低承台桩基础中的承台地面直接与土层接触，桩身则直接埋入到土层中。与低承台桩基础不同，高承台桩基础中的承台底部全部位于地上，部分桩身直接裸露于地面。在大部分建筑工程当中，低承台桩基础采用较多，特别是一些高层建筑与超高层建筑[1]。

建筑结构桩基础设计原理如下：结合工程结构设计要求，对工程地质勘察信息数据进行全面分析之后，合理确定桩基长度，包括桩基类型、施工数量等等。在考虑建筑工程施工需求的基础之上，设计人员还要做好承台尺寸控制工作，保证承台尺寸和桩基构造更加匹配，计算桩基础的水平与竖向承载力等，对桩基进行平面布局，选取最佳的桩基承载参数，结合桩基承载力，计算桩基的沉降量。

2、建筑结构桩基础设计要点

2.1 工程概况

以某民用高层建筑为例，该建筑主体为钢筋混凝土结构，为常见的框架结构，该高层建筑工程的具体情况见表1。

2.2 合理开展静载试验

表1 某民用高层建筑工程概况

表2 开展桩基础静载试验需要注意的问题

表3 建筑结构桩基础偏差控制要点

桩基静载试验的顺利开展，能够帮助建筑结构桩基设计人员能够准确确定单个桩基础的承载力[2]。但是，在大部分建筑工程当中，桩基设计人员往往结合工程地质报告内容，并以此为依据，计算单个桩基础的承载力，开展桩基础施工工作与静载试验。由于该过程不合理，会浪费大量桩基施工材料。因此，桩基础设计人员要进行科学改进，根据地质报告内容，初步确定桩基础承载力，不能够直接应用，并对单个桩基础进行试桩，

由于建筑场地地形复杂，或地质报告内容不符合当地实际情况，桩基础设计人员则需要合理开展静载试验，确定最终的桩基类型与规格，降低建筑结构桩基础施工难度。在开展静载试验时，设计人员要注意几个问题，具体见表2。

2.3 桩型设计要点

在设计建筑结构桩基础时，设计人员要明确桩型设计要点，保证基型更加科学合理。例如，在某高层建筑工程当中，设计单位根据建设单位提出的要求，决定采用D400预应力管桩，根据地质报告内容，该建筑结构桩基长度为18m，承载力为900kN，桩基础造价为180元/m2，占工程整体造价的30%左右。设计人员根据以往的桩基础设计经验，在保证桩基础长度不变的情况下，决定采用预制钢筋混凝土桩，桩基础的承载力达到了700kN，造价降到60元/m2。

除此之外，在设计建筑结构桩长时，设计人员需要根据桩基础形状特点，妥善确定桩基长度。例如，在该建筑工程中，如果采用长度为25m的桩基，其承载力能够达到950kN左右，如果桩基长度为30m，承载力则为1100kN。从筏板设计角度来分析，如果采用25m的桩基，并将其进行满堂布置，则需要将筏板厚度控制在1200mm，如果采用桩基长度为30m的桩基，并采取墙下布置当时，则筏板的厚度可以缩减到950mm，能够更好的降低工程造价。对于建筑结构桩基础设计人员来讲，要结合建筑工程上部结构特点，做好桩型设计工作[3]。

在确定桩长的过程之中，由于不同长度的桩基其应用效果不同，承载能力也各不相同，因此，设计人员要结合桩基的承载能力，明确桩基长度，保证桩长尺寸符合承载力要求。

2.4 加强桩偏差控制力度

为了进一步提升建筑结构桩基施工质量，设计人员需要不断加强桩基偏差控制力度，特别是条状桩基与承台桩基，如果出现较大的偏差，会产生相应的附加应力，降低建筑结构桩基础的安全性能。在控制建筑结构桩基偏差的过程中，设计人员要注意以下问题，具体见表3。

另外，如果建筑结构桩基础出现水平偏差，则会降低桩基结构的整体性，因此，设计人员要根据桩基偏差情况，做好相应的补桩工作。针对基础桩直径超过250mm的桩，其水平偏差不得超过线形标准，针对承台桩，其水平偏差不得超过70mm，如果是条形承台，则其水平偏差不得超过50mm。

结语：

综上，通过合理开展静载试验、明确桩型设计要点、加强桩偏差控制力度等等，能够保证建筑结构中的桩基础设计工作得以顺利进行，有效提升桩基础的可靠性。对于设计人员而言，要了解现行规范内容，并根据桩基础设计过程中出现的问题，制定科学解决对策，保证建筑结构桩基础施工质量得到全面提升。