浅论挖孔桩承台的功能与设计.docVIP

精品论文 参考文献 浅论挖孔桩承台的功能与设计 徐育黔 　　（广东省潮州市饶平县建筑设计室 515700） 　　摘要：挖孔桩的使用随着建筑物向高层、大跨度的发展而越来越普遍。桩承台作为挖孔桩设计中的主要组成部分，其重要性有时被设计人员所忽视。这是十分错误的。下文将就挖孔桩承台的功能与设计作初步的论述与探讨： 　　关键词：桩承台；混凝土；配筋 　　一、承台的功能与混凝土等级 　　挖孔桩属大孔径桩，其桩径一般均在0.8米以上，本地多在 　　0.8~1.6米之间。单桩承载力达上百上千吨以上，因此每柱只设一桩是可行的，也是合理的。 　　桩承台是柱与柱之间的连接构件，柱中的内力（轴力、弯矩、剪力、水平拉力）通过承台再传递到桩身上去。承台的功能也就在于它能起到“承上启下”的作用。 　　所谓“承上”，就在于它能真正承担柱子传来的内力，承台必须比柱截面大，柱筋必须进入承台并保证有可靠的锚固。也就是说，柱与承台连结得就象一个整体。对承台来说，柱与承台的接触面为局部承压面，在局部承压面积内的混凝土是处于三向应力状态下工作的，其强度应有所提高，现行设计规范中的强度提高系数“beta;　”就体现了这一概念。　beta;值是大于1的，说明我们可以把承台的混凝土等级适当降低，来减少水泥用量。但承台混凝土最低等级与配筋有关：如果承台配筋用Ⅰ级，则混凝土最低为C15，如果配Ⅱ级钢筋，则混凝土不低于C20；饶平工程实际中，由于Ⅱ级钢筋的普遍使用，故承台常用C20混凝土。总之，承台混凝土等级可以比柱子适当降低，来减少水泥用量，而最终还要由局部承压计算来确定。 　　承台的：“启下”作用，就是如何把上面柱传来的内力通过承台再可靠地传递到桩的全截面上去。为确保传力可靠，承台与柱的关系应具有以下三个条件： 　　第一，承台与桩应有可靠的连接，以保证承台对柱脚所 　　起的嵌固作用。这主要是防止承台的转动（倾斜、移动、沉降、变形等）。如果承台对桩缺乏可靠的连接，那么承台对桩的嵌固是无效的，这就与我们在框架计算时把柱脚作为固定端的假设不一致，它会对框架内力计算产生较大的误差（这实质上也是不允许的）。我们在设计中要特别注意这个问题。 　　第二，承台的平面尺寸要比桩略大，才能覆盖桩的全截面 　　积，这主要是为了充分发挥桩身全部混凝土的作用，同时还能把桩头纵向钢筋锚固于其内，起到增加接触面，加强嵌固，保证内力传递的作用。 　　第三，承台的厚度要有足够尺寸，方能使其具有足够的刚 　　度并且有锚固桩、柱主筋的能力。另外，从桩身构造上分析，桩身的混凝土量是很大的，如果在可能的条件下把混凝土的等级尽量降低，对减少造价是很有帮助的。从桩身的配筋上看，桩身的配筋呈圆筒状，纵向主筋沿圆筒周边放置，筒内空间很大，施工时放入适量干净片块石，做成毛石混凝土，也不会太大影响承载力，当然，在施工实际中较难把握及监督其实施。 　　桩基在施工过程中一般是分阶段进行的，成孔后需验槽，验收合格后放入钢筋笼并浇捣混凝土，桩身浇制完成后方能进入承台的施工阶段。 承台不仅混凝土等级有所改变，还包含有几种钢筋：柱筋、桩筋、地梁或拉梁连结筋承台本身配筋。可见，承台在桩基设计中是一个关键部位，必须认真加以对待。 　　二、承台的几何尺寸 　　首先，承台的平面尺寸必须比挖孔桩的桩径略大，才能覆盖 　　全桩径也才能让桩纵筋有效地锚固在承台的混凝土核心中去。为了施工方便，承台一般设计成方型，方型的每边长大于桩径300~400即可。 　　 其次，承台的厚度，应考虑如下几个因素： 　　（1）是与承台配筋计算协调考虑。因为承台厚度h与配筋 　　量有关，在柱脚弯矩M确定后，h太小则配筋量很大，既不好施工也不经济；h过大则配筋量比构造小得多，浪费工料也是无必要的。 　　（2）是按构造要求考虑。承台要求锚固柱、柱中的主筋， 　　锚固长度在35d~45d之间，这个长度也是相当长的，尽管桩主筋上端可以弯曲锚固，而当上部钢网眼小到不便施工时，也就不合适了。 　　（3）是考虑抗冲切问题，因为柱中轴力是较集中地作用于 　　承台面上（偏压时更甚），而承台下面所受到的反力则相对分散在桩与承台的交汇面上，所以对承台来说存在着冲切问题。为了解决这个问题，正确的方法是通过抗冲切计算，简捷的的方法是参考刚性角来选取h值。 　　从理论上说，承台的受力是很复杂的，应该用弹性力学的方 　　法来进行分析较为准确，但在工程设计上，要求如此精确度是没有必要的。如果用材料力学的方法解决问题，我们不妨假设承台的刚度很大，桩截面上各点的应力分布呈线性状态，则计算工作就能得到大大的简化。那么，既有此假设，h值就不能取得很小。如果考虑构造要求，如hge;500时，常常能得到满足,这样就可以用圆形截面来计算桩中的配筋。 　　三、承台的配筋 　　承台作为柱、桩主筋锚固构件，它必须具有一