高層梁筏基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)

1、<p>　　高層梁筏基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)</p><p>　　[摘要]隨著城市建設(shè)發(fā)展進(jìn)程速度的不斷加快，高層建筑的建設(shè)速度也在不斷的加快，在高層建筑設(shè)計(jì)的過程中要考慮地基的承受力，高層梁筏基礎(chǔ)能為高層建筑提供更大的承載力。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]高層梁筏；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；注意事項(xiàng) </p><p>　　中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </

2、p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　在高層建筑設(shè)計(jì)的過程中，高層建筑的基礎(chǔ)是十分關(guān)鍵的內(nèi)容。堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)決定著高層建筑的高度和質(zhì)量，因此，基礎(chǔ)要能夠承載整個(gè)高層建筑。隨著高層建筑的高度不斷增加，地基需要承載的水平力和剪切力也在不斷的增加，這就需要對地基進(jìn)行梁筏基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì)，本文主要就高層梁筏基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)進(jìn)行闡述。 </p>

3、;<p>　　二、梁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的意義 </p><p>　　梁筏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)首先是要進(jìn)行梁型的選擇，然后在滿足相關(guān)規(guī)范的要求下進(jìn)行梁筏基礎(chǔ)細(xì)部的設(shè)計(jì)，包括確定梁基尺寸、梁的平面布置、筏板的設(shè)計(jì)與計(jì)算、承載力及沉降變形計(jì)算分析等。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，還存在一系列的問題有待于解決。對于梁型的選擇，各種梁型都有其適用范圍，設(shè)計(jì)人員在選擇梁型時(shí)往往與現(xiàn)場實(shí)際情況脫節(jié)，沒有全面的考慮施工現(xiàn)場各方面的影響因素，或者是沒

4、有掌握好梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，所選梁型不適用而導(dǎo)致工程事故的發(fā)生，比如武漢某小區(qū)發(fā)生群梁失穩(wěn)而不得不爆破拆除的工程事故就是因?yàn)榱盒瓦x擇不理想而導(dǎo)致的結(jié)果?；蛘呤撬x梁型增加了現(xiàn)場施工的難度，延長工期，造成了造價(jià)的增加。 </p><p>　　對于梁筏基礎(chǔ)細(xì)部的設(shè)計(jì)情況，由于目前對梁筏基礎(chǔ)與土體之間的相互作用理解上還存在一定的差異，沒有具體統(tǒng)一的確切標(biāo)準(zhǔn)可參考，梁筏基礎(chǔ)理論和實(shí)踐尚存在一定的混亂，隨著建筑高度不斷地

5、上升，梁筏基礎(chǔ)的造價(jià)也隨著不斷的增加，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，很多設(shè)計(jì)人員往往對造價(jià)重視程度不夠，缺乏對工程造價(jià)控制的主動性，而更多的是關(guān)心結(jié)構(gòu)的可靠性，不重視設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化與比選，設(shè)計(jì)思想有時(shí)過于保守，設(shè)計(jì)的不是太合理，導(dǎo)致成本的上升，造成一定的浪費(fèi)現(xiàn)象。比如進(jìn)行筏板設(shè)計(jì)時(shí)，筏板厚度的設(shè)計(jì)由于其相關(guān)理論還不是很成熟，設(shè)計(jì)人員一般是根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)來確定，由于經(jīng)驗(yàn)的差距，類似工程設(shè)計(jì)出來的厚度可能會相差很大。 </p><p&

6、gt;　　三、筏板基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) </p><p>　　梁板式筏基由地基梁和基礎(chǔ)筏板組成,地基梁的布置與上部結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)設(shè)置有關(guān),地基梁一般僅沿柱網(wǎng)布置,底板為連續(xù)雙向板,也可在柱網(wǎng)間增設(shè)次梁,把底板劃分為較小的矩形板塊。筏板基礎(chǔ)的主要結(jié)構(gòu)形式有平板式筏基和梁板式筏基，包括等厚度或變厚度底板和縱橫向肋梁。一般情況下宜將基礎(chǔ)肋梁置于底板上面，如果地基不均勻或有使用要求時(shí)，可將肋梁置于板下?？蚣苤挥诶吡航稽c(diǎn)處，在

7、具體筏基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮如下問題： </p><p>　　1、應(yīng)盡量使上部結(jié)構(gòu)的荷載合力重心與筏基形心相重合，從而確定底板的形狀和尺寸。當(dāng)需要將底板設(shè)計(jì)成懸挑板時(shí)，要綜合考慮上述多方面因素以減小基礎(chǔ)端部基底反力過大而對基礎(chǔ)彎距的影響； </p><p>　　2、底板厚度由抗沖切和抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算確定。柱網(wǎng)間距較大時(shí)可在柱間設(shè)置加強(qiáng)板帶(暗梁加配箍筋)來提高抗沖切強(qiáng)度以減少板厚，決定板厚的關(guān)鍵因

8、素是沖切，應(yīng)對筏基進(jìn)行詳細(xì)的沖切驗(yàn)算； </p><p>　　3、無肋梁筏板基礎(chǔ)的配筋可近似按無梁樓蓋設(shè)柱上板帶和跨中板帶(倒樓蓋法)的計(jì)算方法進(jìn)行，精確計(jì)算可用有限元法。對梁式筏基，當(dāng)肋梁高度比板厚大得較多時(shí)，可分別計(jì)算底板和肋梁的配筋，即底板以肋梁為固定支座按雙向板計(jì)算跨中和支座彎矩，并適當(dāng)調(diào)整板跨中和支座的配筋； </p><p>　　4、構(gòu)造配筋要求：筏板受力筋應(yīng)滿足規(guī)范中0.15

9、%的配筋率要求，懸挑板角處應(yīng)設(shè)置放射狀附加鋼筋等。設(shè)計(jì)人員往往配置受力鋼筋有余,構(gòu)造鋼筋卻配置不足。 </p><p>　　對于有限元計(jì)算筏板，現(xiàn)在有許多程序可以進(jìn)行設(shè)計(jì)，以國內(nèi)廣泛應(yīng)用的PKPM的JCCAD為例簡單介紹。如果用戶要采用地基梁元法計(jì)算，務(wù)必要在需要的軸線上及板邊界的網(wǎng)格線上布置肋梁，墻下筏板要將墻作為等寬度折算梁輸入，柱下平板要在柱網(wǎng)軸線適當(dāng)?shù)奈恢蒙喜贾冒鍘В駝t將不能形成彈性地基梁的數(shù)據(jù)，或有些

10、邊界梁將缺乏邊界板挑出長度信息，從邊界梁到挑出板的邊界這一段的配筋將無法用程序設(shè)計(jì)。對于板元法則無此要求，但采用板元法計(jì)算，還要進(jìn)行交互配筋設(shè)計(jì)和繪制板筋施工圖時(shí)，則應(yīng)設(shè)置梁或板帶。 </p><p>　　四、地基梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意事項(xiàng) </p><p>　　地下室底層柱，剪力墻與梁板式筏基的基礎(chǔ)梁連接的構(gòu)造應(yīng)符合下列要求： </p><p>　　1 .柱、墻的邊緣至

11、基礎(chǔ)梁邊緣的距離不應(yīng)小于50mm： </p><p>　　2. 當(dāng)交叉基礎(chǔ)梁的寬度小于柱截面的邊長時(shí)，交叉基礎(chǔ)梁連接處應(yīng)設(shè)置八字角，柱角與八字角之間的凈距不宜小于50mm： </p><p>　　3. 單向基礎(chǔ)梁與柱的連接，如下圖所示 </p><p>　　4 .基礎(chǔ)梁與剪力墻的連接，如下圖所示： </p><p>　　在基礎(chǔ)梁的現(xiàn)有計(jì)算方法

12、中，較有代表性的是以下兩種： </p><p>　　（1）對墻下基礎(chǔ)梁，可視承臺梁以上墻體為半無限平面彈性地基，基礎(chǔ)梁與墻體（半無限彈性體）共同變形，視基礎(chǔ)梁為樁頂荷載作用下的倒置彈性地基梁，按彈性理論求解基礎(chǔ)梁的反力，經(jīng)簡化后作為作用在基礎(chǔ)梁上的荷載，然后按普通連續(xù)梁計(jì)算內(nèi)力。 </p><p>　?。?）對柱下條形基礎(chǔ)梁，可視為彈性地基梁計(jì)算，即將樁頂反力作為集中力作用在梁上，柱為梁的

13、支座，按普通連續(xù)梁分析其內(nèi)力，樁頂反力按彈性地基架計(jì)算確定。對于以上兩種不同情況的基礎(chǔ)梁，在計(jì)算過程中，均曾視其為彈性地基梁，所不同者，墻下基礎(chǔ)梁視為倒置彈性地基梁，而柱下基礎(chǔ)梁則視為彈性地基梁。 </p><p>　　梁筏基礎(chǔ)的優(yōu)化就是要在滿足承載力、沉降等要求的前提下,調(diào)整群梁及基礎(chǔ)底板各設(shè)計(jì)參數(shù), 是如何計(jì)算桁架式梁筏基礎(chǔ)的內(nèi)力，如果按傳統(tǒng)算法，基礎(chǔ)均假定為上部結(jié)構(gòu)的固定端，不考慮基礎(chǔ)變形對上部結(jié)構(gòu)的影響，

14、當(dāng)基礎(chǔ)變形不大時(shí)，這種假定是可行的，但如果工程因梁筏挑出太多，若忽略梁筏挑出部分的變形，把它當(dāng)做斜撐的固定端，那么斜撐里的內(nèi)力很小，與斜撐里的真實(shí)內(nèi)力相差甚遠(yuǎn)，所以不考慮梁筏的變形是不行的。使梁筏基礎(chǔ)達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。梁板式筏基具有結(jié)構(gòu)剛度大,混凝土用量少,同時(shí)存在筏基高度大、受地基梁板布置的影響,基礎(chǔ)剛度變化不均勻,受力呈現(xiàn)明顯的“跳躍”式。 </p><p>　　圖1基礎(chǔ)梁支柱構(gòu)造 </p>

15、<p>　　圖2 基礎(chǔ)梁墊層大樣圖 </p><p>　　五、施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)。 </p><p>　　1、嚴(yán)格按規(guī)范要求制作、綁扎鋼筋，保證鋼筋保護(hù)層的厚度； </p><p>　　2、模板安裝嚴(yán)格按標(biāo)高線確定、支設(shè)，加固牢固，在混凝土強(qiáng)度能保證其表面及棱角不受損壞時(shí)，方可拆除模板； </p><p>　　3、因筏板基礎(chǔ)較厚，需

16、考慮采取降低水泥水化熱和澆筑入模溫度的措施，以避免出現(xiàn)過大溫度收縮應(yīng)力，防止基礎(chǔ)底板出現(xiàn)裂縫； </p><p>　　4、混凝土澆筑前，應(yīng)先清除地基或墊層上淤泥和垃圾，基坑內(nèi)不得積水； </p><p>　　5、在澆筑過程中，嚴(yán)格控制混凝土的均勻性和密實(shí)性。如發(fā)現(xiàn)拌和物的均勻性和稠度發(fā)生變化應(yīng)及時(shí)處理，澆筑混凝土?xí)r，施工人員嚴(yán)禁踩踏模板、鋼筋； </p><p>　

17、　6、混凝土的振搗用插入式振搗棒振搗，捅入間距一般為400mm左右，振搗時(shí)間一般為l5～30s，快捅慢拔，以不冒氣泡、不返漿為止；嚴(yán)禁振鋼筋、模板，嚴(yán)禁漏振、過振，設(shè)專人監(jiān)視并記錄。專人看模板、鋼筋，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，及時(shí)處理； </p><p>　　7、混凝土澆筑完畢，應(yīng)適時(shí)及時(shí)收面，以防產(chǎn)生收縮裂縫或收不平，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。 </p><p><b>　　六、結(jié)束語 </b>

18、</p><p>　　在高層梁筏基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，我們首先可以建立模型對各種工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，確定合適的工藝參數(shù)，保證高層建筑的基礎(chǔ)的整體質(zhì)量。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]徐晨宇.某濱海住宅小區(qū)多棟建筑樁基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2012 </p><p>　　[