某工程塔吊固定式承重樁設(shè)計(jì)

馬曉芳， 劉增榮， 朱玉芳

1西安建筑科技大學(xué)（710055） 2商丘市東方公路工程監(jiān)理有限公司（476000）

1 工程概況

某工程位于北京順義區(qū)薛大人莊南側(cè)，地上四層，框架結(jié)構(gòu),剪力墻結(jié)構(gòu),采用獨(dú)立基礎(chǔ),局部采用筏基。采用?620擠擴(kuò)支盤(pán)灌注作為樁基礎(chǔ)。工程在建過(guò)程中需設(shè)置塔吊。

2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

根據(jù)勘察報(bào)告，場(chǎng)區(qū)屬于潮白河沖積扇中部，與溫榆河沖積扇相連。場(chǎng)地表層為人工堆積層，以下為新近沉積層和一般第四紀(jì)沉積層。本場(chǎng)地中部為回填坑，填土層較厚，獨(dú)立柱基位于填土層上,為滿(mǎn)足上部結(jié)構(gòu)荷載要求和減少差異沉降，擬采用?620擠擴(kuò)支盤(pán)樁灌注樁基礎(chǔ)。

工程建設(shè)單位根據(jù)需要擬在場(chǎng)地中部回填坑區(qū)域內(nèi)架設(shè)塔吊,塔吊底架固定樁也擬采用四根?620擠擴(kuò)支盤(pán)灌注樁支承。

3 底架固定式承重樁技術(shù)要求

1）單樁直徑和長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)塔機(jī)最大反力147 T和水平力7 T及地質(zhì)條件而確定，樁底應(yīng)進(jìn)入持力層深度不小于樁徑。

2）樁截面配筋應(yīng)滿(mǎn)足使用承載要求，承臺(tái)配筋為二級(jí)，混凝土等級(jí)不低于C35,樁頂主筋深入承臺(tái)的長(zhǎng)度不小于500mm。

3）樁位置偏差不大于2mm,承臺(tái)應(yīng)保持在同一平面內(nèi)，其高差不大于2mm。

4 設(shè)計(jì)依據(jù)

根據(jù)周?chē)鷺痘脑O(shè)計(jì)擬采用支盤(pán)灌注樁作為抗拔樁，樁頂標(biāo)高按-3.20 m計(jì)算，有效樁長(zhǎng)取10 m，樁徑620 mm,設(shè)一個(gè)承力盤(pán)，設(shè)計(jì)盤(pán)徑1.40m。

5 樁的抗拔承載力驗(yàn)算

根據(jù)土的物理指標(biāo)與承載力參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,對(duì)擠擴(kuò)支盤(pán)樁的單樁的抗拔極限承載力進(jìn)行計(jì)算,按下式計(jì)算

Uu—基樁抗拔極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）；u—主樁樁身周長(zhǎng)(m)；qsi—樁側(cè)表面第i層土的抗壓極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）；λi—樁周第i層土的側(cè)阻力折減系數(shù)，砂土0.5～0.7，粘性土粉土0.7～0.8；Li—當(dāng)?shù)趇層土中設(shè)置承力盤(pán)時(shí),樁穿越第i層土的有效厚度，計(jì)算時(shí)應(yīng)減去盤(pán)根高度（m），計(jì)算方法按表1方法計(jì)算。

表1 Li的計(jì)算方法

根據(jù)《巖土工程勘察報(bào)告》在初步設(shè)計(jì)階段，各土層極限側(cè)阻力及各承力盤(pán)處持力層極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值及單樁承載力計(jì)算見(jiàn)附表2。

表2 各土層相關(guān)參數(shù)

考慮到樁抗拔和抗壓性能的差別，盤(pán)頂和盤(pán)底的端阻力不可能取值一樣，需適當(dāng)折減，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取η=0.75,設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)取10m,經(jīng)計(jì)算得出Uu=1387.6 kN,滿(mǎn)足抗拔承載力要求。

6 樁身抗拉承載力與抗裂驗(yàn)算

按規(guī)范[4]計(jì)算樁身抗拉承載力，選用C35混凝土，Ⅱ級(jí)鋼，混凝土保護(hù)層厚度50mm，計(jì)算結(jié)果As=1225m2。

抗裂驗(yàn)算根據(jù)使用環(huán)境確定樁的抗裂等級(jí)，樁允許出現(xiàn)裂縫，裂縫最大寬度不得超過(guò)0.2 mm，經(jīng)抗裂驗(yàn)算樁身需配置鋼筋A(yù)s=2357m2。

由此應(yīng)該按裂縫寬度來(lái)控制配筋,設(shè)計(jì)中取8φ20(As=2513mm2)是合適的。

7 樁身質(zhì)量

樁基施工嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行，經(jīng)工程應(yīng)用，塔吊安全可靠運(yùn)行正常。

8 結(jié)語(yǔ)和討論

1）在沒(méi)有條件做抗拔試驗(yàn)時(shí)，利用樁的抗壓靜載試驗(yàn)求得的樁側(cè)阻力計(jì)算樁的抗拔承載力是可行的。

2）支盤(pán)樁主要為端承型樁，其抗拔承載力估算應(yīng)考慮盤(pán)端上部的端阻力的影響，但其取值要適當(dāng)折減；若按承壓樁取值時(shí)，最后計(jì)算得出的值要適當(dāng)折減，本工程取折減系數(shù)2，經(jīng)驗(yàn)證明是可行的。

3）抗拔樁配筋最好由裂縫驗(yàn)算控制。

[1]JGJ94-94,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S]

[2]GBJ50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]

[3]CECS192:2005,擠擴(kuò)支盤(pán)灌注樁技術(shù)規(guī)程[S]

[4]GB50010-2002,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]