土建工程結構設計中樁基設計與抗震設計的思考

文/陳曦 國家電投集團遠達環保工程有限公司 重慶 401120

伴隨著我國社會經濟的快速發展，我國的房地產行業也呈現出不斷增長的發展趨勢，在這樣一片大好的形式下，各種新技術、新工藝也頻繁涌現。樁基設計也是近年來出現的新型技術。可以說，樁基設計在土建工程施工中的應用，能夠極大的改變土建工程結構類型，增強結構的穩定性，為土建工程帶來非常大的抗震效果，而且還能提高項目質量、減少建設成本，從而保證在土建工程在激烈的市場環境下能夠贏得利潤，提升行業發展。

1、樁基設計的抗震優勢

1.1 樁基設計的特點

樁基設計就是在施工之前，根據施工設計圖，事先挖掘好樁位，并且進行鉆孔、成孔、鋼筋混凝土澆筑等準備工作，這樣就能夠形成土建工程后續施工過程中必須的樁基，從而保證土建工程的施工質量[1]。通過樁基設計的應用，能夠明顯的縮短土建工程工期，降低工程項目成本、保障項目的盈利，促進項目開發與利用[1]。而且，由于樁基設計全部工作都在準備工作完成，具有非常高的人性化施工彈性，有效的減弱對于周圍居民的噪音污染。通過樁基設計，能夠避免出現對土體的擠壓和震動，不會破壞土地承載力，從而保障施工安全。

1.2 樁基設計應用的必要性

樁基設計是一項新型施工技術，通過并且由于上述的優勢，樁基設計在未來的應用中呈現出必然的特點，并且經過近些年來的應用與實踐，樁基設計能夠很好的符合土建工程項目的要求，并且產生了巨大的經濟效益，從而提高土建工程行業的發展。由于我國社會經濟發展良好，生產力水平得到了極大的提升，如果面臨地震等地質災害，很容易造成巨大的經濟損失。而且地震對于電廠脫硫、脫硝土建工程物的危害更大，很容易引起環境污染等問題。樁基設計之所以得到推廣與普及，很大程度上是因為樁基設計能夠保證土建工程結構的安全與穩定，并且使得土建工程物的整體受力情況更加的均勻，從而具有抗震、防風的安全性能。

2、樁基設計在土建工程抗震設計中的應用

本文結合電廠脫硫塔作為實際案例，從而具體分析樁基設計在土建工程項目施工中的應用情況，假設該脫硫塔平均高度為20.55m。經過實地勘探，該土建工程符合樁基設計的施工標準，所以采用樁基設計。

2.1 埋設護筒

在進行樁基設計之前，必須要先埋設護筒。因為樁徑的范圍在0.9-1.3m之間，所以護筒應該選擇厚度在8-10mm之間的鋼板材料，并且以樁中心作為護筒的圓心，以大于鉆頭10cm的距離作為護筒半徑，從而保證護筒埋設精確、穩定。在埋設護筒的過程中，必須嚴格依照設計圖紙，在埋設的深度一般在1m-2m之間最佳，高度控制在0.3m左右為宜，這樣才能夠保證埋設護筒的效果，如果埋設護筒出現結果偏差，則必須進行重新埋設，避免出現安全或者質量問題。

2.2 鉆孔

當護筒埋設完畢之后，應該立即開展鉆機的安裝并且鉆孔。在安裝鉆機的過程中，首先要確保鉆機是垂直的，并且需要利用經緯儀等測量工具對鉆機進行測量，并且進行嚴格的精確，確保鉆孔與設計要求相一致，從而符合設計要求。在進行鉆孔之前，可以利用枕木來便于對鉆孔進行施工[2]。當埋設護筒與鉆機安裝完成之后，就能夠開始正式進行鉆孔了。在鉆孔之前，必須對現場進行放線操作，這樣能夠保證鉆孔符合設計要求，也符合開挖的方案。在鉆孔的過程中，一定要根據開挖方案進行鉆孔，確保整個施工的過程萬無一失。

在開始的情況下可以利用清水鉆進行打孔，從而使得泥土快速的變成泥漿，避免出現揚塵等污染。在進行鉆孔的過程中，要保證泥漿不能堆積過的，以免出現鉆孔塌落的問題。在進行鉆孔作業完成之后，必須將孔內殘留的垃圾進行清除，并且排除鉆坑。

2.3 成孔與清渣

當鉆孔作業完成之后，必須要將泥漿排出泥坑，這樣才能夠進行成孔作業，在成孔作業之前，需要將泥漿沖出1m之外，如果施工現場的地形較為復雜，在成孔的過程中可能會排出淤泥和細砂等土質，就必須往鉆坑里添加石子，從而保證將淤泥或者細砂順利的排除，同時也能夠方面鉆孔造壁，從而保證鉆坑成孔的幾率，增強鉆坑的密度和堅硬度，這樣也能夠保證鉆孔的穩定性，防止出現塌落的情況[2]。當成孔作業的時候，必須要保證泥漿的沖程在鉆孔1m之外，并且要準確進行控制，還要及時進行清渣作業。在清渣過程時，當鉆機到大指定位置的時候就應該停止鉆孔，并且立即將廢渣進行清除。可以說成孔作業與清渣作業應該是同步進行的。

2.4 制作鋼筋籠

鋼筋籠主要起到固定混凝土的作用，所以鋼筋籠的制作關系到樁基設計質量的好壞。鋼筋籠因為在起吊的過程中容易發生變形的情況，所以必須要根據實際情況來對鋼筋籠進行調節，通常鋼筋籠的長度在5-9m之間，只有在這個高度范圍內，鋼筋籠不會發生變形，并且也能夠最大化的利用材料。而且為了避免在堆放的過程中鋼筋籠出現變形等問題，所以在堆放時應該低于2層，這樣才能夠保證鋼筋籠的穩定與堅固。

2.5 灌注

當成孔作業和清渣工作全部完成，就到了樁基設計施工的最后一步，也是最關鍵的一步，灌注，通過將c30商品混凝土倒入鉆孔之中，形成灌注樁，保證塌落度的高度在20cm左右，在灌注的過程中應當，通過混凝土車將混凝土漿液進行充分的混合，然后采用直接向鉆孔進行水下灌注的方式，這樣才能夠保證灌注的時間在8-10min之間，避免混凝土的凝固[3]。

結論：

本文通過對于樁基設計這一新興土建工程技術進行介紹，并且在土建工程結構設計中的實際應用情況進行分析，通過樁基設計來保證土建工程的抗震效果，強化我國土建工程的建設水平。從而積極促進我國土建工程項目的快速發展，保證土建工程結構的質量與安全，盡可能的提升我國土建工程行業的快速發展，更好的保護電廠脫硫塔、脫硝塔等土建工程結構免受地震的損毀。

[1]牛田青.試論土建工程結構設計中的樁基設計及抗震設計問題[J].土建工程知識,2017,37(04):41-42.

[2]王康達.江蘇典型液化地基樁基地震響應特性及抗震設計方法研究[D].東南大學,2016.

[3]黃泰鑫,原學明,李孟然.永久性鋼護筒參與受力的樁基抗震性能研究[J].中外公路,2015,35(04):196-198.