李 娜
(延安大学 西安创新学院,陕西 西安 7 1 0 1 0 0)
试分析筏板基础与箱型基础的区别
李 娜
(延安大学 西安创新学院,陕西 西安 7 1 0 1 0 0)
高层建筑基础选型是整个结构设计中的一个重要组成部分,直接关系到工程造价、施工难度和工期,因此应认真研究场地岩土性质和上部结构特点,通过综合技术经济比较确定.高层建筑的基础选型应因地制宜,除基础应满足现行规范允许的沉降量和沉降差的限值外,整体结构应符合规范对强度、刚度和延性的要求,选用箱型基础或筏板基础都不是绝对的,安全可靠、经济合理才是基础选型的标准.
箱型基础;筏板基础;承载力;施工工艺
随着科学技术的不断发展,建筑物的高度和层数不断增加,高层建筑得到了很大的发展.我国《民用建筑设计通则》(J G J 3 7-8 7)中规定,高层建筑指1 0层以上的住宅及总高度超过2 4 m的公共建筑及综合建筑.而现代意义上的高层建筑已远远超过了上述界定,高度超过1 0 0 m的超高层建筑在很多大中城市都有建造,“全球第一高楼”的记录也一次次被刷新.随着高度的增加,高层建筑的设计与施工呈现了许多新的特点.高层建筑结构设计的成功与否,与结构体系的选择是否合理、电算计算程序的版本使用是否合适,计算数据的选择和确定是否正确,以及基础型式的选择和计算是否正确等都有着直接的关系.基础型式在建筑结构中的重要性是众所周知的,因此基础选择更为重要,在更多种类基础中筏板基础与箱型基础应用于高层建筑是最多的,那么二者的选者就要因地制宜了.
2.1 筏板基础的定义
筏型基础又叫筏板型基础.是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来,下面再整体浇注底板.一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱的时候用筏板型基础.而且筏板型基础埋深比较浅,甚至可以做不埋深式基础.
由底板、梁等整体组成.建筑物荷载较大,地基承载力较弱,常采用砼底板,承受建筑物荷载,形成筏基,其整体性好,能很好的抵抗地基不均匀沉降.
2.2 筏板基础施工
2.2.1 筏板基础构造
当地质条件差、上部荷载大时,可将部分或整个建筑范围的基础连在一起,其形式犹如倒置的楼板,又似筏子,故称为筏板基础,又称满堂基础.筏板基础根据是否有梁可分为平板式和梁板式两种,于地基土质软弱又不均匀、有地下水或当柱子和承重墙传来的荷载很大的情况.
2.2.2 筏板基础的构造要求
2.2.2.1 强度等级
筏板基础的混凝土强度等级不应低于C 3 0.
2.2.2.2 墙体
采用筏板基础的地下室,应沿地下室四周布置钢筋混凝土外墙,外墙厚度不应小于2 5 0 m m,内墙厚度不应小于2 0 0 m m.墙的截面设计除满足承载力要求外,尚应考虑变形、抗裂及防渗等要求.墙体内应设置双面钢筋,竖向和水平钢筋的直径不应小于1 2 m m,间距不应大于3 0 0 m m.
2.2.2.3 板厚
筏基底板的厚度均应满足受冲切承载力、受剪切承载力的要求.对1 2层以上建筑的梁板式筏基的板厚不宜小于4 0 0 m m,且板厚与最大双向板格的短边之比不小于1/2 0.
2.2.2.4 柱(墙)与基础梁的连接
地下室底层柱、剪力墙至梁板式筏基的基础梁边缘的距离不应小于5 0 m m.
2.2.2.5 施工缝
筏板与地下室外墙的接缝、地下室外墙沿高度处的水平接缝应严格按施工缝要求采取措施,必要时可设通长止水带.
2.2.2.6 墙外回填土
筏板基础地下室施工完毕后,应及时进行基坑回填工作.回填基坑时,必须先清除基坑中的杂物,在相对的两侧或四周同时回填并分层夯实.
2.2.3 筏板基础施工
2.2.3.1 施工工艺流程
基底土质验槽→施工垫层→在垫层上弹线抄平→基础施工.
2.2.3.2 施工要点
基坑开挖时,若地下水位较高,应采取明沟排水、人工降水等措施,使地下水位降至基坑底下不少于5 0 0 m m,保证基坑在无水情况下进行开挖和基础结构施工.
开挖基坑应注意保持基坑底土的原状结构,尽量不要扰动.当采用机械开挖基坑时,在基坑底面设计标高以上保留2 0 0~4 0 0 m m厚的土层,采用人工挖除并清理平整.如不能立即进行下道工序施工,应预留l 0 0~2 0 0 m m厚土层,在下道工序施工前挖除,以防止地基土被扰动.在基坑验槽后,应立即浇筑垫层.
当垫层达到一定强度后,在其上弹线、支模、铺放钢筋、连接柱的插筋.
在浇筑混凝土前,清除模板和钢筋上的垃圾、泥土等杂物,木模板浇水加以润湿.
对于梁板式片筏基础,梁高出底板部分应分层浇筑,每层浇灌厚度不宜超过2 0 0 m m.混凝土应浇筑到柱脚顶面,留设水平施工缝.
基础浇筑完毕,表面应覆盖和洒水养护,并防止浸泡地基.待混凝土强度达到设计强度的2 5%以上时,即可拆除梁的侧模.
当混凝土基础达到设计强度的3 0%时,应进行基坑回填.基坑回填应在四周同时进行,并按基底排水方向由高到低分层进行.
在基础底板上埋设好沉降观测点,定期进行观测、分析,并且作好记录.
3.1 箱型基础的定义
箱型基础是由钢筋混凝土的底板、顶板、外墙和内隔墙组成的有一定高度的整体空间结构,适用于软弱地基上的高层、重型或对不均匀沉降有严格要求的建筑物.与筏形基础相比,箱型基础有更大的抗弯刚度,只能产生大致均匀的沉降或整体倾斜,从而基本上消除了因地基变形而使建筑物开裂的可能性.箱型基础埋深较大,基础中空,从而使开挖卸去的部分土重抵偿了上部结构传来的荷载,因此,与一般实体基础相比,它能显著减小基底压力,降低基础沉降量.此外,还有较好的抗震性能.
3.2 箱型基础的构造要求
3.2.1 强度等级
箱型基础的混凝土强度等级不应低于C 3 0.
3.2.2 墙体要求
(1)箱型基础外墙宜沿建筑物周边布置,内墙沿上部结构的柱网或剪力墙位置纵横均匀布置,墙体水平截面总面积不宜小于箱型基础外墙外包尺寸的水平投影面积的1/1 0.
(2)无人防设计要求的箱基,基础底板不应小于3 0 0 m m,外墙厚度不应小于2 5 0 m m,内墙厚度不应小于2 0 0 m m,顶板厚度不应小于2 0 0 m m.
(3)墙体的门洞宜设在柱间居中部位.
(4)箱型基础的顶板和底板纵横方向支座钢筋尚应有1/3~1/2的钢筋连通,且连通钢筋的配筋率分别不小于0.1 5%(纵向)、0.1 0%(横向),跨中钢筋按实际需要的配筋全部连通.
(5)箱型基础的顶板、底板及墙体均应采用双层双向配筋.
3.2.3 上部结构配筋要求
(1)柱下三面或四面有箱型基础的内柱,除柱四角纵向钢筋直通到基底外,其余钢筋可伸入顶板底面以下4 0倍纵向钢筋直径处;
(2)外柱、与剪力墙相连的柱及其他内柱的纵向钢筋应直通到基底.
3.3 箱型基础工程施工
3.3.1 工艺流程
3.3.1.1 钢筋绑扎工艺流程
核对钢筋半成品——划钢筋位置线——绑扎基础钢筋(墙体、顶板钢筋)——预埋管线及铁件——垫好垫块及马凳铁——隐检
3.3.1.2 模板安装工艺流程
确定组装模板方案——搭设内外支撑——安装内外模板(安装顶板模板)——预检
3.3.1.3 砼工艺流程
搅拌砼——砼运输——浇筑砼——砼养护
3.3.2 混凝土施工工艺
基础底板混凝土施工
箱型基础底板一般较厚,砼方量一般也较大,因此,砼施工时,必须考虑砼散热的问题,防止出现砼温度裂缝.
一般采用矿渣水泥进行砼配合比设计,经设计同意,可考虑设置后浇带.
砼必须连续浇筑,一般不得留置施工缝,所以,各种砼材料和设备必须保证供应.
墙体施工缝处宜留置企口缝,或按设计要求留置.
墙柱甩出钢筋必须用塑料套管加以保护,避免砼污染钢筋.
高层基础选型问题是经常遇到的一个技术问题,涉及的因素是比较多的.设计时要从多角度考虑,将技术方面、施工方面、经济方面的因素综合起来分析研究,找出最佳的基础方案,实现优化设计.筏板基础与箱型基础是目前常用于高层建筑基础的两种形式.两者有相似之处,又有区别,所以对两者的研究十分重要,更重要的是把两者的不同之处区别开来,才能将其运用到实际生活中去.
〔1〕广西建设职业技术学院.土木工程系网络教程.施工组织[M].
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1673-260X(2010)10-0108-02