超高层超长桩设计的反思.ppt

创新提升价值精诚建造未来中冶京诚超高层超长桩设计的反思王立军 创新提升价值精诚建造未来中冶京诚■概述■Case 1 深圳汉京中心■Case 2 某工程■Case 3 北京国贸 3B ■Case 4 宁波曼哈顿创新提升价值精诚建造未来中冶京诚概述某高层工业厂房砼框架—钢框架-支撑组合结构超高层建筑因其重量大,天然地基通常无法满足承载力要求。采用桩基,如基岩浅,可采用嵌岩桩;否则,采用摩擦端承桩。非嵌岩桩一般做成直径 1000-1200mm ,长度 50-100m ,长径比为 50-100 的超长桩, 单桩竖向承载力特征值在 10000kN-20000kN 。■深圳平安,人工挖孔扩底桩,微风化为持力层,桩径 5m,单桩竖向抗压承载力特征值 200000kN (待查实) ■上海中心,钻孔灌注桩,桩径 1100mm ,桩长 60m ,单桩竖向抗压承载力特征值 12000kN (待查实) 创新提升价值精诚建造未来中冶京诚概述某高层工业厂房砼框架—钢框架-支撑组合结构超长桩通常采用钻孔灌注桩。因其超长存在桩端清渣难的问题。超长桩的工作机理不同于普通柱。它的竖向承压承载力不是简单的侧阻力+端阻力。超长桩在桩顶竖向荷载作用下,因桩身的竖向压缩变形大,使得桩身上部的竖向变形大,下部的小。上部桩侧的侧摩阻在达到极限值时下部的侧摩阻还很小,这时端阻也上不去。如果桩端沉渣厚,上部桩身的侧摩阻达到极限后因桩端不能提供有效地支承,该侧摩阻值会下降即发生软化,此时因桩端沉降过大桩的竖向受压承载力难以发挥,甚至比计算值小很多。创新提升价值精诚建造未来中冶京诚概述某高层工业厂房砼框架—钢框架-支撑组合结构后压浆技术是解决超长桩竖向承载力不足的有效方法。通过在桩端注浆,减小了桩端的沉降,使桩侧阻力自上而下有了逐渐的发挥,同时也提高了桩端的端承力。如果再加以桩侧注浆,则可以提高侧摩阻力,从而使桩的竖向受压承载力大大提高。因此,超长桩在竖向受压荷载作用下承载力的形成存在着侧阻和端阻的耦合作用。通过桩端、桩侧后注浆,可以使桩竖向受压承载力提高 50-100% 。创新提升价值精诚建造未来中冶京诚罗兰斯宝汉京中心 Case 1 深圳罗兰斯宝汉京中心框架—支撑钢结构 320m 高(建筑高度 350m ) 地上 70层,地下 4层创新提升价值精诚建造未来中冶京诚罗兰斯宝汉京中心结构体系框架—支撑结构大支撑,小支撑创新提升价值精诚建造未来中冶京诚罗兰斯宝汉京中心地基基础大直径人工挖孔桩,最大桩径 ,扩底 。原则上采用一柱一桩,桩端持力层为中风化花岗岩,岩石饱和单轴抗压强度标准值为 20MPa , 单桩抗压承载力特征值 127000 kN。创新提升价值精诚建造未来中冶京诚罗兰斯宝汉京中心按土体算: 岩石地基承载力特征值 f a=ψ r?f rk= ?20=8 MPa 单桩抗压承载力特征值 R a=f a?A p=8?π/4?4500 2/1000 =127170kN 按桩身算: 桩身受压承载力 N=ψ cf cA ps = ? ?π/4?3800 2/1000=173205kN 折算成标准值=173205/ =128300kN 为桩身强度设计值与标准值的折算系数。地基规范 2011 条创新提升价值精诚建造未来中冶京诚罗兰斯宝汉京中心桩身强度设计值与标准值的折算系数恒载+活载组合(荷载规范 2010 ) 1以活载为主的组合, 恒+ 活(恒 20% ,活 80% ,如有吊车厂房) *+ *= 2以恒载为主的组合, 恒+ * 活(恒 80% ,活 20% ,如住宅、办公楼) *+ * *= 注:对比老荷载规范( 2001 以前), 以恒载为主的组合, 恒+ 活(恒 80% , 活20% ,如住宅、办公楼) *+ *=