■陳遠峰 ■寶鋼工程技術集團有限公司,上海市 201900
基礎結構是房屋建筑工程重要組成部分,主要起到支撐上部結構荷載的作用,其設計效果如何將會在很大程度上影響工程結構穩(wěn)定性。為滿足人們生活以及社會發(fā)展需求,在對房屋建筑基礎結構進行設計時,需要了解常用的基礎形式,結合其特點與設計現狀來確定研究要點,以滿足實際需求為根本目的,對整個設計過程進行優(yōu)化,提高基礎設計的效果。
(1)獨立基礎。獨立基礎一般被應用于民用建筑中柱建設,包括柔性與剛性基礎兩種,常被應用在柱下基礎中。其斷面形式有矩形與方形兩種,在確定設計方式時,主要是以柱荷載偏心距為主要依據。
(2)十字交叉基礎。十字交叉基礎主要應用在地基承載離較小,并且柱荷載較大的房屋建筑工程,可以更好的滿足工程建設需求。其中,此種結構具有較大的剛性,一般只用于設置獨立基礎的情況。
(3)樁基礎。樁基礎也是房屋建筑建設比較常用的一種基礎形式,具有沉降量小,以及承載力高等優(yōu)點,能夠適應更為復雜的地基情況。如地基變形嚴重,或者地基強度無法滿足工程建設需求時,可以選擇用樁基礎的深基礎情況建設。
(4)鋼筋混凝土閥片基礎。此種基礎形式比較特殊,常被用于基礎之間縫隙小,以及基礎地面存在重疊情況的建筑工程,與其他幾種基礎形式相比,其具有較大的整體剛度,可以提高基礎結構強度與穩(wěn)定性。
(1)標高偏差。造成基礎標高偏差問題發(fā)生的原因主要可以包括幾個方面:第一,設計基礎時大放腳控制不當過于寬大,使得砌磚層與皮數桿之間形成標高差。第二,基礎大放腳填芯磚施工方法選擇不當以及施工工藝不規(guī)范,如大面積鋪灰砌筑施工時,鋪灰面過長或者鋪灰厚度不均等[1]。第三,磚基礎下部基層標高偏差超出規(guī)范要求,以及在砌筑磚基礎施工時忽視了標高大小的控制。第四,砌筑速度過慢,使得砂漿停歇時間過長影響擠漿效果,施工后灰縫壓薄困難,而出現冒高情況。針對此種情況就需要在基礎設計時加強對基礎大放腳尺寸的控制,選擇合適的施工技術,做好施工工藝的規(guī)范性管理,基礎皮數桿用鋼筋或者小斷面方木制作。
(2)軸線位移。第一,橫墻砌筑施工時,將基槽中線封縮在縱墻基礎外側位置,不能正常吊線找中而導致軸線偏移。第二,基礎大放腳收分砌筑尺寸控制不當,當砌筑到大放腳頂端位置后,對基礎直墻進行砌筑施工就會出現軸線偏移的問題。為保證基礎施工效果,應做好對砌筑基礎大放腳基礎收分均勻度的控制,在完成收分砌筑施工后,采取拉通線的方式對中線進行核對,并以新確定的軸線為準,繼續(xù)對基礎直墻進行砌筑施工[2]。另外,在對基礎中線定位放線時,應在外墻角位置設置標志板,避免槽邊推土處理造成軸線位移。
(3)防潮層失效。施工前對結構基面澆水量少導致其粘合度低,再加上施工時壓實度不夠,以及養(yǎng)護工作不到位,造成防潮層脫水嚴重失效。為保證此環(huán)節(jié)施工效果,施工時盡量減少施工縫的預留,并且為避免填土對防潮層的損壞,應在基礎房心回填土完成后施工。
(1)選型要點。從實際情況出發(fā)保證結構選型具有較高的合理性與經濟性,在滿足各項基礎要求的前提下,可以獲得最大的經濟效益,做好對施工進度、施工質量以及施工成本三元素的控制。另外,在選型時還應將各種設計綜合起來,體現出所有的優(yōu)勢,形成最優(yōu)化的建筑基礎。
(2)結構設計要點:①框架基礎。控制好框架基礎的剛度,一般設計為柔性結構效果更佳,其中如果為高壓縮性地基土時,則應將結構設計為剛性。如果選擇用樁基結構施工時,可以應用變剛度布莊方式,對地基與樁基的豎向支撐剛度進行調整,降低差異沉降量,減小基礎與承臺的內力;②樁箱基礎。對于高層建筑工程來說樁箱基礎上荷載較大,設計時可以選擇用變剛度布樁的方式,對樁基豎向支承剛度進行調整,對樁頂反力分布進行控制。其中,利用樁間土來承擔上布荷載時,因做好對箱底樁間土承載力的控制,適當增加中部樁間距。其中,對于上部結構為剪力墻的房屋建筑,在進行箱(筏)基礎設計時,樁基應沿著剪力墻軸線位置來布置,與滿堂布樁相比可以有效減小底板厚度,提高結構設計整體效果[3];③箱(筏)基礎。重點做好上部結構參與工作的研究,可以有效降低箱基整體彎曲應力,利用共同工作整體分析計算,可以提高整體彎曲箱基底板鋼筋應力的合理性。另外,共同作用情況下,會使得上部結構下面幾層邊柱會出現較大的應力,為避免局部結構應力過于集中,在設計時應采取措施來增大邊柱或邊墻結構的內力。
從房屋建筑現狀來看,大部分工程屋頂結構采用坡面的設計形式,主要包括梁板式與折板式兩種。在對其進行設計時需要結合實際需求來確定,如果建筑板跨度比較大,以及建筑平面不規(guī)則的情況,在加上屋脊線轉折與屋面坡度復雜性比較高,應選擇用梁板式結構形式[4]。其中,無論是選擇用哪種結構形式進行設計,兩種板均為偏心受拉構件。
為保證基礎結構設計與建設效果,必須要加強對基礎配筋選擇的重視,對其性能與質量進行驗收,確保施工用鋼筋與混凝土標號均與工程建設需求相符,確保施工后建筑結構穩(wěn)定性和強度達到專業(yè)要求。在配置結構配筋時,必須要滿足最小配筋率,通過標準圖與說圖來完成對條基交接位置鋼筋的布置設計。其中,對于條基交叉處的地基面積不可重復利用,為提高基礎圖中構造柱位置的合理性,在設計過程中可以適當的調整將基礎寬度,保證整個設計方案均具有較高的實際操作性。
樓梯結構是房屋建筑工程的重要基礎結構,在對其進行設計時,需要從結構設計圖繪制階段開始,控制好樓梯板撓度,以及樓梯梁梁下凈高度,保證其能夠滿足工程建設需求,提高樓梯梁位置上下層的統(tǒng)一性。對于部分設計不合理的情況,可以選擇用折板樓梯的方式設計,控制好折板樓梯鋼筋數量與布置方式,尤其是內折角位置,施工時應將其斷開用分別錨固的方式處理,避免局部結構應力過于集中。
對于結構平面圖的繪制設計,應做好對各項因素的綜合分析,提高各部分功能的合理性與可實施性。例如工程施工地抗震設防烈度為6度,在進行結構平面設計時,就需要從防震能力角度出發(fā),嚴格按照相關政策做好每個環(huán)節(jié)的控制,必要時還應利用專業(yè)結構軟件進行建模,做好對整體以及局部受壓因素的分析與控制,爭取不斷提高整體設計的有效性。
房屋建筑工程施工建設復雜性比較高,尤其是近年來為滿足人們對各項功能的需求,房屋建筑結構設計時逐漸向多樣化與復雜化方向發(fā)展,相應的對基礎結構的要求更為嚴格。為提高房屋建筑基礎結構設計合理性,需要確定常見的基礎形式,根據實際情況來選擇相應的設計形式,針對存在的問題進行分析,采取有效的措施進行優(yōu)化,爭取不斷提高基礎結構設計的合理性與可操作性。同時,對于房屋建筑工程基礎結構的設計,在保證設計功能效果的同時,還應做好對經濟性的分析,提高工程建設的綜合效益。
[1]鄧志國.淺談關于房屋建筑基礎的設計[J].黑龍江科技信息,2013(08):275,273.
[2]張坤.房屋建筑基礎施工技術發(fā)展現狀探究[J].科技資訊,2013(35):46.
[3]周鈺涵.房屋建筑結構設計中基礎設計探討[J].科技創(chuàng)新與應用,2015(07):156.
[4]廖闊.探析房屋建筑結構基礎設計[J].中國新技術新產品,2013(07):175-176.