山东大卫国际建筑设计有限公司 250100
摘要：随着经济的发展及社会的进步，如今高层建筑、大体量建筑、复杂结构建筑越来越多，确保建筑的安全性及稳定性，是建筑设计中的重点。桩基础是建筑物的重要支撑结构，因此，建筑设计中，应高度重视桩基础设计。文章主要对桩基础进行了分析，并探讨了建筑结构中桩基础设计的要点，希望可以为建筑桩基础设计及施工提供有效的参考与指导。
关键词：建筑；桩基础；结构设计
随着城市化建设的深入开展，城镇基础设施不断完善、用地资源日益缩减、经济活动逐渐集中，为缓解工程建设增多、建筑用地减少的矛盾，现阶段，高层建筑、地下工程的数量越来越多，且已经成为工程建设的主要发展方向。建筑物及构筑物的稳固性，主要依赖于桩基础。因此，应按照国家规范标准的要求，开展桩基础设计，提高建筑结构的安全性、稳定性。
1.桩基础
桩基础是通过承台把若干根桩的顶部联结成整体，共同承受动静荷载的一种深基础。桩基础有着诸多优势，包括适用范围广、承载性能好等，且随着研究及实践的增多，其设计理论、工艺、计算方法等不断发展、完善，因此，桩基础目前已经在桥梁、港口、建筑等工程建设中得到了广泛应用。
根据不同的分类标准，可以将桩基础分为不同的类型。首先，按照施工方式对桩基础进行分类，可将其分为灌注桩、预制桩两种类型。采用灌注桩的时候，是将钢筋提前准备好，并根据施工要求的深度，进行现场钻孔作业，将钢筋放到孔中，最后进行混凝土浇灌；采用预制桩的时候，是将钢筋混凝土桩提前预制好，在现场使用打桩机设备将钢筋混凝土桩打入地下。灌注桩、预制桩各有优缺点，灌注桩的用时较短、施工难度较小，但需要使用的材料较多；预制桩的主要优点是节省材料，但在施工时间、施工难度上与灌注桩相比是处于劣势。其次，按照受力原理对桩基础进行分类，可将其分为端承桩、摩擦桩两种类型。端承桩指的是使基桩坐落到承载层上；摩擦桩在承载层较深、不坚硬的地层中得到了广泛应用，其主要依靠基桩、地层的摩擦力来承载构造物，又可以细分为拉力桩、压力桩两种类型。
2.桩基础的施工方法
2.1人工挖孔法
顾名思义，人工挖孔法便是采取人工方式进行打孔，是灌注桩的常用打孔方法。人工挖孔法的效果较好、成本相对较低，且对现场环境造成的破坏较小。桩基础施工中应用人工挖孔法时，通常是先扩大原有桩地，并根据水流量的大小来确定桩孔规模的大小，然后开挖。
2.2振动沉桩法
桩基础采取振动沉桩法的时候，主要是借助电动打桩机产生的垂直力来进行打桩，从而可以有效提高地基岩层、土层的密实度，为确保建筑物的稳固性奠定良好的基础。在应用振动沉桩法的过程中，密实效果在一定程度上受到振动时间的影响，通常情况下，密实效果与振动的时间是成正比的。与此同时，在振动沉桩的过程中，应确保机位的稳固性。目前，振动沉桩法主要应用于松散土层。
2.3钻孔灌注法
灌注桩最常用的一种施工方法便是钻孔灌注法，其先用钻机钻孔，再在钻孔之中设置钢筋笼，最后进行混凝土灌注。钻孔灌注法是先打孔后成桩，成桩形式自由，可根据实际需求定制，这是这种方法的主要优势。但是，钻孔灌注法也有明显的缺点，成桩位置的精准度无疑是十分重要的，所以在应用钻孔灌注法的时候应准确把握成孔时的垂直精度。但实际上，要把握好垂直精度，必须使用性能安全、可靠的钻机，且钻机工作时不可发生位置偏移的问题，必须十分稳固，同时，为确保垂直精度，进行钻孔作业的时候，需要将钻机的支撑面扩大，或者是使钻杆、钻架始终保持垂直，操作难度较大。
3.建筑结构中桩基础设计的要点
3.1全面调查现场情况
桩基础设计过程中，应准确了解建筑工程的实际情况，并要全面调查施工现场情况，包括地质、土壤、周围建筑物及构筑物、道路等。根据建筑工程基础结构处理要求及当地地质条件，来开展桩基础设计。对周边环境、地质构造、土壤成分等因素进行全面考虑，来为桩基础设计提供指导。例如，一预制装配式混凝土结构高层建筑项目，占地面积13456平方米，高度93.6米，共32层，地下2层，地上30层。地质勘查发现，施工区域为不均匀黏土层，拟采用桩基础，并选择钻孔灌注桩，根据工程实际情况进行定制，从而确保施工质量。
3.2把握建设目标
对于建筑工程来说，基础结构的主要作用便是承担建筑物顶端的压力。基于这样的原因，桩基础设计中，应把握好建筑工程的建设目标，有目的、有针对性地开展设计工作。为确保桩基础的承载性能可以达到预期目标，避免建筑物沉降等病害的出现，必须在桩基础设计中对各方面因素进行全面考虑。若想要把握建筑工程的建设目标，需涉及到力学等专业的知识，而桩基础的作用力大小主要取决于建筑物的上部结构，因此应站在力学角度考虑，并进行计算，以确保桩基础设计的科学性、合理性，确保桩基础可以满足建筑工程的实际要求。
3.3合理选择桩的规格
桩基础设计中，合理选择桩的规格，是一个核心的内容。对桩基础规格进行选择的时候，应以桩基础的相关指标为重点，如其横截面积、结构长度等。桩基础设计中，不仅要合理选择桩基础本身的指标，也要对其实际施工中所涉及到的相关指标进行全面考虑，如埋深等基础指标。
3.4优选平面布置方式
平面布置也是桩基础设计中需要重点考虑的一项内容。为确保基础结构的稳定性，必须把握好桩基础的重心及相应距离，从而提高建筑物的承载性能。现阶段，桩基础的常见平面布置方式主要包括网格状里的矩形与梅花形、不等距排列等。但是，还是应该根据建筑工程实际情况，来确定合适的桩基础平面布置方式。
3.5承载力的验算分析
桩基础承载力的验算分析，是桩基础设计中的重点内容。究其原因在于，桩基础本身便是为了确保建筑物的承载性能而开展的基础布置。在应用桩基础的过程中，设计人员应做到思路清晰，准确把握桩基础所能达到的承载力水平。要想确保桩基础的可靠性、实用性，需要根据桩基础承载力的验算结果，来确定最终的设计方案。在桩基础承载力的验算分析中，应明确相关参数，桩身垂直度需≤1%，确孔底沉渣需≤100毫米，桩径偏差需≤50毫米，同时应根据《建筑桩基础技术规范》（JGJ94-2008）中的相关要求，来确定安扎后的桩位偏差。与此同时，在桩基础施工完成后，根据规范要求，也要确定桩自身的承载力，重点对桩身高应变、低应变进行检测，从而确保桩基础的安全性。
结语
综上所述，建筑结构桩基础设计中，应加强对桩基础及其施工方法的认识，并要把握好桩基础设计的要点，包括全面调查现场情况、把握建设目标、合理选择桩的规格、优选平面布置方式、承载力的验算分析等，从而提高桩基础设计的整体质量，为实现桩基础应用效果的提高奠定良好基础，为促进建筑行业的持续健康发展提供有力支持。
参考文献
[1]陈义贵.试论建筑工程土建施工中的桩基础施工技术要点[J].建材与装饰,2020(07):33-34.
[2]冯俊标.基于高层建筑桩基础设计关键分析[J].建材与装饰,2020(05):103-104.
[3]刘国柱.建筑工程土建施工中桩基础技术的应用研究[J].居业,2020(01):114+116.
[4]李静,李欢.地震作用下建筑基础的动力响应分析[J].浙江建筑,2018,35(08):21-26.
[5]李保文.建筑工程施工过程中桩基础技术的应用[J].四川水泥,2017(08):148.