钢结构建筑因其自重轻、跨度大、抗震性能好等特点,对地基的稳定性和均匀性提出了更高要求。实际工程中需从地质条件、基础设计、施工工艺三个维度系统把控,确保地基与结构协同工作。
一、地质条件适应性处理
勘察先行:施工前需通过钻探、原位测试等手段获取土壤承载力、压缩性、地下水位等参数。若地基存在软弱夹层或液化土层,需采用振冲法、强夯法等加密技术消除隐患,或通过桩基础将荷载传递至稳定土层。例如,软土地基可采用柱下条基并加宽基础,遇防空洞时需用厚板跨越。
均匀性控制:同一结构单元应避免采用天然地基与人工地基混合形式,防止差异沉降。当基础跨越不同土层时,需加深基础或调整桩长,确保持力层一致。
二、基础形式选择与设计
独立基础:适用于地质条件较好的单层建筑,如门式刚架厂房。设计时需控制锥形基础边缘高度≥200mm,垫层采用 C10 混凝土,底板钢筋直径≥10mm。基础底面积需根据荷载计算确定,避免因地震附加力盲目扩大导致日常沉降。
桩基础:软弱地基或荷载较大时采用,如高层钢结构。桩端需伸入液化深度以下稳定土层≥500mm,且桩长需通过承载力验算确定。埋入式柱脚深度需≥截面长边 2.5 倍,确保极限承载力满足抗震要求。
筏板基础:适用于地质复杂或对沉降敏感的建筑,通过整体式底板均匀分散荷载,减少不均匀沉降风险。
三、施工工艺关键控制
荷载精确计算:需涵盖恒载、活载、风载及地震作用,避免漏算导致基础失稳。例如,独立基础设计时需验算基底边缘压应力,确保不超过持力层承载力特征值的 1.2 倍。
防水与防腐:基础下方需设置防水层,厚度根据地质条件调整。地下水位较高时可结合地下室设计,外墙采用混凝土结构以增强整体性。钢柱脚与混凝土接触区域需清除油污铁锈,避免腐蚀影响连接强度。
监测与验收:施工过程中需对模板支架刚度、混凝土浇筑密实度进行实时监控,确保基础强度达标。桩基工程需按 “成孔 - 浇筑 - 检测” 流程验收,静载试验合格后方可进入下道工序。
四、规范与细节把控
材料标准:基础混凝土强度等级不低于 C20,垫层采用 C10,钢筋保护层厚度≥40mm。外露式柱脚锚栓直径≥24mm,锚固长度≥25 倍直径,确保拉力传递可靠。
抗震设计:液化土层区域需采用加密法处理至液化深度以下,或通过桩基础穿越液化层。埋入式柱脚深度需满足《建筑抗震设计规范》要求,确保地震时基础与结构协同耗能。