管吉海

大慶油田建設集團工程設計研究院

雙排鋼筋混凝土柱下聯(lián)合條基

管吉海

大慶油田建設集團工程設計研究院

井下作業(yè)分公司的生產(chǎn)調度中心是組織及協(xié)調工作的核心場所，該生產(chǎn)調度中心為框架結構。采取雙排鋼筋混凝土柱下聯(lián)合條基解決基礎碰撞及不均勻沉降控制問題。柱下聯(lián)合條基的設計依據(jù)是通過PKPM建模，計算并繪制出柱下基礎受力分析圖。基礎底面為雙條基聯(lián)合底面。根據(jù)PKPM永久荷載作用下的受力分析圖，求出兩排基礎梁合力線，確定基礎中心聯(lián)合條基的相對位置，保證基底壓力近似均勻。應用PKPM軟件計算并繪制出基礎梁彎矩圖。

柱下聯(lián)合條基；彈性地基梁；PKPM；沉降

井下作業(yè)公司主要任務是以油田井口修補及井下作業(yè)為主體，與壓裂大隊配合，通過高壓泵入壓裂液并攜帶支撐劑將地層孔逢撕大，進而增加產(chǎn)量。井下作業(yè)分公司的生產(chǎn)調度中心是組織及協(xié)調工作的核心場所，該生產(chǎn)調度中心為框架結構。根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》要求，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構伸縮縫的最大間距為55m。由于左、右結構單元與中間結構單元層數(shù)不同，相鄰基礎荷載差異較大，可引起基礎產(chǎn)生較大不均勻沉降，故在兩側與中間均各設一道伸縮縫。根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》第6.1.4條要求，抗震縫的寬度設為100 mm。由于相鄰單元荷載差異較大，需要對基礎設置沉降縫。又因相鄰單元的柱間距過小，如采用獨立基礎，基礎之間會產(chǎn)生碰撞；采用雙柱基礎，鄰近基礎不在一條水平線上，會造成受力計算分析困難和無法準確控制沉降量等問題。經(jīng)過分析與計算，采取雙排鋼筋混凝土柱下聯(lián)合條基解決基礎碰撞及不均勻沉降控制問題。

柱下聯(lián)合條基的設計依據(jù)是通過PKPM建模，計算并繪制出柱下基礎受力分析圖。根據(jù)《混凝土結構構造手冊》，柱下條基肋梁高宜為柱距的1/4～1/8（當基礎底部土的反力大時取大值）。本設計考慮取梁肋高1 200mm，肋梁寬500mm。柱列端部肋梁采取懸挑形式，以減小柱端負彎的局部過大，使彎矩受力更均勻合理。設計考慮的具體情況是兩端基礎梁分別懸挑1～1.75m。通過PKPM基礎梁板彈性地基梁法計算模塊試運算，滿足《混凝土結構規(guī)范》第6.4章相關的抗剪強度要求。

基礎底面為雙條基聯(lián)合底面。由于雙排柱整體條基與其他柱的獨基存在基礎沉降差的控制問題，需要對基礎底面尺寸進行進一步調整。通過PKPM軟件計算并繪制出地基梁應力圖，反復調整基礎尺寸，最終使其基底應力大小與獨立基礎應力大小相近，保證基礎沉降均勻。根據(jù)正常使用極限狀態(tài)下作用的準永久組合計算，保證滿足《建筑地基基礎設計規(guī)范》第5.3章對變形計算的要求。

由于雙排聯(lián)合條基，兩條基間存在整體軸力及彎矩差距，對基礎底易造成偏心受力影響。需對基礎形心進行校正，根據(jù)規(guī)范要求，基礎底面形心宜與柱合力作用荷載重心重合，根據(jù)PKPM永久荷載作用下的受力分析圖，求出兩排基礎梁合力線，確定基礎中心聯(lián)合條基的相對位置，保證基底壓力近似均勻。

應用PKPM軟件計算并繪制出基礎梁彎矩圖，依據(jù)彎矩圖計算肋梁配筋；同時基礎梁的最大裂縫寬度滿足《混凝土結構設計規(guī)范》中第3.1.5條的最大裂縫寬度限值要求。條形基礎翼緣板配筋計算方式通常有兩種：一種是按基礎梁設翼緣計算；一種是在基礎梁下設筏板計算。由于此結構基礎為聯(lián)合條基，考慮同時取兩種形式分別計算，選取最不利的。翼緣板高度滿足《混凝土結構設計規(guī)范》第6.5條款的抗沖切承載力要求。

柱下條形基礎還應滿足相應構造要求：①肋梁頂面和底面的縱向受力鋼筋除滿足計算要求外，頂面鋼筋應是按計算配筋全部貫通，底面鋼筋中的通長鋼筋不應少于底面受力鋼筋截面總面積的1/3，縱向受力鋼筋的直徑不應小于12mm；②肋梁箍筋應用封閉式，其直徑不小于8mm；③翼板的橫向受力鋼筋由計算確定，但直徑不小于10mm，間距不應大于200mm，縱向分布鋼筋的直徑宜為8～10mm，間距不大于200mm。

（欄目主持焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.6.058