某五星級酒店樁基選型技術(shù)經(jīng)濟比較

【摘要】本文結(jié)合我市某五星級大酒店工程實例，通過對混凝土灌注樁方案、預(yù)制管樁結(jié)合粉噴樁基礎(chǔ)方案進(jìn)行經(jīng)濟與技術(shù)方面比較分析，優(yōu)選設(shè)計方案。結(jié)果表明：采用灌注樁基礎(chǔ)形式可以節(jié)約一定的成本，同時具有良好的技術(shù)及環(huán)境等方面的效益。

【關(guān)鍵詞】混凝土灌注樁；預(yù)制管樁；粉噴樁

國內(nèi)外有關(guān)資料數(shù)據(jù)表明：設(shè)計階段影響工程造價的因素很多，比如建筑物體型、地基處理、基礎(chǔ)形式、柱網(wǎng)尺寸、主要抗側(cè)力構(gòu)件所在位置等，其影響工程投資的可能性為80%。合理選擇基礎(chǔ)方案直接決定了工程建設(shè)的質(zhì)量、進(jìn)度和投資目標(biāo)。隨著高層的不斷出現(xiàn)，經(jīng)常遇到天然地基承載力不夠、或是建筑物沉降過大等問題。因此，在滿足結(jié)構(gòu)承載力和變形要求下，選擇合理的地基基礎(chǔ)設(shè)計方案便顯得尤為重要。

1、工程概況及場地地質(zhì)分析

1.1工程概況

某五星級大酒店項目位于安徽省蕪湖市鳩江區(qū)。酒店主樓地上8～10層，其中宴會廳1層，地上結(jié)構(gòu)總高45.75米。地下兩層，層高為4.0m，室內(nèi)外高差0.30米。上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)的作用效應(yīng)在正常極限狀態(tài)下作用的標(biāo)準(zhǔn)組合為510KPa（考慮偏心豎向力作用的增大系數(shù)）。該項目采用框架結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計使用年限為50年。場區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g，設(shè)計地震分組為第一組。

1.2場地地質(zhì)分析

根據(jù)地質(zhì)勘察報告，場地原地貌為耕地、溝塘，場地經(jīng)回填，屬于河流沖洪積平原區(qū)，地勢平坦開闊。場地所處地貌類型為河流Π級階地。根據(jù)地質(zhì)勘察詳細(xì)報告，場地?zé)o不良地質(zhì)且為穩(wěn)定場地，屬于中軟場地土，基坑邊線場地標(biāo)高在6.39m～7.41m之間。根據(jù)測試結(jié)果，場地各土層的主要物理力學(xué)指標(biāo)如表1所示。抽取該工程地勘標(biāo)準(zhǔn)孔點（ZK2）土層剖面如圖1所示。

由于主樓傳至基礎(chǔ)的作用效應(yīng)在正常使用極限狀態(tài)下作用的標(biāo)準(zhǔn)組合為475Kpa，基底持力層位于⑥層圓礫，承載力特征值fak=100Kpa，本場地等效剪切波速為170.69m/s，場地土類型屬中軟場地土。

2、基礎(chǔ)方案比較

2.1混凝土灌注樁（方案一）

鑒于本工程為雙層地下室，應(yīng)充分考慮抗浮對工程造價影響，其中水浮力考慮84 KN/m2。鉆孔灌注樁樁徑按800mm設(shè)計，樁身混凝土強度為C30，根據(jù)地勘報告，基底持力層位于⑥層圓礫，樁長為34m，入持力層深度為4.5m。承載力特征值為3000KN，抗浮力為2355KN，樁中心距為2.4m。主樓范圍內(nèi)裝訂標(biāo)高為-10.8m，主樓外的地下室部分樁頂標(biāo)高為-10.5m。主樓范圍內(nèi)灌注樁樁數(shù)為503個，對應(yīng)承臺體積為3372.8m3；除主樓外地下室部分樁數(shù)為414個，該范圍內(nèi)承臺體積為1987.2m3。

2.2預(yù)制管樁+粉噴樁型（方案二）

預(yù)制管樁樁徑500mm，壁厚125mm，采用C30水下商品混凝土，設(shè)計樁長為33mm，基底持力層同灌注樁，入持力層深度為3.9m。承載力特征值為2000KN，抗浮力為445KN。

因預(yù)制樁樁頭下有3米多淤泥土，需對地面做硬化處理，樁基施工前需對單體建筑及地下室下淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土進(jìn)行水泥粉噴樁加固。粉噴樁樁徑500mm，樁長4.0m，樁底達(dá)到其下部的硬土層。粉噴樁樁頂標(biāo)高同地下室底板底標(biāo)高。粉噴樁按梅花型布置，間距1000mm，粉噴樁與管樁間距1000mm。粉噴樁采用425普通硅酸鹽水泥，參考摻灰量15%。單體樁基外圍必須設(shè)置一排粉噴樁。樁頭上20cm的樁頭需鑿除，墊20cm的褥墊層，材料可選中砂、粗砂或級配砂石等，最大粒徑不宜大于20mm。

在此基礎(chǔ)方案中，主樓范圍內(nèi)預(yù)制管樁樁數(shù)為760個，粉噴樁為6000個，對應(yīng)承臺體積為33748m3；除主樓外的地下室部分預(yù)制樁樁數(shù)為1456個，粉噴樁為9050個，該范圍內(nèi)承臺體積為5251.9m3。

3、技術(shù)經(jīng)濟分析

3.1經(jīng)濟性分析

首先，該工程經(jīng)濟分析運用神機妙算軟件。采用《安徽省建設(shè)工程工程量清單計價規(guī)范》、《安徽省2005建筑工程消耗量營改增定額》，工傷保險費執(zhí)行蕪勞社辦函【2007】200號文、施工揚塵污染防治費執(zhí)行造價【2014】13號文。

人工費按照68元/工日（建標(biāo)〔2013〕155號文）計取；稅金按11%（含地方教育附加）（[2011]349號文）。綜合取費按照相應(yīng)工程類別計取。主要材料價差參照蕪湖市2017年第4期工程造價信息。通過計算得到具體數(shù)據(jù)，詳見表1。

通過比較分析，方案一（灌注樁）在經(jīng)濟方面具有一定的優(yōu)勢，與方案二（預(yù)制管樁+粉噴樁型）相比，基礎(chǔ)造價節(jié)約43萬元，因此，從經(jīng)濟角度，應(yīng)選用混凝土灌注樁。

3.2技術(shù)性分析

在實際工程實踐中，鉆孔灌注樁和預(yù)制樁技術(shù)都是科學(xué)合理的施工方法，但是適用條件、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求、施工質(zhì)量、施工干擾等諸多方面都存在比較顯著的差異。

預(yù)制樁要求持力層上覆蓋的土質(zhì)為松軟土，沒有堅硬的夾層，松軟土地基下部如果存在深厚的砂土層或是障礙物，則會對打樁造成困難，并且持力層頂面的土質(zhì)變化不大，易于控制樁長。鉆孔灌注樁能夠有效穿透軟硬夾層，適用于各類巖層、土層，并且在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下也能表現(xiàn)出較強的實用性。因此在適用性方面，鉆孔灌注樁在某些條件下優(yōu)于預(yù)制樁技術(shù)。

在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方面，鉆孔灌注樁以直樁為主，通過樁根數(shù)和樁徑要求增加基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的整體剛度，具有較大的抗側(cè)能力。預(yù)制管樁的受力比較均勻，其具有良好的結(jié)構(gòu)彈性，其水平位移比較小，但其抗側(cè)能力較差。

在樁身質(zhì)量方面，灌注樁不宜用于水下樁基；容易出現(xiàn)斷樁、縮頸、露筋或夾泥等現(xiàn)象，樁身質(zhì)量不易控制。而預(yù)制管樁由于樁身混凝土密度大，抗腐蝕性能強，適用于水下施工；施工工效高，樁身質(zhì)量易于保證和檢查。

預(yù)制樁施工時，采用錘擊和振動法產(chǎn)生較大的噪聲，影響城市建筑物的穩(wěn)定性，因此不宜在建筑物密集的地區(qū)適用，并且預(yù)制樁為擠土樁，施工時易引起已就位鄰樁上浮或是四周地面隆起；鉆孔灌注樁施用樁機設(shè)備在使用現(xiàn)場就地成孔，對周圍環(huán)境影響較小，因此從施工干擾角度，鉆孔灌注樁優(yōu)于預(yù)制樁。

相比預(yù)制管樁，鉆孔灌注樁還具有樁身無接頭，單樁承載較高的優(yōu)點，而對比鉆孔灌注樁，預(yù)制管樁具有單根樁完整性號，施工速度快、現(xiàn)場整潔、環(huán)境較小等優(yōu)點

結(jié)語：

因基坑深度較深，地下室開挖時，因擠土效應(yīng)，基坑易大面積隆起，如采用管樁，樁易上浮，此時，必須采取復(fù)壓措施；且樁頭處于淤泥質(zhì)土中，若采用管樁，需大面積對樁頭土進(jìn)行硬化處理，費時費力。

灌注樁受場地開挖影響小，且維護(hù)結(jié)構(gòu)同樣采用灌注樁，合理安排工期，可以節(jié)約一定時間。綜上所述，因本工程為三類場地土，位于抗震不利地段，且本工程為五星級酒店，故推薦采用灌注樁。

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