不同樁基類型對(duì)工程造價(jià)的影響

李少東 LI Shao-dong

（深圳市特皓建設(shè)基礎(chǔ)工程有限公司，深圳 518000）

1 工程概況

擬建項(xiàng)目位于惠州市惠城區(qū)惠泰南路附近，惠南高新科技產(chǎn)業(yè)園南側(cè)。擬建建筑物輪廓線南側(cè)距已建民房約為13m，為已開挖邊坡底邊線約5m；西側(cè)為規(guī)劃用地；東側(cè)為淡水河；北側(cè)為小山包及高壓電線塔。占地面積40743.8m2，總建筑面積88189.33m2，其中計(jì)容建筑面積86620.55m2。擬建場(chǎng)地規(guī)劃建筑由1幢（2#）9層廠房和8幢（1#、3#～9#）4層廠房組成。6#、7#、9#樓擬采用天然基礎(chǔ)，1#、2#、3#、4#、5#、8#樓擬采用樁基礎(chǔ)。

2 地質(zhì)條件

場(chǎng)地原始地形為山坡地貌，起伏變化較大，部分為回填場(chǎng)地。根據(jù)資料調(diào)查情況，場(chǎng)地自上而下地層依次為：

①人工填土：黃褐色、雜色，以黏性土、風(fēng)化巖塊石為主，碎石粒徑約2～20cm，局部填石含量塊徑較大，塊徑25cm，硬雜質(zhì)約占5%～45%，土質(zhì)均勻性差，為新近填土，欠壓實(shí)；層厚0.30～10.20m。②粉質(zhì)黏土：灰褐色、黃褐色，軟塑-可塑，具高壓縮性，局部含少量腐木，捻面光滑，稍有光澤，干強(qiáng)度及韌性中等，無搖振反應(yīng)；層厚2.0～5.30m。③細(xì)砂：灰褐色，稍密，飽和，主要成分為石英，磨圓度較好，砂質(zhì)較純，級(jí)配較差，含粉土、粉質(zhì)黏土，局部含泥量較高；層厚3.20m。④粉質(zhì)黏土：棕紅色、黃褐色，可塑-硬塑，為下伏基巖殘積層，捻面較光滑，無光澤，干強(qiáng)度及韌性較高，無搖振反應(yīng)，遇水易軟化、崩解，層厚1.80～14.10m。⑤全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖：紅棕色，巖芯呈土柱狀，結(jié)構(gòu)基本破壞，遇水軟化，鉆進(jìn)容易；巖石堅(jiān)硬程度為極軟巖，巖體完整程度為極破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。鉆探深度內(nèi)未發(fā)現(xiàn)洞穴、臨空面、破碎帶及夾層破碎帶，層厚1.30～7.80m。⑥強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖：紅棕色，原巖結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，巖石風(fēng)化裂隙很發(fā)育，巖體極破碎，巖芯呈土柱狀，干鉆不易鉆進(jìn)；巖石堅(jiān)硬程度為極軟巖，巖體完整程度為極破碎，由物理風(fēng)化造成，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。鉆探深度內(nèi)未發(fā)現(xiàn)洞穴、臨空面、破碎帶。揭露層厚2.40～28.10m。⑦中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖：紅褐色、灰褐色，主要成分為長石、石英、泥質(zhì)，裂隙較發(fā)育，鉆進(jìn)速度慢，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，黏土物質(zhì)膠結(jié)；巖芯呈塊狀、碎石狀，局部短柱狀，局部中風(fēng)化破碎；本層取38個(gè)巖樣，其中取38個(gè)巖樣做天然抗壓試驗(yàn)，巖石天然單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為13.80MPa；巖石堅(jiān)硬程度為軟巖，巖體完整程度為破碎，巖體質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ類；鉆探深度內(nèi)未發(fā)現(xiàn)洞穴、臨空面，出現(xiàn)夾層破碎帶，揭露層厚1.50～33.60m。

3 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案

1#、2#、3#、4#、5#、8#樓樁基礎(chǔ)的類型在選擇上，設(shè)計(jì)院與建設(shè)單位存在較大的分歧。因地形較為復(fù)雜，山坡高低落差較大，設(shè)計(jì)院建議樁基礎(chǔ)采用旋挖成孔灌注樁。建設(shè)單位認(rèn)為旋挖成孔灌注樁造價(jià)高，不利于節(jié)約投資成本。根據(jù)勘察報(bào)告，場(chǎng)地地質(zhì)條件較好且建筑物大多為多層建筑，建議樁基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁PHCΦ500mm（壁厚125mm）AB型，然后通過試驗(yàn)樁試驗(yàn)，檢驗(yàn)是否滿足設(shè)計(jì)要求。受建設(shè)單位委托，設(shè)計(jì)院出具了兩種不同的樁基礎(chǔ)初步方案，如表1、表2。

表1 旋挖成孔灌注樁設(shè)計(jì)方案

表2 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計(jì)方案

4 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁試驗(yàn)樁方案

為保證工程質(zhì)量、又能達(dá)到節(jié)約投資成本。建設(shè)單位建議施工2根預(yù)應(yīng)力混凝土管樁進(jìn)行試驗(yàn)，通過檢測(cè)是否能滿足預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計(jì)方案要求。

試驗(yàn)樁工程樁型為摩擦端承型樁，采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁PHCΦ500mm（壁厚125mm）AB型，有效樁長不少于8m，以強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖為樁端持力層，要求入持力層深度不小于2m。樁錘選用50kN，落錘高度1.8m，最后30錘貫入度<30mm/10錘，單樁豎向承載力特征值1500kN。

根據(jù)勘察報(bào)告，由于土層較厚，傾斜角度大，需通過試驗(yàn)樁確定樁承載力和穿透能力。試驗(yàn)樁應(yīng)采用錘擊沉樁，若承載力特征值不能滿足設(shè)計(jì)要求應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)院變更設(shè)計(jì)。當(dāng)土層太厚無法成樁時(shí)，采用引孔方式施工。

試驗(yàn)樁工程采用高應(yīng)變法檢測(cè)承載力及樁身完整性。

試驗(yàn)樁樁位選擇，選取兩個(gè)比較有代表性的點(diǎn)位檢驗(yàn)引孔施工流程、可行性，并確定樁穿透能力和樁承載力。試驗(yàn)樁點(diǎn)位一：位于2#廠房ZK39附近，回填土厚約9.8m，基本位于坡底，持力層標(biāo)高較低。試驗(yàn)樁點(diǎn)位二：位于3#廠房ZK54附近，回填土厚約5.3m，持力層坡度較陡，基本位于坡中部。

5 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁試驗(yàn)樁施工

試驗(yàn)樁工程采用錘擊方式施工，進(jìn)場(chǎng)機(jī)械一臺(tái)環(huán)保液壓錘擊樁機(jī)（型號(hào)WHDD5T）、一臺(tái)長螺旋引孔鉆機(jī)（型號(hào)CFG24），一臺(tái)挖掘機(jī)（小松PC120）。施工前準(zhǔn)備工作：人員及機(jī)械設(shè)備到位、清理平整好場(chǎng)地、機(jī)械安裝與保養(yǎng)、樁位測(cè)點(diǎn)、材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收；施工過程中，注意觀察沉樁貫入度，沉樁速度的快慢，做好施工記錄。引孔時(shí)，注意鉆進(jìn)的難易性，做好時(shí)間記錄。施工情況介紹：2#樓ZK39號(hào)樁采用引孔，引孔深度19m，引孔時(shí)間約1小時(shí)，引孔完成后再進(jìn)行管樁施工，配樁23m，實(shí)際入土深度為：16.9m，收錘時(shí)貫入度為10～16mm，符合設(shè)計(jì)要求。3#樓ZK54號(hào)樁沒有引孔，配樁20m，最后實(shí)際施工入土深度為：15.9m，收錘時(shí)貫入度為8～15mm，符合設(shè)計(jì)要求。

6 試驗(yàn)樁檢測(cè)

樁基承載力驗(yàn)證其目的是：通過檢測(cè)了解單樁豎向承載力是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。單樁豎向承載力可以采用靜載試驗(yàn)或者高應(yīng)變法。因工期緊張，本試驗(yàn)樁工程單樁承載力檢測(cè)采用高應(yīng)變法，高應(yīng)變法是指用重錘沖擊樁頂，實(shí)測(cè)樁頂附近或樁頂部的速度和力時(shí)程曲線，通過波動(dòng)理論分析，對(duì)單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進(jìn)行判定的檢測(cè)方法。

通過檢測(cè)：2#樓ZK39號(hào)樁樁端承載力1544kN，樁身完整，滿足單樁豎向承載力特征值1500kN設(shè)計(jì)要求；3#樓ZK54號(hào)樁樁端承載力1663kN，樁身完整，滿足單樁豎向承載力特征值1500kN設(shè)計(jì)要求。1#、2#、3#、4#、5#、8#樁基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁方案可行。

7 最終設(shè)計(jì)方案

1#、2#、3#、4#、5#、8#樁基礎(chǔ)采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁，采用錘擊方式施工，最后30錘貫入度<30mm/10錘。根據(jù)工程勘察資料，本工程采用的管樁為摩擦端承型樁，樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層。由于局部土層較厚、傾斜角度大，樁基施工需要進(jìn)行引孔。根據(jù)試樁結(jié)果樁端進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層持力層不小于2.4～7.0m（詳見表3）。本工程樁基收錘標(biāo)準(zhǔn)需同時(shí)滿足三個(gè)條件：①樁端進(jìn)入持力層深度不小于設(shè)計(jì)要求；②管樁需滿足最短設(shè)計(jì)樁長；③最后30錘貫入度<30mm/10錘。

表3 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁最終設(shè)計(jì)方案

8 不同樁基類型工程造價(jià)對(duì)比分析

設(shè)計(jì)方案施工圖預(yù)算費(fèi)用編制方法：采用工程量清單計(jì)價(jià)模式，定額采用《廣東省房屋建筑與裝飾工程綜合定額（2018）》，費(fèi)率文件執(zhí)行惠州市建設(shè)工程造價(jià)管理站發(fā)布的現(xiàn)行文件，信息價(jià)采用2021年10月惠州市信息價(jià)，工程量按平均設(shè)計(jì)樁長計(jì)量。

旋挖成孔灌注樁設(shè)計(jì)方案施工圖預(yù)算費(fèi)用約776.8萬元（詳見表4），包含旋挖樁成孔、混凝土澆灌、樁芯土方及泥漿外運(yùn)、鋼筋籠制作安裝、鑿樁頭（含砼渣外運(yùn)）、措施費(fèi)、規(guī)費(fèi)、稅金等費(fèi)用。根據(jù)勘察報(bào)告，本工程中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，其巖石堅(jiān)硬程度為軟巖。依據(jù)定額章節(jié)A.1.3樁基礎(chǔ)工程說明第十五點(diǎn)：鉆、沖孔樁、旋挖成孔灌注樁入巖增加費(fèi)，極軟巖和軟巖不作入巖計(jì)算，故本設(shè)計(jì)方案施工圖預(yù)算費(fèi)不計(jì)取入巖增加費(fèi)。

表4 旋挖成孔灌注樁設(shè)計(jì)方案施工圖預(yù)算費(fèi)用

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁最終設(shè)計(jì)方案施工圖預(yù)算費(fèi)用約505.1萬元（詳見表5），包含預(yù)應(yīng)力混凝土管樁（錘擊）、送樁、接樁、樁尖、截樁頭（含砼渣外運(yùn)）、引孔（長螺旋鉆機(jī)）、措施費(fèi)、規(guī)費(fèi)、稅金等費(fèi)用，不含試驗(yàn)樁方案費(fèi)用。

表5 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁最終設(shè)計(jì)方案施工圖預(yù)算費(fèi)用

預(yù)應(yīng)力混凝土管樁試驗(yàn)樁方案施工單位中標(biāo)價(jià)20萬元（固定總價(jià)包干）。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁最終設(shè)計(jì)方案與試樁方案總費(fèi)用約525.1萬元，相比旋挖成孔灌注樁設(shè)計(jì)方案預(yù)算費(fèi)用776.8萬元，節(jié)約投資費(fèi)用251.7萬元。

旋挖成孔灌注樁設(shè)計(jì)方案預(yù)算費(fèi)用776.8萬元，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁最終設(shè)計(jì)方案與試樁方案總費(fèi)用約525.1萬元，按總建筑面積88189.33m2分析指標(biāo)，樁基礎(chǔ)預(yù)算費(fèi)用均攤到總建筑面積造價(jià)分別為88.08元/m2、59.54元/m2，預(yù)應(yīng)力混凝土管樁設(shè)計(jì)方案相比旋挖成孔灌注樁設(shè)計(jì)方案降低造價(jià)28.54元/m2，有效降低總建筑面積每平方米的造價(jià)，節(jié)約投資費(fèi)用。

9 結(jié)語

樁基礎(chǔ)類型的選擇應(yīng)綜合考慮工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)類型、使用功能、荷載特征、施工技術(shù)條件與環(huán)境，因地制宜，合理選擇樁型及施工工藝，在滿足工程質(zhì)量的情況下，節(jié)約資源與投資。本工程在惠州市惠城區(qū)，惠州市管樁廠較多，離擬建項(xiàng)目地較近的管樁廠有羊城管樁、三和管樁、建華管樁等品牌家廠。無論是甲供材料或者乙供材料，對(duì)于管樁材料采購均有價(jià)格優(yōu)勢(shì)，有利于節(jié)約材料成本。本工程樁基礎(chǔ)工程計(jì)劃工程60天，目標(biāo)工期45天，實(shí)際工期43天。實(shí)際完成管樁工程量10130m，引孔工程量11182.00m。實(shí)際完成工程量與設(shè)計(jì)工程量基本相差不大。實(shí)際完成工程造價(jià)約430萬元，實(shí)際發(fā)生的費(fèi)用相比施工圖預(yù)算降低約75萬元。樁基檢測(cè)采用靜載試驗(yàn)、低應(yīng)變法，最終靜載試驗(yàn)單樁豎向承載力滿足設(shè)計(jì)要求，全部檢測(cè)合格。本工程的實(shí)例表明，雖然場(chǎng)地原始地形為山坡地貌，起伏變化較大，部分為回填場(chǎng)地。但根據(jù)勘察資料，地質(zhì)條件較好，存在適合采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁基礎(chǔ)的可能性。通過試驗(yàn)樁試驗(yàn)，驗(yàn)證了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁基礎(chǔ)的可行性，有效節(jié)約了投資費(fèi)用，縮短工期。