某五星級酒店樁基選型技術經濟比較

【摘要】本文結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、預制管樁結合粉噴樁基礎方案進行經濟與技術方面比較分析，優選設計方案。結果表明：采用灌注樁基礎形式可以節約一定的成本，同時具有良好的技術及環境等方面的效益。

【關鍵詞】混凝土灌注樁；預制管樁；粉噴樁

國內外有關資料數據表明：設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、基礎形式、柱網尺寸、主要抗側力構件所在位置等，其影響工程投資的可能性為80%。合理選擇基礎方案直接決定了工程建設的質量、進度和投資目標。隨著高層的不斷出現，經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，在滿足結構承載力和變形要求下，選擇合理的地基基礎設計方案便顯得尤為重要。

1、工程概況及場地地質分析

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。酒店主樓地上8～10層，其中宴會廳1層，地上結構總高45.75米。地下兩層，層高為4.0m，室內外高差0.30米。上部結構傳至基礎的作用效應在正常極限狀態下作用的標準組合為510KPa（考慮偏心豎向力作用的增大系數）。該項目采用框架結構形式，設計使用年限為50年。場區抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g，設計地震分組為第一組。

1.2場地地質分析

根據地質勘察報告，場地原地貌為耕地、溝塘，場地經回填，屬于河流沖洪積平原區，地勢平坦開闊。場地所處地貌類型為河流Π級階地。根據地質勘察詳細報告，場地無不良地質且為穩定場地，屬于中軟場地土，基坑邊線場地標高在6.39m～7.41m之間。根據測試結果，場地各土層的主要物理力學指標如表1所示。抽取該工程地勘標準孔點（ZK2）土層剖面如圖1所示。

由于主樓傳至基礎的作用效應在正常使用極限狀態下作用的標準組合為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設計，樁身混凝土強度為C30，根據地勘報告，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。主樓范圍內裝訂標高為-10.8m，主樓外的地下室部分樁頂標高為-10.5m。主樓范圍內灌注樁樁數為503個，對應承臺體積為3372.8m3；除主樓外地下室部分樁數為414個，該范圍內承臺體積為1987.2m3。

2.2預制管樁+粉噴樁型（方案二）

預制管樁樁徑500mm，壁厚125mm，采用C30水下商品混凝土，設計樁長為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粉質粘土進行水泥粉噴樁加固。粉噴樁樁徑500mm，樁長4.0m，樁底達到其下部的硬土層。粉噴樁樁頂標高同地下室底板底標高。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。

在此基礎方案中，主樓范圍內預制管樁樁數為760個，粉噴樁為6000個，對應承臺體積為33748m3；除主樓外的地下室部分預制樁樁數為1456個，粉噴樁為9050個，該范圍內承臺體積為5251.9m3。

3、技術經濟分析

3.1經濟性分析

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

人工費按照68元/工日（建標〔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據，詳見表1。

通過比較分析，方案一（灌注樁）在經濟方面具有一定的優勢，與方案二（預制管樁+粉噴樁型）相比，基礎造價節約43萬元，因此，從經濟角度，應選用混凝土灌注樁。

3.2技術性分析

在實際工程實踐中，鉆孔灌注樁和預制樁技術都是科學合理的施工方法，但是適用條件、基礎結構特點、技術要求、施工質量、施工干擾等諸多方面都存在比較顯著的差異。

預制樁要求持力層上覆蓋的土質為松軟土，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，并且在復雜地質環境下也能表現出較強的實用性。因此在適用性方面，鉆孔灌注樁在某些條件下優于預制樁技術。

在基礎結構方面，鉆孔灌注樁以直樁為主，通過樁根數和樁徑要求增加基礎結構的整體剛度，具有較大的抗側能力。預制管樁的受力比較均勻，其具有良好的結構彈性，其水平位移比較小，但其抗側能力較差。

在樁身質量方面，灌注樁不宜用于水下樁基；容易出現斷樁、縮頸、露筋或夾泥等現象，樁身質量不易控制。而預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，樁身質量易于保證和檢查。

預制樁施工時，采用錘擊和振動法產生較大的噪聲，影響城市建筑物的穩定性，因此不宜在建筑物密集的地區適用，并且預制樁為擠土樁，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備在使用現場就地成孔，對周圍環境影響較小，因此從施工干擾角度，鉆孔灌注樁優于預制樁。

相比預制管樁，鉆孔灌注樁還具有樁身無接頭，單樁承載較高的優點，而對比鉆孔灌注樁，預制管樁具有單根樁完整性號，施工速度快、現場整潔、環境較小等優點

結語：

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

灌注樁受場地開挖影響小，且維護結構同樣采用灌注樁，合理安排工期，可以節約一定時間。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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