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【摘要】本文结合我市某五星级大酒店工程实例，通过对混凝土灌注桩方案、预制管桩结合粉喷桩基础方案进行经济与技术方面比较分析，优选设计方案。结果表明：采用灌注桩基础形式可以节约一定的成本，同时具有良好的技术及环境等方面的效益。
【关键词】混凝土灌注桩；预制管桩；粉喷桩
国内外有关资料数据表明：设计阶段影响工程造价的因素很多，比如建筑物体型、地基处理、基础形式、柱网尺寸、主要抗侧力构件所在位置等，其影响工程投资的可能性为80%。合理选择基础方案直接决定了工程建设的质量、进度和投资目标。随着高层的不断出现，经常遇到天然地基承载力不够、或是建筑物沉降过大等问题。因此，在满足结构承载力和变形要求下，选择合理的地基基础设计方案便显得尤为重要。
1、工程概况及场地地质分析
1.1工程概況
某五星级大酒店项目位于安徽省芜湖市鸠江区。酒店主楼地上8～10层，其中宴会厅1层，地上结构总高45.75米。地下两层，层高为4.0m，室内外高差0.30米。上部结构传至基础的作用效应在正常极限状态下作用的标准组合为510KPa（考虑偏心竖向力作用的增大系数）。该项目采用框架结构形式，设计使用年限为50年。场区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。
1.2场地地质分析
根据地质勘察报告，场地原地貌为耕地、沟塘，场地经回填，属于河流冲洪积平原区，地势平坦开阔。场地所处地貌类型为河流Π级阶地。根据地质勘察详细报告，场地无不良地质且为稳定场地，属于中软场地土，基坑边线场地标高在6.39m～7.41m之间。根据测试结果，场地各土层的主要物理力学指标如表1所示。抽取该工程地勘标准孔点（ZK2）土层剖面如图1所示。
由于主楼传至基础的作用效应在正常使用极限状态下作用的标准组合为475Kpa，基底持力层位于⑥层圆砾，承载力特征值fak=100Kpa，本场地等效剪切波速为170.69m/s，场地土类型属中软场地土。
2、基础方案比较
2.1混凝土灌注桩（方案一）
鉴于本工程为双层地下室，应充分考虑抗浮对工程造价影响，其中水浮力考虑84 KN/m2。钻孔灌注桩桩径按800mm设计，桩身混凝土强度为C30，根据地勘报告，基底持力层位于⑥层圆砾，桩长为34m，入持力层深度为4.5m。承载力特征值为3000KN，抗浮力为2355KN，桩中心距为2.4m。主楼范围内装订标高为-10.8m，主楼外的地下室部分桩顶标高为-10.5m。主楼范围内灌注桩桩数为503个，对应承台体积为3372.8m3；除主楼外地下室部分桩数为414个，该范围内承台体积为1987.2m3。
2.2预制管桩+粉喷桩型（方案二）
预制管桩桩径500mm，壁厚125mm，采用C30水下商品混凝土，设计桩长为33mm，基底持力层同灌注桩，入持力层深度为3.9m。承载力特征值为2000KN，抗浮力为445KN。
因预制桩桩头下有3米多淤泥土，需对地面做硬化处理，桩基施工前需对单体建筑及地下室下淤泥质粉质粘土进行水泥粉喷桩加固。粉喷桩桩径500mm，桩长4.0m，桩底达到其下部的硬土层。粉喷桩桩顶标高同地下室底板底标高。粉喷桩按梅花型布置，间距1000mm，粉喷桩与管桩间距1000mm。粉喷桩采用425普通硅酸盐水泥，参考掺灰量15%。单体桩基外围必须设置一排粉喷桩。桩头上20cm的桩头需凿除，垫20cm的褥垫层，材料可选中砂、粗砂或级配砂石等，最大粒径不宜大于20mm。
在此基础方案中，主楼范围内预制管桩桩数为760个，粉喷桩为6000个，对应承台体积为33748m3；除主楼外的地下室部分预制桩桩数为1456个，粉喷桩为9050个，该范围内承台体积为5251.9m3。
3、技术经济分析
3.1经济性分析
首先，该工程经济分析运用神机妙算软件。采用《安徽省建设工程工程量清单计价规范》、《安徽省2005建筑工程消耗量营改增定额》，工伤保险费执行芜劳社办函【2007】200号文、施工扬尘污染防治费执行造价【2014】13号文。
人工费按照68元/工日（建标〔2013〕155号文）计取；税金按11%（含地方教育附加）（[2011]349号文）。综合取费按照相应工程类别计取。主要材料价差参照芜湖市2017年第4期工程造价信息。通过计算得到具体数据，详见表1。
通过比较分析，方案一（灌注桩）在经济方面具有一定的优势，与方案二（预制管桩+粉喷桩型）相比，基础造价节约43万元，因此，从经济角度，应选用混凝土灌注桩。
3.2技术性分析
在实际工程实践中，钻孔灌注桩和预制桩技术都是科学合理的施工方法，但是适用条件、基础结构特点、技术要求、施工质量、施工干扰等诸多方面都存在比较显著的差异。
预制桩要求持力层上覆盖的土质为松软土，没有坚硬的夹层，松软土地基下部如果存在深厚的砂土层或是障碍物，则会对打桩造成困难，并且持力层顶面的土质变化不大，易于控制桩长。钻孔灌注桩能够有效穿透软硬夹层，适用于各类岩层、土层，并且在复杂地质环境下也能表现出较强的实用性。因此在适用性方面，钻孔灌注桩在某些条件下优于预制桩技术。
在基础结构方面，钻孔灌注桩以直桩为主，通过桩根数和桩径要求增加基础结构的整体刚度，具有较大的抗侧能力。预制管桩的受力比较均匀，其具有良好的结构弹性，其水平位移比较小，但其抗侧能力较差。
在桩身质量方面，灌注桩不宜用于水下桩基；容易出现断桩、缩颈、露筋或夹泥等现象，桩身质量不易控制。而预制管桩由于桩身混凝土密度大，抗腐蚀性能强，适用于水下施工；施工工效高，桩身质量易于保证和检查。
预制桩施工时，采用锤击和振动法产生较大的噪声，影响城市建筑物的稳定性，因此不宜在建筑物密集的地区适用，并且预制桩为挤土桩，施工时易引起已就位邻桩上浮或是四周地面隆起；钻孔灌注桩施用桩机设备在使用现场就地成孔，对周围环境影响较小，因此从施工干扰角度，钻孔灌注桩优于预制桩。
相比预制管桩，钻孔灌注桩还具有桩身无接头，单桩承载较高的优点，而对比钻孔灌注桩，预制管桩具有单根桩完整性号，施工速度快、现场整洁、环境较小等优点
结语：
因基坑深度较深，地下室开挖时，因挤土效应，基坑易大面积隆起，如采用管桩，桩易上浮，此时，必须采取复压措施；且桩头处于淤泥质土中，若采用管桩，需大面积对桩头土进行硬化处理，费时费力。
灌注桩受场地开挖影响小，且维护结构同样采用灌注桩，合理安排工期，可以节约一定时间。综上所述，因本工程为三类场地土，位于抗震不利地段，且本工程为五星级酒店，故推荐采用灌注桩。
参考文献：
[1]杨春志.高桩码头桩基选型及施工技术研究[J].中国水运（下月），2016，16（01）：245-246+248.[2017-08-02].
[2]吴水根，上官冀鸿.铜冠广场超高层桩基选型技术经济分析[J].结构工程师，2015，31（01）：105-111.[2017-08-02]
[3]钟正旭.关于建筑工程中桩基施工技术要点分析[J].城市建筑，2013，（06）：87.[2017-08-02].
【关键词】混凝土灌注桩；预制管桩；粉喷桩
国内外有关资料数据表明：设计阶段影响工程造价的因素很多，比如建筑物体型、地基处理、基础形式、柱网尺寸、主要抗侧力构件所在位置等，其影响工程投资的可能性为80%。合理选择基础方案直接决定了工程建设的质量、进度和投资目标。随着高层的不断出现，经常遇到天然地基承载力不够、或是建筑物沉降过大等问题。因此，在满足结构承载力和变形要求下，选择合理的地基基础设计方案便显得尤为重要。
1、工程概况及场地地质分析
1.1工程概況
某五星级大酒店项目位于安徽省芜湖市鸠江区。酒店主楼地上8～10层，其中宴会厅1层，地上结构总高45.75米。地下两层，层高为4.0m，室内外高差0.30米。上部结构传至基础的作用效应在正常极限状态下作用的标准组合为510KPa（考虑偏心竖向力作用的增大系数）。该项目采用框架结构形式，设计使用年限为50年。场区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。
1.2场地地质分析
根据地质勘察报告，场地原地貌为耕地、沟塘，场地经回填，属于河流冲洪积平原区，地势平坦开阔。场地所处地貌类型为河流Π级阶地。根据地质勘察详细报告，场地无不良地质且为稳定场地，属于中软场地土，基坑边线场地标高在6.39m～7.41m之间。根据测试结果，场地各土层的主要物理力学指标如表1所示。抽取该工程地勘标准孔点（ZK2）土层剖面如图1所示。
由于主楼传至基础的作用效应在正常使用极限状态下作用的标准组合为475Kpa，基底持力层位于⑥层圆砾，承载力特征值fak=100Kpa，本场地等效剪切波速为170.69m/s，场地土类型属中软场地土。
2、基础方案比较
2.1混凝土灌注桩（方案一）
鉴于本工程为双层地下室，应充分考虑抗浮对工程造价影响，其中水浮力考虑84 KN/m2。钻孔灌注桩桩径按800mm设计，桩身混凝土强度为C30，根据地勘报告，基底持力层位于⑥层圆砾，桩长为34m，入持力层深度为4.5m。承载力特征值为3000KN，抗浮力为2355KN，桩中心距为2.4m。主楼范围内装订标高为-10.8m，主楼外的地下室部分桩顶标高为-10.5m。主楼范围内灌注桩桩数为503个，对应承台体积为3372.8m3；除主楼外地下室部分桩数为414个，该范围内承台体积为1987.2m3。
2.2预制管桩+粉喷桩型（方案二）
预制管桩桩径500mm，壁厚125mm，采用C30水下商品混凝土，设计桩长为33mm，基底持力层同灌注桩，入持力层深度为3.9m。承载力特征值为2000KN，抗浮力为445KN。
因预制桩桩头下有3米多淤泥土，需对地面做硬化处理，桩基施工前需对单体建筑及地下室下淤泥质粉质粘土进行水泥粉喷桩加固。粉喷桩桩径500mm，桩长4.0m，桩底达到其下部的硬土层。粉喷桩桩顶标高同地下室底板底标高。粉喷桩按梅花型布置，间距1000mm，粉喷桩与管桩间距1000mm。粉喷桩采用425普通硅酸盐水泥，参考掺灰量15%。单体桩基外围必须设置一排粉喷桩。桩头上20cm的桩头需凿除，垫20cm的褥垫层，材料可选中砂、粗砂或级配砂石等，最大粒径不宜大于20mm。
在此基础方案中，主楼范围内预制管桩桩数为760个，粉喷桩为6000个，对应承台体积为33748m3；除主楼外的地下室部分预制桩桩数为1456个，粉喷桩为9050个，该范围内承台体积为5251.9m3。
3、技术经济分析
3.1经济性分析
首先，该工程经济分析运用神机妙算软件。采用《安徽省建设工程工程量清单计价规范》、《安徽省2005建筑工程消耗量营改增定额》，工伤保险费执行芜劳社办函【2007】200号文、施工扬尘污染防治费执行造价【2014】13号文。
人工费按照68元/工日（建标〔2013〕155号文）计取；税金按11%（含地方教育附加）（[2011]349号文）。综合取费按照相应工程类别计取。主要材料价差参照芜湖市2017年第4期工程造价信息。通过计算得到具体数据，详见表1。
通过比较分析，方案一（灌注桩）在经济方面具有一定的优势，与方案二（预制管桩+粉喷桩型）相比，基础造价节约43万元，因此，从经济角度，应选用混凝土灌注桩。
3.2技术性分析
在实际工程实践中，钻孔灌注桩和预制桩技术都是科学合理的施工方法，但是适用条件、基础结构特点、技术要求、施工质量、施工干扰等诸多方面都存在比较显著的差异。
预制桩要求持力层上覆盖的土质为松软土，没有坚硬的夹层，松软土地基下部如果存在深厚的砂土层或是障碍物，则会对打桩造成困难，并且持力层顶面的土质变化不大，易于控制桩长。钻孔灌注桩能够有效穿透软硬夹层，适用于各类岩层、土层，并且在复杂地质环境下也能表现出较强的实用性。因此在适用性方面，钻孔灌注桩在某些条件下优于预制桩技术。
在基础结构方面，钻孔灌注桩以直桩为主，通过桩根数和桩径要求增加基础结构的整体刚度，具有较大的抗侧能力。预制管桩的受力比较均匀，其具有良好的结构弹性，其水平位移比较小，但其抗侧能力较差。
在桩身质量方面，灌注桩不宜用于水下桩基；容易出现断桩、缩颈、露筋或夹泥等现象，桩身质量不易控制。而预制管桩由于桩身混凝土密度大，抗腐蚀性能强，适用于水下施工；施工工效高，桩身质量易于保证和检查。
预制桩施工时，采用锤击和振动法产生较大的噪声，影响城市建筑物的稳定性，因此不宜在建筑物密集的地区适用，并且预制桩为挤土桩，施工时易引起已就位邻桩上浮或是四周地面隆起；钻孔灌注桩施用桩机设备在使用现场就地成孔，对周围环境影响较小，因此从施工干扰角度，钻孔灌注桩优于预制桩。
相比预制管桩，钻孔灌注桩还具有桩身无接头，单桩承载较高的优点，而对比钻孔灌注桩，预制管桩具有单根桩完整性号，施工速度快、现场整洁、环境较小等优点
结语：
因基坑深度较深，地下室开挖时，因挤土效应，基坑易大面积隆起，如采用管桩，桩易上浮，此时，必须采取复压措施；且桩头处于淤泥质土中，若采用管桩，需大面积对桩头土进行硬化处理，费时费力。
灌注桩受场地开挖影响小，且维护结构同样采用灌注桩，合理安排工期，可以节约一定时间。综上所述，因本工程为三类场地土，位于抗震不利地段，且本工程为五星级酒店，故推荐采用灌注桩。
参考文献：
[1]杨春志.高桩码头桩基选型及施工技术研究[J].中国水运（下月），2016，16（01）：245-246+248.[2017-08-02].
[2]吴水根，上官冀鸿.铜冠广场超高层桩基选型技术经济分析[J].结构工程师，2015，31（01）：105-111.[2017-08-02]
[3]钟正旭.关于建筑工程中桩基施工技术要点分析[J].城市建筑，2013，（06）：87.[2017-08-02].