盐城数字智能创新社区启动区桩基选型

盐城数字智能创新社区启动区桩基选型

罗志刚

华通设计， 北京 100037

摘要：桩基选型的影响因素很多，如工程管理水平、建设单位议价能力、施工工艺及当地习惯、施工工期、当地供货能力、建设单位资金来源而引起的相关财务成本、桩基工程量等等。以上影响因素在不同项目中的权重也不一而同，结合我司在华东、华南等地区进行桩基选型论证的经验，从技术角度通常以桩基工程量，即，桩混凝土体积（方量）为评价指标。本报告基于不同桩基形式下的混凝土体积（方量）进行比选。

一般情况下，一个工程项目选择一种桩基形式，方便采购和管理。本项目包含高（多）层办公楼和地下车库，且地上建筑竖向构件居多，因此，本次比选选取一个典型主楼进行分析，地库采用相同的桩基形式。
关键词：灌注桩；预制桩;桩基选型

一、工程概况

本项目位于江苏省盐城市南新区，聚亨路南侧，盐渎路北侧，文巷路东侧，新园路西侧。鸟瞰图如图1所示。典型的建筑剖面图如图2所示。

采用框架-核心筒的结构体系，地下车库采用框架体系。由于抗浮水位较高，基础埋置深度较大，因此基础形式拟采用桩筏基础。

设计使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级，抗震设防类别为标准设防类（丙类），地基基础设计等级为甲级，设防地震烈度为7度（0.15g），场地类别为IV类，设计地震分组为第三组。场地第四层砂质粉土为轻微液化土层，建筑属于抗震不利地段。

图1 项目总体鸟瞰图

图2 13号楼剖面图

二、地质勘察报告关于桩基础的建议

2.1地基基础选型建议及岩土参数

目前我司根据贵司提供的《盐城数字智能创新社区启动区二期工程一期项目岩土工程勘察报告（中间资料）》（2020年4月）进行结构设计。

根据报告中第五节“地基基础方案”章节，其建议2~13号楼采用钻孔灌注桩，并建议选用Φ800或Φ1000的钻孔灌注桩，其报告正文如图3所示。

图3 勘察报告第五节示意图

图4 勘察报告岩土参数示意图

2.2 水位参数

关于水位，勘察报告只给出了抗浮水位和历史最高水位，未给出明确的最低水位，或抗压桩设计所需的水位建议值。报告正文中关于水位参数的描述见图5。

图5 勘察报告正文关于水位参数描述的示意图

三、桩基础方案分析

勘察报告中同时提供了混凝土预制桩和钻孔灌注桩的岩土参数，为了更好的服务贵司，我司在设计过程中除与勘察单位进行沟通外，也对桩基形式的选择进行了比选分析，现将分析过程进行描述，供贵司决策参考。

选取13号楼进行主楼桩基选型分析，该建筑具有一定的代表性和典型性。

13号楼分为高层和多层两个部分，其中高层为地上16层，房屋高度约为67米，多层部分为地上5层，房屋高度约23米。地下两层，埋置深度约为11米。

比选方案选取13号楼的核心筒进行混凝土预制桩和钻孔灌注桩方案的对比分析。

特别说明：勘察报告中未提供抗压桩及沉降计算时采用的明确水位高程，经我司与当地同行口头交流，其他类似工程参考值为高程0.550米（地面下1米左右）。因此我司进行了两种不同水位下的方案比选，即，A.不考虑水位的有利影响；B.按高程0.550米考虑水浮力的有利影响。

比选设计参数：（1）持力层：参照勘察报告，选取第12层粉质黏土作为桩端持力层，即桩长为48米；（2）桩型：灌注桩按照勘察报告的建议值，选取Φ1000桩型，预制桩参照地方标准选取Φ600桩型；（3）承载力特征值：Φ1000灌注桩承载力特征值为2720kN，Φ600预制桩承载力特征值为2060kN。

A.不考虑水位的有利影响

经分析计算，灌注桩方案需要桩数99根，预制桩方案需要桩数145根。 桩长48米。

按照国家标准和地方标准中关于最小桩间距的要求，对核心筒区域进行了最大桩数进行了分析，图6所示，灌注桩能满足承载力需求。图7所示，核心筒下最多布置132根桩预制桩，小于实际承载力需求，因此，预制桩无法满足要求。综上所述，当不考虑水位有利影响时，建议选择灌注桩方案（与勘察中间报告数据的逻辑关系契合）。

图6 灌注桩布置示意图 图7 预制桩布置示意图

B.考虑水浮力的有利影响

抗压桩分析时水位暂按0.550米高程考虑。

经分析计算，灌注桩方案需要桩数90根，预制桩方案需要桩数122根。桩长48米。

上述桩数均能在核心筒部位下排布，示意图不再赘述。根据计算结果，我司统计了核心筒下两种桩型的总体积，即，灌注桩总体积约为3391m³；预制桩总体积约为1123m³，预制桩的优势较为明显。综上所述，当考虑水浮力有利影响时，建议选择预制桩方案（与当地类似工程经验契合）。

经验借鉴：水位高程对桩的布置和工程量有很大的影响。根据我司在华东、华南地区的大量工程经验，一般水位有三种取值：A.不考虑水浮力影响；B.按勘察报告提供的设计水位考虑水浮力；C.按照历史最低水位和基础底标高平均值考虑水浮力。

四、结论及建议

1.因勘察报告未给出抗压桩设计时的水位高程，因此按照不考虑水浮力影响时，预制桩无法满足承载力要求，按灌注桩方案考虑。

2.结合当地经验，若抗压桩设计水位较高时，预制桩体积较小，具有明显优势，可按预制桩方案考虑。

3.勘察报告作为工程项目法定的设计依据，需要勘察单位给出明确的抗压桩和沉降分析时的水位高程，便于我司进行最终桩基方案的判定。

4. 水位高程对桩的选型有很大的影响。根据我司在华东、华南地区的大量工程经验，一般水位有三种取值：A.不考虑水浮力影响；B.按勘察报告提供的设计水位考虑水浮力；C.按照历史最低水位和基础底标高平均值考虑水浮力。

5. 车库抗拔桩采用灌装桩时工艺相对比较可靠，施工质量有保证时也可采用预制桩。

6．甲方根据工程进度计划，比选当地预制桩厂家，施工单位，补充地勘报告，综合考虑采用预制桩。

综上所述，抗压桩设计水位高程对桩基选型的影响较大，特别是对于荷载较大的核心筒，桩应根据桩身强度，结合当地使用桩的经验，进行核心筒下桩的实际排布，以利于甲方对于桩选型进行综合决策。

参考文献：

[1]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008

[2]《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019