浅析高层建筑在砂层地质条件下的基础选型

梁译丹

摘要：本文以具体实例说明在房地产开发过程中高层建筑基础选型时，通过对钻孔压灌注超流态混凝土桩、静压预应力混凝土管桩、预应力混凝土方桩等基础形式的技术经济比较，得出在砂层地质条件下高层建筑采用静压预应力混凝土管桩基础比钻孔压灌注超流态混凝土桩基础更加经济。

关键词：钻孔压灌桩;静压管桩;混凝土方桩;经济比较

我们在房地产开发时常常因选择高层建筑基础形式的不同，造成工程造价相差很大，少则上百万，多则上千万，所以对投资方来说应当重视。那么选用何种基础形式更有利于降低成本、节约工期呢？下面以我公司开发建设的“嘉园”住宅小区为为例，针对松原地区特定的砂层地质条件进行几种桩型的技术经济比较，给大家在高层建筑基础选型时提供一点借鉴与参考。

一、钻孔压灌注超流态混凝土桩基础

从92年开始松原当地引入了钻孔压灌注超流态混凝土桩技术，之后二十年来几乎所有的工程项目都采用了这种桩基形式，目前松原市已有多家专业钻孔压灌桩队伍，施工工艺和技术比较成熟，在松原地区得到普遍认可。一般桩径根据楼层不同选用？350～？ 600㎜不等，高层建筑一般选用？500～？ 600㎜的桩径。

1.    鉆孔压灌注超流态混凝土桩基础的优点：

⑴钻孔压灌注超流态混凝土桩比较适合砂土地质条件，而且技术与工艺比较成熟。

⑵松原市专业施工队伍多，竟争比较激烈，相对施工队伍好找，价格相对较低。

⑶施工设备适应性比较强，进出现场比较灵活方便。

2.    钻孔压灌注超流态混凝土桩基础的缺点：

⑴工程质量不好控制，如桩长过长时钢筋笼难以下到位，泵送混凝土压力和提钻速度是由人工控制，对人的专业经验和素质要求较高。

⑵桩承载力检测采用的是锚桩横梁反力法，施工前就确定了预检测的桩位，而不是随机选取，不利于客观选取最不利的桩进行检测，部分程度上无法真实反映施工质量。

⑶最不利的是现浇混凝土桩身养护期长，因北方冬季时间长，全年有效施工期短，对于节约工期非常不利。

二、静压预应力混凝土管桩基础

静压预应力混凝土管桩是近两年才从长春等地引进到松原，目前在松原已有多个项目采用此桩型基础，因为松原为8 度抗震设防区，为慎重起见我们实地调研了多个项目的使用情况并作了对比分析。

1.    静压预应力混凝土管桩的优点：

⑴预应力混凝土管桩是在工厂内加工成型，由生产线批量生产，生产工艺和桩身质量容易控制。

⑵预应力混凝土管桩由工厂检验合格后直接运到工地，不需要现场混凝土养护，大大缩短了工期。

⑶不存在湿作业，冬季在冻土层不太厚的情况下（0.5米厚以内），可以照常施工，能加快基础工程的施工进度。

⑷静压桩过程中可直接读取压力值，便于控制单桩承载力。

⑸施工现场环保无污染、无噪音，城市区施工无扰民现象。

2.    静压预应力混凝土管桩的缺点：

⑴对地质条件有要求，粘性土或中细砂层比较适合，如果遇到粗砂层或密度较大的细砂层时穿越有难度。

⑵雨季施工比较困难，因为静压机设备沉重，泥泞场地无法施工。

⑶由于管桩的管壁较薄（100㎜左右），桩身的耐久性不如实体桩。

⑷虽然竖向承载力较大，但是水平承载力不如实体桩。

⑸一般情况抗震设防8 度区不宜采用管桩，所以松原超过？400㎜桩径的预应力混凝土管桩基础须通过省级专家论证才允许使用。

3.    使用预应力高强混凝土管桩时还要注意以下几点：

⑴预应力高强混凝土管桩（代号PHC）适用于非抗震设计及抗震设防烈度小于等于8 度地区的工业与民用建筑的低承台桩基础，抗震设防烈度为8 度且建筑场地类别为Ⅲ、Ⅳ类时慎用。

⑵预应力高强混凝土管桩PHC桩主要适用于承压桩，当用于承受水平荷载或用作抗拔桩时，应根据工程实际情况适当加强桩与桩、桩与承台的连接构造。

⑶现行国家标准图集10G409中管桩是按二b环境类别进行耐久性设计，当基础的环境地质条件对管桩有中度及其以上侵蚀性时，应根据使用条件按有关规范采取有效的防腐蚀措施。

三、预应力混凝土方桩基础

1.    预应力混凝土方桩的优点：

⑴预应力混凝土方桩是在工厂加工成型，生产线批量生产，生产工艺和桩身质量容易控制。

⑵预应力混凝土方桩由工厂检验合格后直接运到工地，不需要现场混凝土养护，大大缩短了工期。

⑶不存在湿作业，不受季节影响，加快总体工程的建设速度。

⑷预应力混凝土方桩为实心混凝土桩，桩身耐久性比混凝土管桩好。

⑸比较适合松散地质条件，施工现场环保无污染。

2.    预应力混凝土方桩的缺点：

⑴因锤击时振动较大，不适合在城市居民密集区施工。

⑵实心桩体较重，并且桩身长度较长，道路运输不太方便。

⑶因大型打桩设备进出现场，对施工场地有一定要求。

⑷预应力混凝土方桩成品价格比较高。

⑸预应力混凝土方桩在吉林地区没有厂家，外省运距较远，运输成本非常高。

四、钻孔压灌桩、静压管桩和混凝土方桩技术经济比较

经过上述几种桩基形式的论述，现对钻孔压灌注超流态混凝土桩、静压预应力混凝土管桩和预应力混凝土方桩进行对比。

五、结论

通过上述的对比分析可归纳以下三个方面：

⑴经济方面：预应力混凝土方桩虽然单桩承载力高，但运距最远、造价最高;静压预应力混凝土管桩的单桩承载力高于钻孔压灌桩，所以相比之下造价最低。

⑵工期方面：静压预应力混凝土管桩与预应力混凝土方桩受气候影响小，桩身混凝土不需要养护期，相比钻孔压灌注超流态混凝土桩工期优势非常明显。

⑶质量方面：静压预应力混凝土管桩与预应力混凝土方桩都是工厂批量生产，机械化施工程度高，质量相对容易控制。

综合以上分析我们得出结论：对于松原地区的砂层地质条件，经过调研分析比较，本项目采用静压预应力混凝土管桩对总体项目在缩短工期、降低造价方面非常显著。不当之处请同行专家给予指正。

参考文献：

[1]匡红杰.10G409预应力混凝土管桩.北京：中国计划出版社，2010，2.