樁基承載力利用率及精細化設計
1、建築物總荷載
1.1 建築物結構總荷載-關注點
基礎作用：將結構所承受的各種作用傳遞到地基上的下部結構。上部荷載取值保守，傳遞到樁的承載力有差異。
永久荷載：
結構自重、外加永久性的承重、非承重結構構件和建築裝飾構件的重量、土壓力等。
可變荷載：
施加在結構上的自由人群、物料和交通工具引起的使用或佔用荷載。
偶然荷載：
爆炸力、撞擊力，地震，颱風雪崩等。
1.2 建築物結構總荷載-建築做法荷載取值關鍵點
標準建築做法寫到設計任務書內，
要求按標準建築做法計算荷載。
註：板底抹灰等實際工程中不施工的在建築做法內取消，不應計入荷載取值
1.3 建築物結構總荷載-荷載變化對樁基承載力影響
要求按標準建築做法計算荷載
註：板底抹灰等實際工程中不施工的在建築做法內取消，不應計入荷載取值
論據：計算模型中，其他荷載取值一致，僅調整樓面恆載取值，二者差距0.1KN/m2，導致傳遞到樁的承載力差0.7%。如取消板底抹灰，荷載減少0.4KN/m2，影響樁基礎成本降低8元/m2。
1.4 建築物結構總荷載-荷載取值及覆核
為保證設計院輸入的荷載信息合理經濟，制定荷載輸入自查表進行管控。自檢表分兩部分：
1.設計要點把控；
2.所需資料清單；（如下圖）
2、樁基總承載力
2.1 樁基礎總承載力=∑各樓棟（或地下室）各種樁基礎數量*相應樁型單樁豎向承載力特徵值；
單樁豎向承載力特徵值：在工作狀態下樁所允許承受的最大荷載即為單樁豎向承載力的特徵值；
單樁豎向極限承載力標準值：樁受到的土的極限抗力或樁所能承受的極限荷載即為其豎向抗壓極限承載力；
單樁豎向承載力特徵值=單樁豎向極限承載力標準值/2；
2.2 樁基礎總承載力-地勘參數
1、地基承載力特徵值: 建築地基所允許的基礎最大壓力，基礎給地基施加的壓力如果大於該值，可能會發生過大變形。地基承載力特徵值fak≥220kpa，理解成未經深寬度修正的地基土，每平方米可以承擔220KN（相當於22噸）以上的重力，而不至於破壞。
2、樁周土摩擦力: 用於摩擦樁取值參數。
摩擦樁指的是指樁底位於較軟的土層內，其軸向荷載由樁側摩擦阻力和樁底土反力來支承，而樁側摩擦阻力起主要支承作用的樁。
3、樁端土承載力: 用於端承樁取值參數。
端承樁是上部結構荷載主要由樁端阻力承受的樁。它穿過軟弱土層，打入深層堅實土壤或基巖的持力層中。
4、抗拔係數:用於抗拔樁取值參數。
抗拔係數=樁抗拔極限承載力/抗壓極限承載力，利用抗壓側阻力確定抗拔側阻力時，須引入抗拔係數加以折減。
地基承載力特徵值、樁周土摩擦力、樁端土承載力、抗拔係數參數均是越大越有利
招標階段-通過對標周邊地塊地勘參數，要求地勘院調整，得到較為準確的清單工程量
試樁檢測結果完成時，要求地勘院根據試樁檢測結果調整參數！
2.3 樁基礎精細化設計
由設計院提供樁身參數表，我方覆核（下圖示例）
在樁身參數表中找到對應抗壓強的混凝土強度、成樁工藝係數和配筋率，核查是否有超配的情況
成樁係數：0.75參範圍要求取的中值，偏保守
1、在長細比滿足規範要求（長細比≤100）情況下，同等豎向承載力優選樁徑小、混凝土強度高的樁基礎減少工程量；
如樁長在60m以內時，選擇C40Φ600鑽孔樁，承載力基本等同於C30Φ700鑽孔樁；
2、對於同一棟樓設計樁型時運用價值工程進行取捨：
a、充分利用荷載增加樁型，減少工程樁工程量的同時須承擔增加樁型多產生的檢測費用、增加檢測工期；
b、樁長平均值按保守最長的樁長取值，樁型少，檢測數量少縮短檢測工期；
3、檢查鋼筋籠主筋規格與數量是否存在超配現象；
4、檢查鋼筋籠長度是否存在超配現象：
a、抗壓樁鋼筋籠長度為樁長2/3；
b、抗拔樁L1段鋼筋籠長度為樁長2/3，L2段鋼筋籠長度為樁長1/3，抗拔樁L2段主筋數量常規為L1段50%。
樁基承載力利用率優化案例
2.1 初稿樁型選擇
經估算，初稿方案4860萬元，總建築面積單方223元/m2，建面單方造價在當地屬於中等偏高水平。
2.2 樁型優化
通過深入調研當地常用樁基礎形式，並結合場地地質情況，對項目樁基礎形式進行分析,優化樁型如下：
2.3 樁基承載力利用率覆核
樁基承載力利用率=建築物結構總荷載/樁基礎的總承載力
一般判斷樁基設計經濟合理的方法是覆核樁基承載力利用率，如果樁基承載力利用率≧85%，則較合理。
根據設計院提供的資料，本項目的樁基承載力利用率為48%＜85%，指標顯示樁基設計承載力低，不經濟。
2.4 原因分析及糾偏
原因分析：
1、根據以往經驗地勘中間報告提供的技術參數較保守。
2、設計院結構總荷載正常，布樁過於保守。
糾偏：
1、協同地勘單位一起拜訪周邊地塊收集住宅項目地勘報告，經對標三個項目，地基土力學參數均與周邊項目類似。約談地勘單位領導，以對標項目參數為依據我司要求地勘單位調整參數；
2、地勘單位調整後地基土力學參數在中間報告基礎上提高約5%依然偏於保守，且不願意再進行調整，決定暫緩待試樁破壞性試驗檢測結果完成後再次要求地勘單位調整參數；
3、協同工程部一起催檢測中心儘快完成檢測出具設計試樁破壞性試驗檢測報告；
4、協同設計部要求設計院重新布樁，壓縮富餘量。
調整地勘參數：
根據試樁靜載荷試驗結果，要求地勘單位對地基土力學參數進行調整，調整後樁端、樁側阻力特徵值在中間報告基礎上提高約7%-30%不等。調整前後的地基土力學參數變化詳見下表：
2.5 優化結果
經過圖紙會審後，最終優化後的工程樁總價約為3481萬元，每延米造價為160元/m2，在當地已達到合理先進水平。較原方案節約了1379萬元，優化率28%，優化方案減少總建面單方63元/m2。如下表：
反思總結
Who-誰來做樁基礎優化？
1、招專業過硬，有責任心，具有經營意識的結構設計負責人，結構設計負責人主推樁基礎優化，成本配合測算；
2、引入結構優化設計單位，成本介入過程討論分析；
3、成本人員了解管控關鍵點，引導樁基礎優化。
When-什麼時候介入樁基礎優化？
1、拿地前調研項目周邊常用樁基礎形式，拿地測算時做初步預判；
2、拿地後收集周邊地塊的地勘報告、樁基礎方案；
3、地質勘察時與地勘單位、設計院探討樁基礎選型方向；
4、設計院初稿方案完成時要進行經濟性測算分析到優化方案落地。
How-怎麼做樁基礎優化？
1、深入了解當地常用樁基礎形式，研究場地地質特點；
2、項目部、各職能、設計院溝通一致，進行方案優化；
3、通過優化樁基礎選型來節省費用；
4、通過驗證樁基承載利用率進行優化樁承載力與數量來節省費用；
5、通過精細化設計來節省費用。
文章節選之項劍波《嚴控結構成本-樁基礎優化關鍵點》版權歸原作者所有。
來源：胖棟有話說（ID:RealEstateDesigner），本文已獲授權，對原作者表示感謝。