李 乌 江

(山东众成地产集团有限公司,山东 东营 257091)

1 平板式桩筏基础设计理论

桩筏基础筏板厚度的确定应根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求，分别按下列规定进行计算和验算：抗冲切、抗剪、正截面受弯以及变形和裂缝[1]。

当筏板下采用满堂布桩且桩长相同时，不考虑群桩对筏板刚度的影响[2]，可认为地基反力是较均匀的，上部结构采用剪力墙体系，结构整体刚度较好，且上部结构布置较为均匀。因此，可采用平板式桩筏基础[3]。根据桩基规范[4]分别选用式5.9.2-1，5.9.2-2，5.9.7-1，5.9.8-9，5.9.10-1等对筏板受剪力墙荷载和群桩荷载工况下的抗弯、抗冲切及抗剪承载力进行验算。并可依据筏形基础规范中式5.3.6，5.3.7等复核内外墙下筏板的受剪和受冲切承载力。

值得指出的一点是，当桩筏基础成为平板式时，抗规第6.6.4条和高规第8.2.4条都有在柱(墙)轴线板带内设置暗梁的要求。本文认为，上述两条规定与高规第7.2.26条规定顶层连梁带箍筋入墙相类似，都是为了加强结构延性的构造性规定。而平板式桩筏基础在满足承载力的要求下没有抗震延性要求。因此，墙(柱)下纵横轴线筏板内也没有必要设置暗梁[5]。但是地规[6]第8.4.12条规定柱(墙)宽及其两侧各0.5倍板厚且不大于1/4板跨的有效宽度范围内，其钢筋配置量不应小于柱(墙)下板带钢筋数量的1/2，且应能承受部分不平衡弯矩；板带和跨中板带的底部钢筋应有1/2～1/3贯通全跨，且配筋率不应小于0.15%；顶部钢筋应按计算配筋全部连通；柱(墙)内力应按地震作用不利组合计算等应当满足。

2 案例分析

2.1 承台—止水板复合基础

某高层住宅，地下1层，地上11层，总建筑面积12 000 m2，建筑总高度40.2 m，剪力墙结构。建筑所在地区抗震设防烈度7度，设计地震分组第三组，场地类别Ⅲ类。采用桩筏基础，设计桩型为桩径400 mm预应力混凝土管桩。原设计为多桩承台—止水板复合基础，平面布置如图1所示。基础基本参数为：承台(图中实线)1 000 mm厚，B&TΦ20@150，双层双向；止水板(剪力墙内部)400 mm厚，Φ14@150，双层双向；连系梁(图中虚线)300×500 mm，B4Φ20&T4Φ25，Φ10@100(2)，通长；暗梁(图中虚线)250 mm×500 mm，B&T4Φ20，Φ8@200(2)，通长。以上除箍筋外均采用三级钢筋。

2.2 暗梁—筏板加强基础

某高层住宅，地下2层，地上18层，总建筑面积9 100 m2，建筑总高度54.4 m，剪力墙结构。建筑所在地区抗震设防烈度7度，设计地震分组第3组，场地类别Ⅲ类。采用桩筏基础，满堂布桩，桩轴间距2 100 mm，设计桩型为桩径500 mm预应力混凝土管桩，单桩长20 m。原设计为平板式桩筏基础，基底面积630 m2。基础基本参数为：筏板1 400 mm厚，TΦ22@150&TΦ25@150，双向；暗梁500×1400 mm，B&T6Φ25，G6Φ16，Φ12@100(4)，通长。以上除箍筋外均采用三级钢筋。

3 工程成本分析

3.1 承台—止水板复合基础与平板式筏形基础

两类基础工程量、材料量以及工期等比较见表1。

3.2 暗梁—筏板加强基础与简单的筏板基础

两类基础工程量、材料量以及工期等比较如表2所示。

4 结语

本文通过理论分析和成本概算，充分证实了高层建筑及其附属地下车库基础设计过程中，平板式筏形基础的应用优势。从建筑结构基础设计的基本原理和影响成本的基本因素可得出以下结论：

1)基础方案的比选不仅仅在于用钢量和混凝土量等结构材料的成本考虑，还应包括土方量、防水面积、工期要求及施工工艺等间接成本的测算，本文案例一即证明了间接成本起决定作用的工况。

表1 两类基础用工用料及工时比较

表2 两类基础用工用料及工时比较

2)本文不支持过分依靠降低用钢量或混凝土用量等方式以削减成本的做法。盲目地通过增加筏板厚度来调整荷载和桩反力，以减小差异沉降的做法也不足取。在满足概念设计、计算要求和构造相关标准的前提下，案例二通过优化重复设置的冗余配筋或者通过优化结构形式以降低材料用量或者工程综合造价的做法是有效的。

3)影响基础工程综合造价的因素不仅仅在于用钢量和混凝土用量等硬性指标，还包括土方量、防水工程量、施工措施费用及工期要求等。因此在施工图设计初期考虑建筑、结构、施工等多重因素的基础选型非常重要，合理、有效的基础形式对建筑成本的控制有直接影响。