灌注樁相關(guān)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)分析
2024-11-22 - 國(guó)騰技術(shù)
一、灌注樁的定義
灌注樁是一種就位成孔,灌注混凝土或鋼筋混凝土而制成的樁。
(1)鉆孔灌注樁
用螺旋鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)等就地成孔灌注混凝土而成樁。施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、不擠土,但樁的沉降量稍大。
螺旋鉆機(jī):宜用于地下水位以上的粘性土、砂土及人工填土等,鉆削下來(lái)的土塊沿鉆桿上的螺旋葉片上升排出孔外,孔徑 300mm 左右,鉆孔深度 8 - 12m,根據(jù)土質(zhì)和含水量選擇鉆桿。
潛水鉆機(jī):宜用于粘性土、砂土、淤泥和淤泥質(zhì)土等,尤宜于地下水位較高的土層中成孔。鉆孔時(shí)為防止坍孔用泥漿護(hù)壁,在粘土中用清水鉆進(jìn),自造泥漿護(hù)壁;在砂土中應(yīng)注入制備的泥漿鉆進(jìn)。利用泥漿循環(huán)排除鉆削下的土屑,鉆至要求深度后要清孔以排除沉在孔底的土屑,減少樁的沉降量。在高層建筑和橋梁等大型工程中推廣應(yīng)用的大直徑鉆孔灌注樁多用此法施工,樁徑多在 1m 以上,樁底部還可擴(kuò)孔,單樁承載能力可達(dá)數(shù)千噸。
(2)沉管灌注樁
用錘擊或振動(dòng)將帶有鋼筋混凝土樁靴 (樁尖) 或活瓣式樁靴的鋼管沉入土中,然后灌注混凝土同時(shí)拔管而成樁。用錘擊沉管、拔管者稱(chēng)錘擊灌注樁;用激振器的振動(dòng)沉管、拔管者稱(chēng)振動(dòng)灌注樁。此法成樁易發(fā)生斷樁、縮頸、吊腳樁、樁靴進(jìn)水和進(jìn)泥等弊病,施工中注意檢查并及時(shí)處理。
此外,還有用炸藥使樁孔底部形成擴(kuò)大頭以增大承載能力的爆擴(kuò)灌注樁。
二、灌注樁的應(yīng)用
由于具有施工時(shí)無(wú)振動(dòng)、無(wú)擠土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地區(qū)使用等優(yōu)點(diǎn),灌注樁在施工中得到較為廣泛的應(yīng)用。根據(jù)成孔工藝的不同,灌注樁可以分為干作業(yè)成孔的灌注樁、泥漿護(hù)壁成孔的灌注樁和人工挖孔的灌注樁等。
三、鉆孔灌注樁常用機(jī)械設(shè)備
鉆孔灌注樁常用施工機(jī)械設(shè)備有旋挖鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)、回旋鉆機(jī)、汽車(chē)吊、泥漿泵、挖掘機(jī)、電焊機(jī)、對(duì)焊機(jī)等。
四、鉆孔灌注樁施工工藝
鉆孔灌注樁工藝流程
五、施工平面布置
施工場(chǎng)地在設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前要進(jìn)行平整;接通水、電、鋪設(shè)施工車(chē)輛進(jìn)出道路;按成孔、灌注、制作鋼筋籠,堆置砼材料、廢水廢渣臨時(shí)存放,材料工具存放,及搭建工地臨時(shí)設(shè)施等方面的需求進(jìn)行規(guī)劃布置。
由于在施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢漿污水和含泥漿的鉆渣,稍有管理不慎即會(huì)四處流水,使作業(yè)場(chǎng)地變得遍地泥濘,影響人員車(chē)輛通行和設(shè)備器材的搬移,污染施工材料,同時(shí)污染周邊環(huán)境。因此作業(yè)場(chǎng)地準(zhǔn)備要考慮現(xiàn)場(chǎng)泥濘的可能,除了適當(dāng)增大循環(huán)系統(tǒng)的尺寸容積外,還需布置多條廢漿鉆渣的清運(yùn)通道,必要時(shí)可在通道上鋪墊碎石爐渣并充分壓實(shí)或備用鋼板,在通道兩旁和場(chǎng)地其它低洼易積水處挖設(shè)排水溝和積水池,并經(jīng)常進(jìn)行疏浚,防止污水外溢。
場(chǎng)地按“三通一平”要求交付后,按照施工總平面布置圖對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行統(tǒng)籌安排考慮,合理布置泥漿循環(huán)系統(tǒng),材料堆放合理便利、整齊有序,即要考慮到材料出入便利,又要照顧到施工操作方便。
六、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及控制要點(diǎn)
七、質(zhì)量通病及防治要求
八、經(jīng)濟(jì)分析
以某項(xiàng)目為例,原設(shè)計(jì)地庫(kù)樁基直徑幾乎都為800mm,以中風(fēng)化花崗巖為持力層的嵌巖樁,入巖深度0.7m;從收集地勘剖面圖中,持力層分部起伏很大,樁長(zhǎng)不統(tǒng)一差異很大,建議樁基計(jì)算按孔點(diǎn)實(shí)際土層控制計(jì)算,本次分析采用DK16號(hào)孔位進(jìn)行分析,以局部相應(yīng)位置地庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)跨進(jìn)行分析,控制樁徑減小布樁率。故制定如下分析方案:
1. 平面布置簡(jiǎn)圖
1)地庫(kù)嵌巖樁800樁徑方案
2)地庫(kù)嵌巖樁1000樁徑方案
3)地庫(kù)嵌巖樁600樁徑方案
2. 樁實(shí)際承載力及布樁率情況
1)方案1(樁徑800mm)
單樁承載力:
2)方案2(樁徑1000mm)
單樁承載力:
3)方案3(樁徑600mm)
單樁承載力:
3. 成本分析
小結(jié):可以推算,方案1成本1516.1元/㎡,方案2成本2108.71元/㎡,方案3成本977.38元/㎡;采用方案3預(yù)估可優(yōu)化成本848.05萬(wàn)元。
綜上所述,通過(guò)灌注樁的直徑比選分析,可以進(jìn)行提前鎖定合理的樁徑,確定合理的布樁形式,最大限度的提高樁基的利用率,從而節(jié)省大量的成本,貫徹降本增效的概念,為客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
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