灌注桩相关技术与经济分析

2024-11-22 - 国腾技术

一、灌注桩的定义

灌注桩是一种就位成孔,灌注混凝土或钢筋混凝土而制成的桩

(1)钻孔灌注桩

用螺旋钻机、潜水钻机等就地成孔灌注混凝土而成桩。施工时无振动、不挤土,但桩的沉降量稍大

  • 螺旋钻机:宜用于地下水位以上的粘性土、砂土及人工填土等,钻削下来的土块沿钻杆上的螺旋叶片上升排出孔外,孔径 300mm 左右,钻孔深度 8 - 12m,根据土质和含水量选择钻杆。

  • 潜水钻机:宜用于粘性土、砂土、淤泥和淤泥质土等,尤宜于地下水位较高的土层中成孔。钻孔时为防止坍孔用泥浆护壁,在粘土中用清水钻进,自造泥浆护壁;在砂土中应注入制备的泥浆钻进。利用泥浆循环排除钻削下的土屑,钻至要求深度后要清孔以排除沉在孔底的土屑,减少桩的沉降量。在高层建筑和桥梁等大型工程中推广应用的大直径钻孔灌注桩多用此法施工,桩径多在 1m 以上,桩底部还可扩孔,单桩承载能力可达数千吨

(2)沉管灌注桩

用锤击或振动将带有钢筋混凝土桩靴 (桩尖) 或活瓣式桩靴的钢管沉入土中,然后灌注混凝土同时拔管而成桩。用锤击沉管、拔管者称锤击灌注桩;用激振器的振动沉管、拔管者称振动灌注桩。此法成桩易发生断桩、缩颈、吊脚桩、桩靴进水和进泥等弊病,施工中注意检查并及时处理。

此外,还有用炸药使桩孔底部形成扩大头以增大承载能力的爆扩灌注桩。

二、灌注桩的应用

 由于具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点,灌注桩在施工中得到较为广泛的应用。根据成孔工艺的不同,灌注桩可以分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩和人工挖孔的灌注桩等。

 三、钻孔灌注桩常用机械设备

钻孔灌注桩常用施工机械设备有旋挖钻机、冲击钻机、回旋钻机、汽车吊、泥浆泵、挖掘机、电焊机、对焊机等。


四、钻孔灌注桩施工工艺

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钻孔灌注桩工艺流程

五、施工平面布置

施工场地在设备进场前要进行平整;接通水、电、铺设施工车辆进出道路;按成孔、灌注、制作钢筋笼,堆置砼材料、废水废渣临时存放,材料工具存放,及搭建工地临时设施等方面的需求进行规划布置。

由于在施工过程中会产生大量的废浆污水和含泥浆的钻渣,稍有管理不慎即会四处流水,使作业场地变得遍地泥泞,影响人员车辆通行和设备器材的搬移,污染施工材料,同时污染周边环境。因此作业场地准备要考虑现场泥泞的可能,除了适当增大循环系统的尺寸容积外,还需布置多条废浆钻渣的清运通道,必要时可在通道上铺垫碎石炉渣并充分压实或备用钢板,在通道两旁和场地其它低洼易积水处挖设排水沟和积水池,并经常进行疏浚,防止污水外溢。

场地按“三通一平”要求交付后,按照施工总平面布置图对现场进行统筹安排考虑,合理布置泥浆循环系统,材料堆放合理便利、整齐有序,即要考虑到材料出入便利,又要照顾到施工操作方便。

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六、质量标准及控制要点

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七、质量通病及防治要求

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八、经济分析

以某项目为例,原设计地库桩基直径几乎都为800mm,以中风化花岗岩为持力层的嵌岩桩,入岩深度0.7m;从收集地勘剖面图中,持力层分部起伏很大,桩长不统一差异很大,建议桩基计算按孔点实际土层控制计算,本次分析采用DK16号孔位进行分析,以局部相应位置地库标准跨进行分析,控制桩径减小布桩率。故制定如下分析方案:

    1. 平面布置简图

        1地库嵌岩桩800桩径方案

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            2地库嵌岩桩1000桩径方案

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        3)地库嵌岩桩600桩径方案

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    2. 桩实际承载力及布桩率情况

          1)方案1(桩径800mm

   桩承载力:

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   2)方案2(桩径1000mm

   单桩承载力:

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   3)方案3(桩径600mm

   单桩承载力:

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 3. 成本分析

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小结:可以推算,方案1成本1516.1元/㎡,方案22108.71元/㎡,方案3977.38元/㎡;采用方案3预估可优化成本848.05万元。

综上所述,通过灌注桩的直径比选分析,可以进行提前锁定合理的桩径,确定合理的布桩形式,最大限度的提高桩基的利用率,从而节省大量的成本,贯彻降本增效的概念,为客户提供优质服务。