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天津市市政工程质量检测中心

天津市交通科学研究院——天津市市政工程质量检测中心

 
 
 

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天津市市政工程质量检测中心隶属于天津市交通科学研究院(原天津市市政工程研究院,2015年4月起更名),为独立事业法人单位,是从事市政、公路、桥梁、房建工程材料和实体的质量检测、鉴定验收、法律仲裁、技术咨询的综合性第三方专业检测服务机构。

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几种常见桩型的经济比较分析  

2015-01-26 09:42:08|  分类: 岩土工程 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、定义: 

  1、静压管桩:利用抱压设备或顶压设备将预制管桩通过抱压力或顶压力将桩沉入预定的标高或达到预定的终压值的施工方法。

  2、灌注桩:灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔,并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩,依照成孔方法不同,灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。

  3、CFG复合地基处理:

  a.CFG 桩:又称水泥粉煤灰碎石桩。

  b.水泥粉煤灰碎石桩法:由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏结强度桩,并由桩、桩间土和褥垫一起组成复合地基的地基处理方法。

  二、施工流程

  1、静压管桩的施工程序为:测量放线定位——桩机就位——复核桩位——吊桩插桩——校正垂直度——静压沉桩——接桩——再静压沉桩——送桩——终止压桩——桩质量验收——切割桩头

  2、灌注桩主要施工工艺流程为:场地平整→孔位测定→护筒埋设→钻机就位→开钻成孔→提钻→第一次清孔→检孔→钢筋笼吊放→下导管→第二次清孔→水下混凝土灌注→提拔导管→成桩。

  3、CFG 桩复合地基技术采用的施工方法有:长螺旋钻孔灌注成桩,长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成柱,振动沉管灌注成桩等。一般流程为:测量放线→桩机就位→成孔钻进→砼搅拌→泵送砼及提升钻杆成桩。

  三、几种基础形式及造价分析

1、一般埋深小于5m的为浅基础,大于5m的为深基础。

  2、也可以按造施工方法划分,用普通基坑开挖和敞坑排水方法修建的基础为浅基础(如:砖混结构墙基础,高层建筑箱形基础)。用特殊施工方法将基础埋植于深层地基中的基础称为深基础(如:桩基础、沉井、地下连续墙等)。

  B、常见浅基础的类型

  1、独立基础

  概念:是整个或局部结构物下的无筋或配筋的单个基础。

  特点:方形,上下分几级,结构简单,造价低,可以根据上部荷载的需要进行尺寸大小的调整,

  适用范围:常用于荷载低的轻钢厂房、水塔、多层住宅、机器设备基础等,应用十分普遍。

  2、条形基础

  概念:是指基础长度远远大于基础宽度的一种基础形式。

  特点:条形,结构简单,造价低,也可根据上部荷载调整基础宽度。

  适用范围:多应用于多层建筑,沿着墙下分布,地基土质好的情况下最为适用。

  3、筏板基础

  概念:用钢筋混凝土做成连续整片基础,俗称“满堂红”。

  特点:基础面积大,整体沉降均匀,节省构造板,造价较高。可根据荷载调整厚度,荷载大时配合着桩基础使用组成桩筏基础。

  适用范围:地基不好的多层建筑、带有地下室的多层、高层建筑。

  4、箱型基础

  概念:由钢筋混凝土底板、顶板和足够数量的纵横交错的内外墙组成的空间结构。

  特点:刚度大、沉降均匀,混凝土用量大易出现裂缝,造价高,箱型空间可作为人防,停车场等,目前采用的较少。

  适用范围:高层建筑、大型设备基础、地下车站。

  以绿地世纪城为例

  (一)工程概况

  本工程拟建高层住宅楼9栋,框剪结构,基础埋深约5m,以7#楼为例(占地面积约525m2,地上18层,地下1层),总建筑面积约9975m2,建筑物总荷载截取20KN/m2 则该住宅楼总荷载为:20KN/m2x9975m2=199500KN.

  (二)经济比较分析

  衡量桩基的经济效益,以每米造价或以单方混凝土造价对比都是不科学的,应以单位承载力(每KN的造价)及单个工程桩基总造价作对比才是合理的。根据岩土工程勘察报告和工程经验,就本工程可能采用的三种桩型分析如下:

  1.  单桩竖向承载力特征值估算(见表1)

  单桩竖向承载力特征值计算表(表1)

 

?注:各种桩型承载力特征值应通过现场载荷实验确定(管桩可试桩)

  2.   每KN承载力成桩造价对比分析(见表2)

  三种桩型每KN承载力造价计算表(表2)

  3.单项工程总造价对比分析(见表3)

  7#楼基础布桩及总造价计算表(表3)

  (三)推荐桩型

  通过以上分析,笔者建议本工程采用PHC预应力管桩。PHC管桩因技术先进、质量可靠、造价低、工期短将得到广泛推广和应用。现就管桩生产与施工作一些简单的介绍。

  1、质量优势:管桩为工厂现代化制作,混凝土强度等级C80以上,出厂前都经过多道质量检验程序把关,运到现场又经业主(驻地监理)现场检查验收合格 后才准使用,桩身质量有保证。其它在现场灌注混凝土桩受场地条件及施工人为因素的影响,容易出现缩颈、桩身夹泥、承载力不够等质量问题,因此,管桩的桩身 质量明显优于在现场灌注混凝土的其它桩型。使用管桩施工现场干净卫生,并没有泥土污染,施工人员少,用电设备固定,安全易控制,工艺简单直观,便于监理。

  2、设计优势:管桩规格多,单桩承载力特征值从600KN到3300KN,既适用于多层建筑,也适用于100 m 以下的高层建筑,而且在同一建筑物基础中,还可根据柱荷载的大小采用不同直径的管桩,既容易解决设计布桩单桩的承载力利用率问题,也可充分发挥每根桩的最 大承载能力,并使桩基沉降均匀。

  3、价格优势:管桩价格优势十分明显,通过7#楼桩基础总造价分析(见表3),可以得出以下经济对比结论:

  ①:使用钻孔桩比使用PHC-A500(100)管桩贵33.17万元,多投资45.08%;

  ②:使用CFG桩比使用PHC-A500(100)管桩贵10.03万元,多投资13.63%;

  4、工期优势:施工管桩周期快、时间短,先打桩再进行基坑开挖,节省降水成本并减少因降水对周边建筑物影响的风险。

      综上所述:

  笔者认为以工期、质量保证、安全、造价、检测等几个方面来看,PHC管桩都比CFG复合地基优越性更大,建议业主充分考虑后优先选用。

来源:黑帽子

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