鉆孔樁與旋挖樁的區別與比較_第1頁
鉆孔樁與旋挖樁的區別與比較_第2頁
鉆孔樁與旋挖樁的區別與比較_第3頁
鉆孔樁與旋挖樁的區別與比較_第4頁
鉆孔樁與旋挖樁的區別與比較_第5頁
已閱讀5頁,還剩8頁未讀 繼續免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、鉆孔樁與旋挖樁的區別與比較機械鉆孔樁和旋挖樁成孔的施工方法不同。鉆孔灌注樁的施工,因其所選護壁形成的不同,有泥漿護壁方式法和全套管施工法兩種。旋挖鉆機成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉破碎巖土,并直接將其裝入鉆斗內,然后再由鉆機提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土,這樣循環往復,不斷地取土卸土,直至鉆至設計深度。對粘結性好的巖土層,可采用干式或清水鉆進工藝,無需泥漿護壁。而對于松散易坍塌地層,或有地下水分布,孔壁不穩定,必須采用靜態泥漿護壁鉆進工藝,向孔內投入護壁泥漿或穩定液進行護壁。鉆孔樁施工準備1、鉆孔場地應清除雜物、換除軟土、平整壓實。2、開鉆前按照施工圖紙要求在選定位置進行試樁,

2、根據試樁資料驗證設計采用地質參數,并根據試樁結果確定是否調整樁基設計。根據地層巖性等地質條件、技術要求確定鉆進方法和選用合適的鉆具;3、對鉆機各部位狀態進行全面檢查,確保其性能良好;4、淺水基礎利用草袋圍堰構筑工作平臺。鉆孔灌注樁根據地質狀況采用沖擊鉆機,泥漿護壁法成孔,混凝土由拌合站集中拌制,砼攪拌運輸車運輸,鋼筋籠一次加工成型,導管法灌注水下砼。機械鉆孔樁和旋挖樁成孔的施工方法不同。鉆孔灌注樁的施工,因其所選護壁形成的不同,有泥漿護壁方式法和全套管施工法兩種。 旋挖鉆機成孔首先是通過底部帶有活門的桶式鉆頭回轉破碎巖土,并直接將其裝入鉆斗內,然后再由鉆機提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土,

3、這樣循環往復,不斷地取土卸土,直至鉆至設計深度。對粘結性好的巖土層,可采用干式或清水鉆進工藝,無需泥漿護壁。而對于松散易坍塌地層,或有地下水分布,孔壁不穩定,必須采用靜態泥漿護壁鉆進工藝,向孔內投入護壁泥漿或穩定液進行護壁。鉆孔樁范圍更廣,凡是各種機械或人工等方式進行樁基施工的都可以叫鉆孔樁。旋挖鉆孔灌注樁是鉆孔樁的一種,尤其是指旋挖鉆孔機械的成孔方式。其他成孔方式大致有螺旋鉆,正循環、反循環鉆孔、沖擊鉆孔等。旋挖樁與沖孔樁的區別全解析近年來,隨著建筑施工行業的迅速發展,鉆(沖)孔樁在工程施工中得到了廣泛的應用。目前,鉆(沖)孔樁除了在成孔方式上不同之外,其在鋼筋籠制作、鋼筋籠安裝、混凝土澆筑

4、等方面均采用了相同的工藝。其成孔方式主要有旋挖成孔和沖擊成孔兩種,在不同的施工條件下,這兩種成孔工藝的適應性、施工效率、成本等也不盡相同。本文旨在通過對旋挖成孔、沖擊成孔這兩種成孔方式進行對比、分析,為同類工程施工提供借鑒。一.概述(1)旋挖樁旋挖樁機是用回轉斗、短螺旋鉆頭進行干、濕鉆進,逐次取土,反復循環作業成孔為基本功能的機械設備。旋挖機采用動力頭形式,其工作原理是用短螺旋鉆頭或旋挖斗,利用強大的扭矩直接將土或砂礫等鉆渣旋轉挖掘,然后快速提出孔外,形成具有一定直徑和深度的樁孔。(2)沖孔樁沖孔樁機是利用沖擊鉆頭對孔底沖擊破碎成孔的機械設備。其工作原理是利用沖孔樁機動力裝置將具有一定重量的沖

5、擊鉆頭提升到一定高度后讓其自由下落,利用自由下落的沖擊動力對孔底進行周期性的沖擊破碎,過程中用泥漿循環的方式對孔內碎屑進行清理,形成具有一定直徑和深度的樁孔。二.技術特點對比適用地層1. 旋挖樁:適用于粘土層、淤泥層、砂土層、強度不高的膠結砂巖層、中風化泥巖和強風化巖,在單軸抗壓強度30MPa以下硬巖中成孔速度較理想。能滿足絕大多數的高層建筑和橋梁施工環境的要求。(目前國內已成功進行過單軸抗壓強度120MPa巖層中的旋挖成孔施工)。2. 沖孔樁:適用于填土層、粘土層、粉土層、淤泥層和碎石土層,也適用于卵石層、巖溶發育巖層和裂隙發育的巖層施工,在復雜的場地條件下(如地下漂石、建筑垃圾含筋量高的鋼

6、筋砼垃圾等場地內)一般無須采取其他處理手段可直接進行樁基施工,其適用性高,善于“啃硬骨頭”。對場地1. 旋挖樁:要求 自重大,對場地要求比較嚴格。旋挖樁機工作狀態自重一般在70t左右,但其履帶與地面接觸面積約7.0m2,所以要求的地基承載力在100KPa左右,在地表水比較豐富或雨季施工情況下,一般需采取回填磚渣的方式保證旋挖樁機的正常運轉。2. 沖孔樁:樁錘重量約10t,樁機重量約15t,加上施工時產生的振動荷載對施工作業面層的要求高,在地表水比較豐富或雨季施工情況下,需采取擠填級配砂石方式提高土層承載力。成孔方式1. 旋挖樁:可用短螺旋鉆頭進行干挖作業,也可用回轉鉆頭在泥漿護壁的情況下進行濕

7、挖作業。2. 沖孔樁:只能采取泥漿護壁的方式沖擊成孔。鉆進速度1. 旋挖樁:旋挖機采用動力鉆頭,鉆頭的鉆進力加上鉆桿、樁機的重量,鉆進能力強。據統計,旋挖樁機成孔速度最快能達到 1m/min,在相同的地層中,旋挖機的成孔速度是沖孔樁機的 3-5倍,優勢明顯。2.沖孔樁:鉆機自身重量有限,進行硬土地層鉆孔時,難以保證鉆頭施加足夠的壓力,從而影響了成孔的速率,且每鉆進12m需停鉆掏渣,大部分作業時間消耗在提放鉆頭和停鉆掏渣上,樁孔越深,提鉆、掏渣耗時越長,其整體沖進速度較低。清渣方式1. 旋挖樁: 利用旋挖鉆頭直接將土、砂礫等鉆渣旋轉挖掘,然后快速提出孔外,清渣相對干凈、徹底,孔底沉渣厚度一般可控

8、制在3cm以內。 通過泥漿循環清渣, 1.2m樁可控制在5-7cm, 1.4m以上樁一般在7-10cm。2. 沖孔樁:孔底沉渣難以掏盡,將會使樁承載力不夠穩定。成樁質量1. 旋挖樁:孔壁比較平滑、樁徑上下一致,孔壁極少出現泥渣沉結物,出現斷樁、樁身夾泥、蜂窩等質量問題的可能性較小。2. 沖孔樁:成孔直徑難以統一、孔壁相對不夠平滑,在泥漿護壁、掏渣的情況下,極易導致孔壁附有大量泥渣沉結物,存在斷樁、樁身夾泥、蜂窩等風險較高。護筒埋設1.旋挖樁:護筒安裝方便,利用鉆機動力頭的自重、加壓油缸、額定轉矩和提升力可自動將鋼護筒壓入或拔出。2.沖孔樁:依靠有操作經驗的工人采取沖錘及挖機等埋設。擴底1. 旋

9、挖樁:配置有配合擴大頭工具,可進行擴底施工。2. 沖孔樁:無法擴底。混凝土充盈系數1.旋挖樁: 由于采用電腦精確控制,旋挖樁鉆進過程中,鉆頭反復鉆進過程中鉆進角度、垂直度控制精確,孔徑精確成孔質量高,充盈系數一般為1.031.05。2.沖孔樁: 由于沖錘上下往復運動,隨著鋼絲繩的旋轉帶動沖錘擺動容易造成樁孔不圓,擴孔率較高,其混凝土充盈系數一般大于1.2。持力層判定1. 旋挖機在進入強度較高的巖層時,旋挖機的鉆進速度明顯降低,鉆桿有明顯的抖動,當達到預判的深度后可直接將挖掘的巖土提升到地面,直接觀察孔底基巖情況,及時準確判斷入巖情況。2. 沖孔樁機需要靠泥漿循環才能將孔底的巖渣帶出,并且還混雜

10、了一直懸浮在其中前期巖渣,以致未能及時準確判斷入巖,往往比設計要求入巖2030cm才能終孔。單樁承載力1. 旋挖樁機靠筒底角刃切土成孔,成孔后孔壁比較粗糙,同鉆孔樁比較孔壁幾乎沒有泥漿的涂抹作用,成樁后樁體與土體的結合程度比較高,相對而言單樁承載力要高。2. 沖擊成孔,在泥漿的涂抹作用下,孔壁相對光滑,單樁承載力相對要低。環境保護1. 旋挖在正常情況下可進行干法施工,不需要泥漿護壁,即使在特殊地層需要泥漿護壁的情況下,泥漿也只起支護作用,鉆削中的泥漿含量相當低,污染源大大減少。2. 沖擊鉆在鉆進、掏渣過程中多采用泥漿循環方式,在施工中需在場內設置泥漿池,文明施工難以控制。淤泥排放1. 旋挖樁采

11、用干法成孔,余泥較為干燥,余泥量大約是理論方量的1.3倍左右,可降低運輸成本且運輸較為方便。2. 沖擊樁因采用泥漿循環方式清渣,余泥含水量高,余泥量大約是理論方量的1.8倍左右,運輸工程量增大且運輸不便。噪音1. 旋挖樁機施工的噪聲主要來自機身發動機的聲音和鉆筒倒渣時的活門撞擊聲。旋挖機操作中發出的噪音在7090db 左右,對場地周邊環境的生活生產影響相對較小。2. 沖擊樁受沖孔樁機工作原理的制約,噪音污染很難避免,檢測30m范圍噪音竟達100db以上,尤其是進入巖層沖孔施工時,噪音將更大,容易造成噪音污染。行走1. 旋挖鉆移位靠自身履帶可以自行移動,無需其他機械配合,從一個樁位轉移到另一樁位

12、一般1520分鐘即可。2. 沖擊鉆靠自身卷揚或者起重機械配合,從一個樁位轉移到另一樁位一般則需6090分鐘甚至更長。樁機定位1. 旋挖樁:利用先進的電子控制設備進行樁孔的定位,并保證旋挖機始終處于最佳的鉆進狀態。2. 沖擊樁:人工控制移位、定位,定位緩慢且不精確。樁孔1. 旋挖樁:垂直鉆掘精度高,通過電液先導自動控制系統,可以精確地調整機座水平度和桅桿的垂直度,垂直精度控制在1以內。2. 沖擊樁:用沖孔樁機機身的水平度、機架的垂直度、沖錘的自重來保證,精準度大約控制在8以內,施工過程中容易出現斜孔、彎孔。用電負荷1. 旋挖樁:采用機身柴油發動機提供動力,對施工場地沒有用電的情況尤其適用,同時也

13、省去對電纜的拖運布設和防護,安全性相對較高。2. 沖擊樁: 2.2m樁徑以下樁機單機用電量為60kw,泥漿泵用電量約30kw,總用電量約90kw。正常情況下,若配備20臺樁機,用電負荷約1800kw,用電負荷大,且存在一定的安全隱患。人員配置1. 旋挖樁:移機、掏渣均由樁機操作人員一人控制即可完成,另需配備23人負責定位、埋設護筒時的輔助工作,一般一臺旋挖樁機需配備3-4人。2.沖擊樁:移機、定位、泥漿護壁、清渣等均需配備人員,一般一臺沖孔樁機需配備6-10人。三.成孔工效對比以廣州某高層住宅工程A為例,該工程樁基礎為混凝土灌注樁,樁徑分1.2m、1.5m兩種,樁長初步設為2250m,實際施工

14、樁長為2260.8m,共324根樁。場地地質情況由上至下分別為人工填土層、沖積層、殘積層和基巖層。其中基巖依據其風化程度分為:全風化、強風化、中風化、微風化四個巖帶。樁端持力層為微風化巖層,其單軸抗壓強度為11MPa,完全符合旋挖機的施工要求。該工程在樁基施工過程中采用了旋挖、沖孔兩種成孔方式,通過對比,我們得出如下結論:(1)旋挖機、沖孔樁機整樁成孔工效隨著成孔深度的增加而逐步提高,但旋挖機的工效提升速率比沖孔樁機的大。說明旋挖機成孔工效高的優勢在長樁成孔中能更好的體現出來,并且成孔深度越大,旋挖成孔的優勢就越大。(2)旋挖機、沖孔樁機整樁成孔工效隨著成孔直徑的增大而逐步提高,但沖孔樁機提高

15、的速率比旋挖機的大。由于旋挖機的最大輸出扭矩是固定的,改用更大的鉆頭時,其施工效率也基本不變;而沖孔樁機因樁徑變大時,可采用更大的樁錘,增大了輸出功率,因此較大幅度的提升了施工效率。說明在小樁徑樁基礎的施工中采用旋挖機較沖孔樁機更有優勢,而隨著樁徑的增大,這種優勢逐漸減小。(3)在入微風化巖時,旋挖機與沖孔樁機的工效比達到最大值。因為旋挖機是帶動力的主動鉆進,在輸出功率保持一致的情況下,其對土層、巖層的破壞力是一致的;而沖孔樁機是靠樁錘的自由落體產生的沖擊力作為掘進力,故對巖層的破壞力遠遠比對土層破壞力低;所以在入巖階段,沖孔樁機會大大的降低工效,而旋挖機雖然也降低工效,但降低的幅度沒有那么大

16、。說明旋挖機比沖孔樁機更適合在入巖深度大或巖層地質條件多變的情況下施工。結合以上幾點,可以看出旋挖機在樁長較深、樁徑較小、巖層豐富的條件下,能最大限度的發揮其優越性,其相對沖孔樁機的工效比也將達到最大化。 四.成本對比以廣州某高層住宅工程B為例,該工程樁基礎設計采用沖孔灌注樁施工,樁數量為1499根,樁身長度約為812m(平均值取10m),樁端持力層為微風化粉砂巖,工程樁入巖深度為2m。場地地質情況由上至下分別為人工填土、淤泥質粉質粘土、粉質粘土、泥質粉砂巖。取樣巖石單軸抗壓強度在619MPa之間,屬于較軟質巖,完全符合旋挖樁機的施工要求。施工成本對比通過對比,得出如下結論:在相同地

17、質條件下,沖擊成孔的施工成本低于旋挖成孔,其單價差最大為303.6元/m3。隨著樁徑的變大,單價差也在隨之縮小。結合工效對比可以看出,旋挖成孔相對于沖擊成孔而言,其成孔工效為后者的3-5倍,而成孔費用平均為后者的1.24倍,其費用增速較緩但工效增速迅速。在增加費用的同時,其成孔工效大幅度提高,這對緩解工期壓力、保證如期完工是極為有利的。其他成本對比:購機費用1. 旋挖鉆機:整機的價格較貴,國產旋挖機價格約為 400500 萬元,進口鉆機價格要 600 多萬元人民幣。對于一般的基礎施工企業,一次性投資幾百甚至上千萬元購置設備有一定困難。2. 沖擊樁機:1米樁徑的樁機,每臺大概11萬左右,1.5米樁徑的樁機,大概12萬左右。價格相對低廉,設備購置費用較低。其他成本對比:維修費1.旋挖鉆:用時長,旋挖機的全負荷正常工作壽命為 6000 多個小時,超過這一壽命后,一些部件就需要更換修理,尤其是液壓系統主泵、動力頭以及鉆桿鉆具,而往往這些關鍵部件的維修費用較高,時間也較長。 需經常檢查鋼絲繩磨損情況、卡扣松緊程度、轉向裝置是否靈活,以免突然掉鉆;2. 沖擊樁機:沖擊鉆頭磨損較快,每天均需檢修補焊;遇地層不均勻,特別是巖溶地區容易出現卡錘、掉錘、斜孔等事故,維修耗時較長,但是維修成本較低。其他成本對比:材料成本沖擊樁的混凝土充盈系數約為1.03-1.05。 混凝土充盈系數約為1.2以上

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論