旋挖桩应用与成本简析

2016-05-18 200 0



      旋挖成孔灌注桩在国际上的发展已经有几十年的历史,被誉为“绿色施工工艺” ,其特点是工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少、使用范围广机械化程度高,近年来在我国逐渐被人们认识和应用。裕丰荔园项目根据实际情况采用旋挖成孔灌注桩,取得了较好的经济与社会效益。

     1旋挖桩工作原理简介
      旋挖成孔施工是利用钻杆和钻斗的旋转,以钻斗自重并加液压作为钻进压力,通过钻斗的旋转挖土,使土屑装满钻斗后提升钻斗卸土。施工时,旋挖钻孔首先转动底部带有活门的桶式钻头回转破碎岩土,并直接将岩土装入钻斗内,然后由利用钻机提升装置和伸缩钻杆将钻斗提出孔外卸土,如此循环不断削土、取土、卸土直至钻至设计深度为止。 

      2项目概括
      裕丰荔园住宅小区项目位于南宁市大学东路,两栋三十二层的高层住宅楼,地面两层商铺三十层住宅,两层地下室,基础采用旋挖成孔灌注桩基础,场地岩土层分别为:人工堆填杂填土,粘土,粉质粘土,粉砂,圆砾,泥岩。根据地勘报告,从场地地质及施工条件来看,因桩长较长,不宜使用人工挖孔桩;因场地存在粉砂与圆砾层,静压预制桩较难穿过;项目处于市中心,周边有学校及住宅小区,若采用钻(冲)孔灌注桩,现场文明程度差,对周边影响较大。经综合考虑后,本项目采用旋挖桩成孔灌注桩,持力层采用中风化泥岩,桩径有800mm,1000mm,1200mm三种,桩长在28m~41m范围之内,施工采用旋挖成孔泥浆护壁后安装钢筋笼,水下灌注砼施工方法,共计旋挖桩184根,工期约为两个月。

      3旋挖桩及其他配套施工机械设备
     本项目施工采用商品混凝土,由混凝土公司负责罐装运送,并采用泵送工艺浇筑,现场无需设置相应机械。但现场加工钢筋,制作护壁泥浆,钢筋笼吊装等施工工序仍需要配置相应的配套机械设备。所需施工机械设备见下表一。


旋挖桩基础施工机械设备表

      4旋挖桩成本构成分析
      本项目共使用的800mm,1000mm与1200mm三种桩径,无扩大头,桩长按35m。根据施工图分别计算各项成本构成,其中纵筋与箍筋均按三级钢;桩纵筋一半按桩全长,一半按2/3长度;箍筋加密区按5d(d为桩径),加劲箍间距2m;计算依据为本项目施工时原材料价格:钢材4500元/吨,混凝土 300元/ m3 ,施工费按折算的330元/ m3(包含人工,机械进场费等),下面以800mm桩径为例
    (1) 桩径为800mm:
    (a) 混凝土:
      混凝土方量:0.503×35=17.6m3;
      混凝土成本:17.6×300=5280元
    (b) 钢筋(纵筋10 22,箍筋 8@200):
     纵筋重量:(5×35+5×35×2/3)×2.98=869 kg
     箍筋重量:(13.6×31+13.6×2×4)×0.395 =210 kg
     加劲箍:17×2.5×1.58=67 kg
     合计钢筋重量:869+210+67=1146 kg
     合计钢筋成本:1146 ×4500/1000=5156 元
   (c) 施工费:17.6×330=5808元
    合计成本:5280+5156+5808=16244元
  旋挖桩成本分析表


       5总结
      根据比较和分析,因本项目桩端承载力较低,桩端承载力仅占总承载力的一半左右,按上表单位承载力成本,1200mm、1000mm的桩径分别比800mm的桩径高出16%和33%,在此情况下,采用小直径桩比大直径桩单位成本更低。因此,在工期允许下,桩端承载力偏低时,采用小直径的桩更为经济。
  
      本项目采用的旋挖成孔桩与人工挖孔桩或静压预制桩相比较,采用旋挖桩的成本会略高。其原因有以下几点:本项目中桩端承载力偏低,地勘报告中风化泥岩桩端极限阻力标准值qpk仅为4000 kPa,影响了旋挖桩的经济性;因施工技术与工期控制等原因,未能采用扩大头,若能采用扩大头提高桩端承载力,也能降低成本;而除桩身使用的混凝土及钢筋外,成本构成中很大一部分为旋挖桩的施工费,随着该项技术的普及及技术不断发展,也有望进一步将成本降低。
  
      旋挖成孔技术在施工时成孔效率高,在施工现场废浆少污染小,低震动低噪音,能减少施工扰民、减少环境污染,提高了施工现场的文明程度,对周边环境影响较小,是一种较为理想的绿色施工工艺, 有着相当可观的经济效益和社会效益。

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