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還在糾結用CFG還是管樁嗎?答案在這里
更新:2017-10-01 15:17:50        來源: 大力神新型建材         訪問次數:

一、常見淺基礎的類型

  1.獨立基礎

  ? 概念:是整個或局部結構物下的無筋或配筋的單個基礎。

  ? 特點:方形,上下分幾級,結構簡單,造價低,可以根據上部荷載的需要進行尺寸大小的調整。

  ? 適用范圍:常用于荷載低的輕鋼廠房、水塔、多層住宅、機器設備基礎等,應用十分普遍。

  2.條形基礎

  ? 概念:是指基礎長度遠遠大于基礎寬度的一種基礎形式。

  ? 特點:條形,結構簡單,造價低,也可根據上部荷載調整基礎寬度。

  ? 適用范圍:多應用于斷層建筑,沿著墻下分布,地基土質好的情況下最為適用。

  3.筏板基礎

  ? 概念:用鋼筋混凝土做成連續整片基礎,俗稱“滿堂紅”。

  ? 特點:基礎面積大,整體沉降均勻,節省構造板,造價高。可根據荷載調整厚度,荷載大時配合著樁基礎使用組成樁筏基礎。

  ? 適用范圍:地基不好的多層建筑、帶有地下室的多層、高層建筑。

  4.箱型基礎

  ? 概念:由鋼筋混凝土底板、頂板和足夠數量的縱橫交錯的內外墻組成的空間結構。

  ? 特點:剛度大、沉降均勻,混凝土用量大易出現裂縫,造價高,箱型空間可作為人防,停車場等,目前采用的較少。

  ? 適用范圍:高層建筑、大型設備基礎、地下車站。

  二、復合地基

  復合地基是在天然地基中設置一定比例的增強體,并由原土和增強體共同承擔由基礎傳的建筑物荷載,這樣一種人工地基稱為復合地基。增強體是由強度和模量比原土高的材料組成,習慣上將增強體稱為樁。根據材料的不同,縱向增強體可分為碎石樁、水泥土樁、CFG樁等。根據樁體的強度和模量大小,可分為散體復合地基(如振沖碎石樁復合地基),低粘結強度樁復合地基(如石灰樁、灰土樁),中等粘結強度樁復合地基(如夯實水泥土樁復合地基),高粘結強度樁復合地基(CFG)

  三、CFG定義

  水泥粉煤灰碎石樁法(簡稱CFG樁),是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高粘結強度樁,并由樁、樁間土和褥墊層一起組成復合地基的地基處理方法。

  四、特點

  ? CFG樁復合地基一般適用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質土地基;既可用于擠密效果好的土,又可用于擠密效果差的土。當CFG樁用于擠密效果好的土時,承載力的提高既有擠密作用又有置換作用;當CFG樁用于擠密效果差的土時承載力的提高只與置換作用有關。與其他復合地基的樁型相比,CFG樁由于樁體材料較輕,置換作用特別明顯。就基礎形式而言,CFG樁復合地基既適用于條形基礎(有地梁)、獨立基礎,又適用于筏基、箱型基礎。

  ? CFG樁復合地基處理技術,具有施工速度快、工期短、質量容易控制及工程造價低廉等特點。

  ? CFG樁復合地基80年代多用于多層建筑處理,目前大量用于高層和超高層建筑地基的加固。樁身強度等級多在C15-C25之間。


  ? CFG樁復合地基由CFG樁、樁間土和褥墊層一起形成復合地基。需要指出的是,褥墊層是復合地基的重要組成部分,是高粘結強度樁形成復合地基的必要條件。


  五、施工方法

  ? CFG樁復合地基技術采用的有:長螺旋鉆孔灌注成樁,長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成柱,振動沉管灌注成樁等。

  長螺旋鉆孔


  六、CFG樁復合地基施工

  流程圖施工

  ? 設備、人員進場→測放樁位、材料采購→試樁施工→樁基順序施工→清槽至樁頂標高鑿樁頭→檢測→褥墊層施工→退場。

  ? 單樁施工工藝流程:鉆機就位→鉆孔→終空至設計深度→壓灌混凝土→提鉆并壓灌砼至孔口。

  七、施工工藝

  ? 1、放線:施工前根據放出的外墻軸線或外墻皮線,四周交點用鋼釬打人地下,按照樁位布置圖統一進行測放樁位線,樁位中心點用釬子插入地下,并用白灰明示,樁位偏差小于2cm

  ? 2、成孔:長螺旋鉆機成孔,應勻速鉆進,避免形成螺旋孔,成孔深度在鉆桿上應有明確標記,成孔深度誤差不超過O.1m,確保樁端進入持力層深度大于200mm:垂直度偏差小于1%。

  八、樁長

  ? cfg樁不宜處理過深的軟土地基。

  ? 首先,單樁承載力不會有較大的提高。其次,樁體的強度將非常難控制。當樁很長的時候,樁的端部的凝固會非常的緩慢,主要可能因為氧氣的含量太少。象cfg、水泥攪拌樁這樣的后凝樁會很容易出現這種問題。而且,由于軟土層的厚度過厚,對于后期的沉降也非常難以控制。所以,在一般的后凝樁只用來處理中薄層軟土。首先CFG是不配鋼筋的,其抗側向力的能力較小,也就是說當長度較長時,其穩定性較低;且CFG一般比較細,如果按照樁的合理長徑比(含鋼筋)在5060左右,如果直徑500的CFG理論上只能做到25m左右。


  九、檢測

  ? 檢驗應在樁身強度滿足試驗荷載條件時,并宜在施工結束28d24周)后進行。試驗數量宜為總樁數的0.5%1%,且每個單體工程的試驗數量不應少于3點。

  ? 10%低應變動力檢測,樁身完整性。

  ? 建筑地基處理技術規范JGJ79-2002

  十、必要參數

  ? 面積置換率m

  ? 樁間距

  ? 地基承載力特征值fspk

  ? 總荷載

  ? 樁間天然土承載力特征值fsk(Kpa)

  ? 單樁承載力特征值Ra

  ? 樁間土承載力折減系數β(0.70.95)

  十一、置換率

  ? 《建筑地基處理規范》JGJ79-2002復合地基中,一根樁和它所承擔的樁間土體為一個復合單元。在這一復合體單元中,樁的斷面面積和復合土體單元面積之比,成為面積置換率。

  ? 置換率m=(fspk-β*fsk)/(Ra/Ap-β*fsk)

  ? 式中:fspk;復合地基承載力特征值(Kpa);β:樁間土承載力折減系數;fsk:樁間天然土承載力特征值(Kpa)Ra:單樁承載力(Kpa)Ap:樁截面面積(m2)

  ? 簡單通俗的說一下,一個樁與它所從屬所控制的面積之比就是置換率。如一個樁的面積是S,它按AXB的規律來布置,則在AXB面積中,就有一個樁,或稱一個樁它所控制的面積就是AXB。置換率=s/(AXB)。

  十二、樁間距

  ? 樁間距為35D

  ? 采用正方形布樁

  ? S=Ap/m

  ? Ap------------樁的面積(m2);

  ? m-------------置換率。

  ? 如果滿堂布樁,采用正三角形為宜,柱基或條基采用正方形、矩形或等腰三角形為宜。計算時可以根據面積置換率m來求樁間距。m=d2/de2,其中d為樁身平均直徑;de為一根樁分擔的等效圓直徑,對于正三角形布樁而言,de=1.05s,其中s為樁間距。通過以上計算即可求得樁間距。(d2de2均為平方值)。

  十三、公式之間關系

  ? m=(fspk-β*fsk)/(Ra/Ap-β*fsk)

  ? m=Ap/S面積

  ? Ap=3.14×r×r

  ? S=各圖形面積

  十四、地基承載力特征值

  ? 地基承載力計算公式的明:

  ? fspk=mRa/Ap+β(1-m)fsk

  ? 復合地基承載力特征值fspk

  ? 單樁承載力特征值Ra

  ? 面積置換率m樁截面面積(m2)

  ? 樁間天然土承載力特征值fsk(Kpa)

  ? 根據地勘報告可以估算:建筑物總荷載\占地面積

  ? 總荷載:層數×占地面積×系數(1.41.7)×1.3(國標規定保險系數為1.3

  ? 假設每棟樓按長36米,寬12米計算,那么每層占地面積為432㎡。一共16層(含一層地下室)的總建筑面積為:

  ? 16×432=6912

  ? 每平米建筑面積的承載力為15KN,其國標規定保險系數為1.3,因此整棟樓所需要的承載力為:

  ? 總荷載:6912×1.5×1.3=134790KN

  ? 地基承載力=134790÷432=312KN\

  十五、單樁承載力特征值


  其中Ra為單樁承載力特征值;

     up為樁周長

     qsi為樁周摩阻力特征值;

     li為樁長;

     qp樁端端阻力特征值;

     Ap樁端截面積


  十六、計算方法

  ? 計算如下:Ra={3.14×0.410×(1.7×65+4.5×60+2.3×55+1.0×65+3.5×80)+3.14×0.2052×1000}/2.0=614KN

  ? 取Ra=600KN

  ? 假設每棟樓按長36米,寬12米計算,那么每層占地面積為432㎡。一共16層(含一層地下室)的總建筑面積為:

  ? 16×432=6912

  ? 每平米建筑面積的承載力為1.5噸,其國標規定保險系數為1.3,因此整棟樓所需要的承載力為:

  ? 6912×1.5×1.3=13479

  ? PHC管樁(Φ400)*22米它的承載力為1100KN,即110噸。

  ? 13479÷110=122.5個樁位

  ? 根據實際情況,需要123個樁位,每個樁位長22米,共需要:

  ? 123×22=2706

  ? PHC管樁(Φ400)每米總包價為175元,所以整個工程下來共需要:

  ? 2706×175=473550

  ? 以上是PHC管樁(Φ400)的一個整體價格的估算,接下來我們估算一下CFG(Φ400)它的整體價格。

  ? CFG(Φ400)*26米它的承載力為400KN,即40噸。

  ? 13479÷40=336.98個樁位

  ? 根據實際情況,共需要337個樁位,每個樁位長26米,共需要:

  ? 736×26=8762

  ? CFG(Φ400)*26米它所需要混凝土的總體積(底面積×高)為:

  ? 3.14×0.2×0.2×8762=1100m3

  ? CFG(Φ400)混凝土的總包價為每一立方米480元,

  ? 所以整個工程下來共需要:1100×480=528000

  ? 因此管樁基礎比CFG基礎每棟樓大約可以節省:528000-473550=54450

  ? 通過計算,我們不難發現,平均每棟樓管樁基礎比CFG基礎大約可以節省的造價為5.5萬元左右。按照整個工程,管樁基礎可節省的造價要在上30萬元左右。

  ? 節省率在10%--15%

  十七、工期分析


  使用管樁可以比CFG節省8--21天的工期,并節省做靜載的相關費用。

  十八、其他費用


  ? 通常來說,CFG樁電價在每米價格的基礎上加一塊錢左右。鉆機的功率:兩個動力頭55+55=110千瓦大卷揚35千萬小卷揚和混凝土泵30千瓦用大電的情況下每米1-2度電如果用發電機的話會比用大電情況下每米高5塊錢左右(主要考慮發電機的租用及柴油費用)清樁間土需要小鉤機,是按臺班計算的,即8小時為一個臺班,鑿樁頭每根不超過5塊錢。

  十九、管樁承臺、防水板與CFG褥墊層、筏板的費用比較

  (點擊圖片可查看大圖)


  二十、建議

  ? 通過以上分析:我們建議本工程采用PHC預應力管樁、PHC管樁因技術先進、質量可靠、總體造價低、工期短,已得到廣泛推廣和應用。現就管樁生產與施工做一些簡單介紹:

  1)質量優勢:管樁為工程現代化制作,出廠前都經過多道質量檢驗程序把關,運到現場又經業主(駐地監理)現場檢查驗收合格后方可使用,樁身質量有保證。其它在現場灌注混凝土樁場地條件及施工人為因素的影響,容易出現縮徑、樁身夾泥、承載力不夠等質量問題,因此,管樁的樁身質量明顯優于在現場灌注混凝土的其它樁型。靜壓管樁節省工期,施工人員少,用電設備固定,安全易控制,工藝簡單直觀,便于監理。

  2)設計優勢:管樁規格多,單樁承載力特征值從600KN3550KN,既適用于多層建筑,也適用于高層建筑,而且在同一建筑物基礎中,還可根據柱荷載的大小采用不同直徑的管樁,既容易解決設計布樁問題,也可充分發揮每根樁的最大承載能力,并使樁基沉降均勻。

  3)價格優勢:使用管樁,價格優勢十分明顯,總造價可以節省22%左右。

  綜上所述,本工程采用預應力PHC管樁基礎,在質量上、造價和工期上都有相當明顯的優勢,貴公司采用預應力PHC管樁基礎在各個方面的效益都是最好的。為確保本工程管樁樁基圖紙順利通過審查,建議貴公司盡快進行靜壓管樁試樁的相應工作。