還在糾結(jié)用CFG還是管樁嗎？答案在這里

更新：2017-10-01 15:17:50        來(lái)源： 江蘇大力神新型建材有限公司         訪問(wèn)次數(shù)： 次

一、常見(jiàn)淺基礎(chǔ)的類型

  1.獨(dú)立基礎(chǔ)

  ? 概念：是整個(gè)或局部結(jié)構(gòu)物下的無(wú)筋或配筋的單個(gè)基礎(chǔ)。

  ? 特點(diǎn)：方形，上下分幾級(jí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，可以根據(jù)上部荷載的需要進(jìn)行尺寸大小的調(diào)整。

  ? 適用范圍：常用于荷載低的輕鋼廠房、水塔、多層住宅、機(jī)器設(shè)備基礎(chǔ)等，應(yīng)用十分普遍。

  2.條形基礎(chǔ)

  ? 概念：是指基礎(chǔ)長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基礎(chǔ)寬度的一種基礎(chǔ)形式。

  ? 特點(diǎn)：條形，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，也可根據(jù)上部荷載調(diào)整基礎(chǔ)寬度。

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

  3.筏板基礎(chǔ)

  ? 概念：用鋼筋混凝土做成連續(xù)整片基礎(chǔ)，俗稱“滿堂紅”。

  ? 特點(diǎn)：基礎(chǔ)面積大，整體沉降均勻，節(jié)省構(gòu)造板，造價(jià)高。可根據(jù)荷載調(diào)整厚度，荷載大時(shí)配合著樁基礎(chǔ)使用組成樁筏基礎(chǔ)。

  ? 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(chǔ)

  ? 概念：由鋼筋混凝土底板、頂板和足夠數(shù)量的縱橫交錯(cuò)的內(nèi)外墻組成的空間結(jié)構(gòu)。

  ? 特點(diǎn)：剛度大、沉降均勻，混凝土用量大易出現(xiàn)裂縫，造價(jià)高，箱型空間可作為人防，停車場(chǎng)等，目前采用的較少。

  ? 適用范圍：高層建筑、大型設(shè)備基礎(chǔ)、地下車站。

  二、復(fù)合地基

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

  三、CFG定義

  水泥粉煤灰碎石樁法（簡(jiǎn)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(jié)強(qiáng)度樁，并由樁、樁間土和褥墊層一起組成復(fù)合地基的地基處理方法。

  四、特點(diǎn)

  ? CFG樁復(fù)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(zhì)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(dāng)CFG樁用于擠密效果好的土?xí)r，承載力的提高既有擠密作用又有置換作用；當(dāng)CFG樁用于擠密效果差的土?xí)r承載力的提高只與置換作用有關(guān)。與其他復(fù)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(chǔ)形式而言，CFG樁復(fù)合地基既適用于條形基礎(chǔ)（有地梁）、獨(dú)立基礎(chǔ)，又適用于筏基、箱型基礎(chǔ)。

  ? CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)，具有施工速度快、工期短、質(zhì)量容易控制及工程造價(jià)低廉等特點(diǎn)。

  ? CFG樁復(fù)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(qiáng)度等級(jí)多在C15-C25之間。

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

  五、施工方法

  ? CFG樁復(fù)合地基技術(shù)采用的有：長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁，長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成柱，振動(dòng)沉管灌注成樁等。

  長(zhǎng)螺旋鉆孔

  六、CFG樁復(fù)合地基施工

  流程圖施工

  ? 設(shè)備、人員進(jìn)場(chǎng)→測(cè)放樁位、材料采購(gòu)→試樁施工→樁基順序施工→清槽至樁頂標(biāo)高鑿樁頭→檢測(cè)→褥墊層施工→退場(chǎng)。

  ? 單樁施工工藝流程：鉆機(jī)就位→鉆孔→終空至設(shè)計(jì)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(jù)放出的外墻軸線或外墻皮線，四周交點(diǎn)用鋼釬打人地下，按照樁位布置圖統(tǒng)一進(jìn)行測(cè)放樁位線，樁位中心點(diǎn)用釬子插入地下，并用白灰明示，樁位偏差小于2cm。

  ? 2、成孔：長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔，應(yīng)勻速鉆進(jìn)，避免形成螺旋孔，成孔深度在鉆桿上應(yīng)有明確標(biāo)記，成孔深度誤差不超過(guò)O.1m，確保樁端進(jìn)入持力層深度大于200mm：垂直度偏差小于1％。

  八、樁長(zhǎng)

  ? cfg樁不宜處理過(guò)深的軟土地基。

  ? 首先，單樁承載力不會(huì)有較大的提高。其次，樁體的強(qiáng)度將非常難控制。當(dāng)樁很長(zhǎng)的時(shí)候，樁的端部的凝固會(huì)非常的緩慢，主要可能因?yàn)檠鯕獾暮刻?。?span>cfg、水泥攪拌樁這樣的后凝樁會(huì)很容易出現(xiàn)這種問(wèn)題。而且，由于軟土層的厚度過(guò)厚，對(duì)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(lái)處理中薄層軟土。首先CFG是不配鋼筋的，其抗側(cè)向力的能力較小，也就是說(shuō)當(dāng)長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，其穩(wěn)定性較低；且CFG一般比較細(xì)，如果按照樁的合理長(zhǎng)徑比（含鋼筋）在50～60左右，如果直徑500的ＣＦＧ理論上只能做到25ｍ左右。

  九、檢測(cè)

  ? 檢驗(yàn)應(yīng)在樁身強(qiáng)度滿足試驗(yàn)荷載條件時(shí)，并宜在施工結(jié)束28d（2—4周）后進(jìn)行。試驗(yàn)數(shù)量宜為總樁數(shù)的0.5%～1%，且每個(gè)單體工程的試驗(yàn)數(shù)量不應(yīng)少于3點(diǎn)。

  ? 10%低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)，樁身完整性。

  ? 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JGJ79-2002。

  十、必要參數(shù)

  ? 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(shù)β(0.7—0.95)

  十一、置換率

  ? 《建筑地基處理規(guī)范》JGJ79-2002復(fù)合地基中，一根樁和它所承擔(dān)的樁間土體為一個(gè)復(fù)合單元。在這一復(fù)合體單元中，樁的斷面面積和復(fù)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(fù)合地基承載力特征值(Kpa)；β：樁間土承載力折減系數(shù)；fsk：樁間天然土承載力特征值(Kpa)；Ra：?jiǎn)螛冻休d力(Kpa)；Ap：樁截面面積(m2)。

  ? 簡(jiǎn)單通俗的說(shuō)一下，一個(gè)樁與它所從屬所控制的面積之比就是置換率。如一個(gè)樁的面積是S，它按AXB的規(guī)律來(lái)布置，則在AXB面積中，就有一個(gè)樁，或稱一個(gè)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3—5D

  ? 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(jì)算時(shí)可以根據(jù)面積置換率m來(lái)求樁間距。m=d2/de2，其中d為樁身平均直徑；de為一根樁分擔(dān)的等效圓直徑，對(duì)于正三角形布樁而言，de=1.05s，其中s為樁間距。通過(guò)以上計(jì)算即可求得樁間距。（d2、de2均為平方值）。

  十三、公式之間關(guān)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(jì)算公式的明：

  ? fspk=mRa/Ap+β(1-m)fsk

  ? 復(fù)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(jù)地勘報(bào)告可以估算：建筑物總荷載\占地面積

  ? 總荷載：層數(shù)×占地面積×系數(shù)（1.4—1.7）×1.3（國(guó)標(biāo)規(guī)定保險(xiǎn)系數(shù)為1.3）

  ? 假設(shè)每棟樓按長(zhǎng)36米，寬12米計(jì)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(guó)標(biāo)規(guī)定保險(xiǎn)系數(shù)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(zhǎng)

     qsi為樁周摩阻力特征值；

     li為樁長(zhǎng)；

     qp樁端端阻力特征值；

     Ap樁端截面積

  十六、計(jì)算方法

  ? 計(jì)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(shè)每棟樓按長(zhǎng)36米，寬12米計(jì)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(guó)標(biāo)規(guī)定保險(xiǎn)系數(shù)為1.3，因此整棟樓所需要的承載力為：

  ? 6912×1.5×1.3=13479噸

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

  ? 13479÷110=122.5個(gè)樁位

  ? 根據(jù)實(shí)際情況，需要123個(gè)樁位，每個(gè)樁位長(zhǎng)22米，共需要：

  ? 123×22=2706米

  ? PHC管樁(Φ400)每米總包價(jià)為175元，所以整個(gè)工程下來(lái)共需要：

  ? 2706×175=473550元

  ? 以上是PHC管樁(Φ400)的一個(gè)整體價(jià)格的估算，接下來(lái)我們估算一下CFG(Φ400)它的整體價(jià)格。

  ? CFG(Φ400)*26米它的承載力為400KN，即40噸。

  ? 13479÷40=336.98個(gè)樁位

  ? 根據(jù)實(shí)際情況，共需要337個(gè)樁位，每個(gè)樁位長(zhǎng)26米，共需要：

  ? 736×26=8762米

  ? 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(jià)為每一立方米480元，

  ? 所以整個(gè)工程下來(lái)共需要：1100×480=528000元

  ? 因此管樁基礎(chǔ)比CFG基礎(chǔ)每棟樓大約可以節(jié)?。?span>528000-473550=54450元

  ? 通過(guò)計(jì)算，我們不難發(fā)現(xiàn)，平均每棟樓管樁基礎(chǔ)比CFG基礎(chǔ)大約可以節(jié)省的造價(jià)為5.5萬(wàn)元左右。按照整個(gè)工程，管樁基礎(chǔ)可節(jié)省的造價(jià)要在上30萬(wàn)元左右。

  ? 節(jié)省率在10%--15%

  十七、工期分析

  使用管樁可以比CFG節(jié)省8--21天的工期，并節(jié)省做靜載的相關(guān)費(fèi)用。

  十八、其他費(fèi)用

  ? 通常來(lái)說(shuō)，CFG樁電價(jià)在每米價(jià)格的基礎(chǔ)上加一塊錢(qián)左右。鉆機(jī)的功率：兩個(gè)動(dòng)力頭55+55=110千瓦大卷?yè)P(yáng)35千萬(wàn)小卷?yè)P(yáng)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(fā)電機(jī)的話會(huì)比用大電情況下每米高5塊錢(qián)左右（主要考慮發(fā)電機(jī)的租用及柴油費(fèi)用）清樁間土需要小鉤機(jī)，是按臺(tái)班計(jì)算的，即8小時(shí)為一個(gè)臺(tái)班，鑿樁頭每根不超過(guò)5塊錢(qián)。

  十九、管樁承臺(tái)、防水板與CFG褥墊層、筏板的費(fèi)用比較

  （點(diǎn)擊圖片可查看大圖）

  二十、建議

  ? 通過(guò)以上分析：我們建議本工程采用PHC預(yù)應(yīng)力管樁、PHC管樁因技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、總體造價(jià)低、工期短，已得到廣泛推廣和應(yīng)用?，F(xiàn)就管樁生產(chǎn)與施工做一些簡(jiǎn)單介紹：

  1）質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)：管樁為工程現(xiàn)代化制作，出廠前都經(jīng)過(guò)多道質(zhì)量檢驗(yàn)程序把關(guān)，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)又經(jīng)業(yè)主（駐地監(jiān)理）現(xiàn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收合格后方可使用，樁身質(zhì)量有保證。其它在現(xiàn)場(chǎng)灌注混凝土樁場(chǎng)地條件及施工人為因素的影響，容易出現(xiàn)縮徑、樁身夾泥、承載力不夠等質(zhì)量問(wèn)題，因此，管樁的樁身質(zhì)量明顯優(yōu)于在現(xiàn)場(chǎng)灌注混凝土的其它樁型。靜壓管樁節(jié)省工期，施工人員少，用電設(shè)備固定，安全易控制，工藝簡(jiǎn)單直觀，便于監(jiān)理。

  2）設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)：管樁規(guī)格多，單樁承載力特征值從600KN到3550KN，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(chǔ)中，還可根據(jù)柱荷載的大小采用不同直徑的管樁，既容易解決設(shè)計(jì)布樁問(wèn)題，也可充分發(fā)揮每根樁的最大承載能力，并使樁基沉降均勻。

  3）價(jià)格優(yōu)勢(shì)：使用管樁，價(jià)格優(yōu)勢(shì)十分明顯，總造價(jià)可以節(jié)省22%左右。

  綜上所述，本工程采用預(yù)應(yīng)力PHC管樁基礎(chǔ)，在質(zhì)量上、造價(jià)和工期上都有相當(dāng)明顯的優(yōu)勢(shì)，貴公司采用預(yù)應(yīng)力PHC管樁基礎(chǔ)在各個(gè)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(guò)審查，建議貴公司盡快進(jìn)行靜壓管樁試樁的相應(yīng)工作。