預(yù)制樁和灌注樁的區(qū)別
預(yù)制樁和灌注樁的區(qū)別
一、預(yù)制樁
1、預(yù)制砼樁可在工廠集中生產(chǎn),也可在場(chǎng)地四周預(yù)制。單節(jié)長(zhǎng)10米左右。
2、樁的單位面積承載力較高。由于其屬擠土樁,樁打人后其四周的土層被擠密,從而提高地基承載力;
3、樁身質(zhì)量易于保證和檢查;適用于水下施工;樁身砼的密度大,抗腐蝕性能強(qiáng);施工工效高。因其打人樁的施工工序較灌注樁簡(jiǎn)單,工效也高;
4、預(yù)制樁單價(jià)較灌注樁高。預(yù)制樁的配筋是根據(jù)搬運(yùn)、吊裝和壓人樁時(shí)的應(yīng)力設(shè)計(jì)的,遠(yuǎn)超過(guò)正常工作荷載的要求,用鋼量大。接樁時(shí),還需增加相關(guān)費(fèi)用;
5、錘擊和振動(dòng)法下沉的預(yù)制樁施工時(shí),震動(dòng)噪音大,影響四周環(huán)境,不宜在城市建筑物密集的地區(qū)使用,一般需改為靜壓樁機(jī)進(jìn)行施工。
6、預(yù)制樁是擠土樁,施工時(shí)易引起四周地面隆起,有時(shí)還會(huì)引起已就位鄰樁上浮。
7、受起吊設(shè)備能力的限制,單節(jié)樁的長(zhǎng)度不能過(guò)長(zhǎng),一般為10余米。長(zhǎng)樁需接樁時(shí),接頭處形成薄弱環(huán)節(jié),如不能確保全樁長(zhǎng)的垂直度,則將降低樁的承載能力,甚至還會(huì)在打樁時(shí)出現(xiàn)斷樁。
8、不易穿透較厚的堅(jiān)硬地層,當(dāng)堅(jiān)硬地層下仍存在需穿過(guò)的軟弱層時(shí),則需輔以其他施工措施,如采用預(yù)鉆孔等。
9、預(yù)制樁的適用條件:①持力層上覆蓋為松軟土層,沒(méi)有堅(jiān)硬的夾層;②持力層頂面的土質(zhì)變化不大,樁長(zhǎng)易于控制,減少截樁或多次接樁;③水下樁基工程;④大面積打樁工程。由于此樁工序簡(jiǎn)單,工效高,在樁數(shù)較多的前提下,可抵消預(yù)制價(jià)格較高的缺點(diǎn),節(jié)省基建投資;⑤工期比較緊的工程,因已在工廠預(yù)制,縮短工期。
二、灌注樁
1、灌注砼樁是用樁機(jī)設(shè)備在施工現(xiàn)場(chǎng)就地成孔或采用人工挖孔,在孔內(nèi)放置鋼筋籠。
2、適用于不同土層;
3、樁長(zhǎng)可因地改變,沒(méi)有接頭。
4、僅承受軸向壓力時(shí),只需配置少量構(gòu)造鋼筋。需配制鋼筋籠時(shí),按工作荷載要求布置,節(jié)約了鋼材;
5、單樁承載力大;
6、正常情況下,比預(yù)制樁經(jīng)濟(jì);
7、樁身質(zhì)量不易控制,輕易出現(xiàn)斷樁、縮頸、露筋和夾泥的現(xiàn)象;
8、樁身直徑較大,孔底沉積物不易清除干凈,因而單樁承載力變化較大;
9、一般不宜用于水下樁基。
灌注樁和預(yù)制樁的優(yōu)缺點(diǎn)分析
灌注樁:直接在樁位上用機(jī)械成孔或人工挖孔,在孔內(nèi)安放鋼筋、灌注混凝土而成型的樁。灌注樁按成孔方法分為鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、干作業(yè)鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁等。與預(yù)制樁相比,灌注樁具有不受地層變化限制,不需要接樁和截樁,適應(yīng)能力強(qiáng),受力相對(duì)較穩(wěn),抗壓又抗拔,振動(dòng)小、噪聲小等特點(diǎn)。由于其既不存在擠土負(fù)面效應(yīng),又具有穿越各種硬夾層、嵌巖和進(jìn)入各類硬持力層的能力,樁的幾何尺寸和單樁的承載力可調(diào)空間大。因此鉆、挖孔灌注樁使用范圍大,尤以高重建筑物更為合適。缺點(diǎn):灌注樁造價(jià)大,工藝復(fù)雜,工期相對(duì)長(zhǎng),基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)施工有時(shí)有間斷;但這類樁都存在樁底沉渣(虛土)無(wú)法清理干凈的突出問(wèn)題,因而制約了其承載能力和工程質(zhì)量的穩(wěn)定性
該工藝大體可分為4種:
1)鉆孔后預(yù)埋灌、溢漿管,澆好樁身混凝土后把水泥漿液直接注入樁底土體中,漿液與樁底沉渣、樁底周圍土體混合凝固成高強(qiáng)度的“混合體”,即所謂的開(kāi)式灌漿。
(2)鉆孔、預(yù)埋管、澆筑樁身后把水泥漿注入樁底預(yù)制的彈性良好的腔體內(nèi),隨著灌漿壓力和漿量的增加,彈性腔體逐漸膨脹、擴(kuò)張,在樁底下土層中形成高強(qiáng)度的“結(jié)合體”,即所謂的閉式灌漿。
(3)人工挖孔后預(yù)埋導(dǎo)管,澆好樁身混凝土后,用鉆機(jī)沿導(dǎo)管鉆入樁端土隨后灌漿,此法在樁基有缺陷需進(jìn)行處理時(shí)也適用。
(4)鉆孔后立即灌漿并振搗,后澆筑樁身混凝土。
預(yù)制樁工廠生產(chǎn)分為鋼樁和混凝土樁兩種,常用的有混凝土實(shí)心方樁、混凝土空心方樁和預(yù)應(yīng)力混凝土空心管樁,鋼樁主要有鋼管樁和h管樁。與灌注樁相比:預(yù)制樁生產(chǎn)成本低,配筋率很小,節(jié)約鋼材,空心樁很環(huán)保,直徑小比表面積大,單方混凝土的承載力很大,施工簡(jiǎn)單,技術(shù)難度相對(duì)低,工期短,工程能連續(xù)施工;在松散土和非飽和填土中則是正面的,會(huì)起到加密、提高承載力的作用。缺點(diǎn):預(yù)制樁的擠土效應(yīng)在飽和粘性土中是負(fù)面的,會(huì)引發(fā)灌注樁斷樁、縮頸等質(zhì)量事故,對(duì)于擠土預(yù)制混凝土樁和鋼樁會(huì)導(dǎo)致樁體上浮,降低承載力,增大沉降;擠土效應(yīng)還會(huì)造成周邊房屋、市政設(shè)施受損;該樁不能用于抗水平荷載,在預(yù)應(yīng)力鉸線或填心強(qiáng)度足夠的情況下可用做抗拔樁。部分地區(qū)預(yù)制實(shí)心方樁才有生產(chǎn),但由于價(jià)格較貴,區(qū)域限制,運(yùn)輸和施工等原因在連云港港等相近地區(qū)未得到推廣。預(yù)制樁的優(yōu)點(diǎn)我們就不必過(guò)多介紹,工程上選用他固然是看重了這些。但預(yù)制樁的缺點(diǎn)而引發(fā)的工程事故屢見(jiàn)不鮮。自從上?!皹堑沟健?因?yàn)楣軜兜目辜裟芰Σ?,不能用于抗較大水平荷載;建筑兩側(cè)存在堆土高差產(chǎn)生土壓力,而導(dǎo)致基礎(chǔ)的樁體剪切破壞)以來(lái),雖然全國(guó)各地尤其軟土地區(qū)對(duì)管樁的安全性頗為重視
2010年設(shè)計(jì)的連云港市贛榆縣某商住樓,建筑面積3.6萬(wàn)平方,3棟主樓地上18層,與4層裙房連為一體。地下一層。樁基礎(chǔ)采用兩節(jié)直徑500的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁,有效均為22m??倶稊?shù)為574顆。工程樁打完之后,對(duì)樁身進(jìn)行檢測(cè),終檢測(cè)發(fā)現(xiàn)381顆樁為四類樁,大部分樁為不合格。后來(lái)采用攝像探頭方法,發(fā)現(xiàn)基本均為上下兩截樁在焊縫處斷塊而破壞。見(jiàn)以下圖片。結(jié)合本工程問(wèn)題分析原因?yàn)?a.樁基施工單位未按圖集采取滿焊,而是采用點(diǎn)焊或甚至不焊,直接導(dǎo)致接樁部位極為薄弱;b.飽和土中預(yù)制混凝土樁擠土導(dǎo)致樁體上浮,因上下接樁周邊土對(duì)它的握裹力不同和焊縫的處脆弱而導(dǎo)致此次安全事故。雖然終采取相應(yīng)措施處理,但也付出了巨大的財(cái)力、人力和延誤工期的代價(jià)。2009某開(kāi)發(fā)公司在連云港市新浦區(qū)開(kāi)發(fā)一棟建筑面積3.1萬(wàn)平方米,24層91m高的辦公樓,樁基礎(chǔ)采用兩節(jié)直徑550的高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁,有效均樁長(zhǎng)為28m,總樁數(shù)為224顆。采用筏板下方形滿堂樁,樁間距4d為2.2m,因樁身混凝土抗壓強(qiáng)度和建筑荷載,樁間距按規(guī)范要求的4.5d不能滿足承載力要求,故布置的樁較密集。由于施工隊(duì)和甲方對(duì)工期要求高及施工隊(duì)對(duì)這種高層滿堂布樁的施工經(jīng)驗(yàn)不足,待樁施工結(jié)束后通過(guò)觀測(cè),樁上浮量達(dá)18cm,一般都在10cm左右。采取復(fù)打(再次錘擊)基本沒(méi)有任何效果。后來(lái)通過(guò)檢測(cè),即使上下兩節(jié)樁未脫離,承載力也滿足要求,但是還是留下一定安全的隱患。經(jīng)驗(yàn)的積累這些年施工已經(jīng)采取一定的措施,如:控制打樁速度,從中間向兩端打,跳打,打應(yīng)力釋放孔等措施,均可減小樁上浮問(wèn)題。如今100m左右的建筑(100m以上已不允許采用預(yù)制樁)滿堂樁的上浮基本能控制在5cm及以下。灌注樁和預(yù)制樁主要由于施工原因并結(jié)合管各自的特點(diǎn)選用,在這里只是要說(shuō)明,由于預(yù)制砼空心樁自身的缺點(diǎn)再結(jié)合人們的經(jīng)驗(yàn)不足或施工質(zhì)量問(wèn)題均有造成質(zhì)量安全隱患,故大家對(duì)預(yù)制砼空心樁選用和施工要更加的注意。