復(fù)合地基用預(yù)制高強(qiáng)勁性體

1、12復(fù)合地基用預(yù)制高強(qiáng)勁性體復(fù)合地基用預(yù)制高強(qiáng)勁性體20142014年年7 7月月產(chǎn)品研發(fā)產(chǎn)品研發(fā)Prefabricated high-strength stiff tube for composite foundation 3主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容一、概念一、概念二、用途二、用途三、規(guī)范簡介三、規(guī)范簡介四、使用方法四、使用方法五、勁性體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)五、勁性體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)六、產(chǎn)品優(yōu)勢六、產(chǎn)品優(yōu)勢七、檢測七、檢測八、力學(xué)性能計(jì)算八、力學(xué)性能計(jì)算九、造價(jià)對比分析九、造價(jià)對比分析（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）十、生產(chǎn)十、生產(chǎn)4一、概念一、概念1、地基、地基 指建筑物下面支承基礎(chǔ)的土體或巖體。作為建筑地基的土層分為巖石、碎

2、石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。地基有天然地基和人工地基兩類。天然地基是不需要人加固的天然土層。人工地基需要人加固處理，常見有石屑?jí)|層、砂墊層、混合灰土回填再夯實(shí)等。52、地基處理、地基處理 指用于改善支承建筑物的地基（土或巖石）的承載能力,改善其變形性能或抗?jié)B能力所采取的工程技術(shù)措施。 3、復(fù)合地基、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。6復(fù)合地基與復(fù)合地基與復(fù)合樁基復(fù)合樁基的區(qū)別的區(qū)別 ？復(fù)合地基：復(fù)合地基：基礎(chǔ)下傳力與基礎(chǔ)傳給天然地基天然地基模式相同。由增強(qiáng)體與樁間土共同作用，頂設(shè)散粒褥墊層褥

3、墊層。其工作模式是淺基礎(chǔ)淺基礎(chǔ)工作模式。復(fù)合樁基：復(fù)合樁基：為深基礎(chǔ)，工作模式是上部荷載通過樁結(jié)點(diǎn)傳遞給深層土。由單一承臺(tái)與承臺(tái)下多根樁組成。樁與承臺(tái)為剛性連接，考慮群樁群樁折減與承臺(tái)作用。7單樁基礎(chǔ)：單樁基礎(chǔ)： 指采用一根樁（通常為大直徑樁）以承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)（通常為柱）荷載的獨(dú)立基礎(chǔ)。群樁基礎(chǔ)：群樁基礎(chǔ)：是指由2 根以上的樁組成的樁基礎(chǔ)?；鶚叮夯鶚叮?就是指群樁基礎(chǔ)中的單樁。復(fù)合基樁：復(fù)合基樁：單樁及其對應(yīng)面積的承臺(tái)下地基土組成的復(fù)合承載力基樁：基礎(chǔ)工程：基礎(chǔ)工程： 是指采用工程措施，改變或改善基礎(chǔ)的天然條件，使之符合設(shè)計(jì)要求的工程。8樁基：樁基： 指由設(shè)置于巖土中的樁和與樁頂連接的承臺(tái)

4、共同組成的基礎(chǔ)或由柱與樁直接連接的單樁基礎(chǔ)。復(fù)合樁基：復(fù)合樁基： 由基樁和承臺(tái)下地基土共同承擔(dān)荷載的樁基礎(chǔ)9承承 臺(tái)臺(tái)樁樁 身身樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)基礎(chǔ)指建筑底部與地基礎(chǔ)指建筑底部與地基接觸的承重構(gòu)件基接觸的承重構(gòu)件 10樁基礎(chǔ)構(gòu)造要求： 11液化土液化土 是指飽水的粉細(xì)砂或輕亞粘土在地震力的作用下瞬時(shí)失掉強(qiáng)度，由固態(tài)變成液體狀態(tài)的土。軟土：軟土： 指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙 比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土，包括淤泥、淤泥質(zhì)土（淤泥質(zhì)粘性土粉土）、泥炭、泥炭質(zhì)土等12樁的分類樁的分類方樁方樁三角樁三角樁空心樁空心樁方樁方樁管樁管樁按受力情況按受力情況分分端承樁端承樁摩擦樁摩擦

5、樁按施工方法按施工方法分分預(yù)制樁預(yù)制樁按材料分按材料分混凝土混凝土預(yù)應(yīng)力混凝預(yù)應(yīng)力混凝土樁土樁鋼材鋼材鋼管樁鋼管樁異形鋼板樁異形鋼板樁工字形鋼樁工字形鋼樁混凝土樁混凝土樁按沉樁方法按沉樁方法錘擊沉樁錘擊沉樁振動(dòng)沉樁振動(dòng)沉樁預(yù)鉆孔打入樁預(yù)鉆孔打入樁靜壓樁靜壓樁灌注樁灌注樁無護(hù)壁作業(yè)無護(hù)壁作業(yè)泥漿護(hù)壁作業(yè)泥漿護(hù)壁作業(yè)套管護(hù)壁作業(yè)套管護(hù)壁作業(yè)爆擴(kuò)成孔作業(yè)爆擴(kuò)成孔作業(yè)其它分類方法其它分類方法13巖層土層中等強(qiáng)度土層軟弱土層按受力性能分按受力性能分142 2、筏板基礎(chǔ)、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?？筛鶕?jù)荷載調(diào)整厚度，荷載

6、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。153 3、CFGCFG樁樁 CFG 即水泥粉煤灰碎石樁，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。16CFGCFG樁主要技術(shù)參數(shù)：樁主要技術(shù)參數(shù)：樁 徑：400600mm；樁 長：受樁架高度及動(dòng)能的制約，成樁長度在1030米之間;樁 身 強(qiáng)度：混凝土強(qiáng)度通常在C20左右，一般不配鋼筋單樁的承載力：2050T施工速度：30分鐘/樁 （2030樁/天）成樁期：28天適應(yīng)地質(zhì)：粉土、黏性土層、人工回填土等17特點(diǎn)：特點(diǎn)： 與現(xiàn)場澆

7、筑的灌注樁相比：與現(xiàn)場澆筑的灌注樁相比：置換作用特別明顯、施工簡單、迅速、工期較短、工程造價(jià)低廉。 適用范圍：適用范圍： （1） 一般適用于處理粘性土、粉土、砂土、人工回填土和淤泥質(zhì)土地基； （2）主要適用于多層左和小高層的建筑，如果應(yīng)用到高層建筑，必須增加配筋，提高混凝土標(biāo)號(hào)，加大筏板厚度的做法來實(shí)現(xiàn)。成本，工期都不占優(yōu)勢施工工藝：施工工藝： 目前常用的有長螺旋鉆孔灌注成樁、振動(dòng)沉管灌注成樁等施工工藝。18長螺旋鉆孔設(shè)備19活瓣振動(dòng)沉管設(shè)備20振動(dòng)設(shè)備21221、作為勁性體，插在柔性樁、散體樁中，如旋噴樁、作為勁性體，插在柔性樁、散體樁中，如旋噴樁、攪拌樁等，形成勁性樁復(fù)合地基攪拌樁等，形成

8、勁性樁復(fù)合地基2、作為勁性體作為勁性體直接用于剛性樁復(fù)合地基處理直接用于剛性樁復(fù)合地基處理二、用途二、用途23國家規(guī)范國家規(guī)范三、規(guī)范三、規(guī)范24地方地方標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)三、規(guī)范三、規(guī)范25三、規(guī)范三、規(guī)范26柔性樁、散體樁勁性體復(fù)合樁基復(fù)合樁基四、使用方法四、使用方法27四、使用方法四、使用方法1 1、插樁、插樁281 1、插樁、插樁四、使用方法四、使用方法291 1、插樁、插樁四、使用方法四、使用方法302、直接使用直接使用31五、勁性體結(jié)構(gòu)五、勁性體結(jié)構(gòu)管管 樁樁勁性體勁性體32勁性體結(jié)構(gòu)示意圖勁性體結(jié)構(gòu)示意圖無連接套無連接套有連接套有連接套上節(jié)樁下節(jié)樁定位銷接樁接樁33勁性體實(shí)物圖勁性體實(shí)物圖

9、134樁帽彈 性 墊 層鋼 絲 繩 纏 繞 層管 樁35勁性體實(shí)物圖勁性體實(shí)物圖236勁性體實(shí)物圖勁性體實(shí)物圖337施工設(shè)備施工設(shè)備38門式打樁機(jī)39打樁順序40打樁順序41六、產(chǎn)品優(yōu)勢六、產(chǎn)品優(yōu)勢樁身有預(yù)應(yīng)力，有一定的抗水平能力樁身有預(yù)應(yīng)力，有一定的抗水平能力工廠預(yù)制，規(guī)格齊全，質(zhì)量可控工廠預(yù)制，規(guī)格齊全，質(zhì)量可控樁身混凝土強(qiáng)度高（樁身混凝土強(qiáng)度高（C50以上）以上）抗裂性能強(qiáng)抗裂性能強(qiáng)運(yùn)輸?shù)鯓斗奖?、運(yùn)輸?shù)鯓斗奖?、工期大大縮短工期大大縮短、施工環(huán)保、施工環(huán)保與與CFG樁比較：樁比較：42 （1）靜載； （2）低應(yīng)變動(dòng)力檢測；七、檢測七、檢測43八、力學(xué)性能計(jì)算八、力學(xué)性能計(jì)算（1）混凝土有效

10、預(yù)壓應(yīng)力）混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010的有關(guān)規(guī)定計(jì)算 （2）抗裂彎矩）抗裂彎矩 0()crpctkMfWpc（3）抗彎承載力）抗彎承載力 1120sinsinsin()()2tcpyp ppp ppyMf A rrfA rA rf101.5()pypcpyppyppfAf AfAfA1 1.5t 44（4）豎向抗壓承載力設(shè)計(jì)值）豎向抗壓承載力設(shè)計(jì)值 pccRf A（5）抗剪承載力計(jì)算）抗剪承載力計(jì)算0001.41.0sin0.05svtyvpcAVf thfhAs0.65c（?。?）兩頭鉤吊驗(yàn)算（小于）兩頭鉤吊驗(yàn)算（小于1為合格）為合格）22611.5 (2

11、5)/88 10crcrALqLMM動(dòng)力系數(shù)取動(dòng)力系數(shù)取1.5;1.5;混凝土容重取混凝土容重取2500kg/m2500kg/m3 345力學(xué)性能參數(shù)表力學(xué)性能參數(shù)表CFG樁在抗裂、抗彎幾乎為046 假設(shè)假設(shè)某棟樓按長長36米，寬米，寬12米米計(jì)算，那么每層占地面積為 432。一共16層層的總建筑面積為：16432=6912每平米建筑面積的承載力為為1.5噸，噸，國家相關(guān)規(guī)范規(guī)定的保險(xiǎn)系數(shù)為為1.3，因此整棟樓所需要的承載力為：69121.51.3=13479噸噸九、造價(jià)對比分析九、造價(jià)對比分析某棟商品住宅樓36m12m47CFG樁樁(400)*26米米它的承載力為為400KN，即，即40噸。

12、噸。1347940=336.98個(gè)樁位個(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26米，共需要：73626=8762米米CFG樁樁(400)*26米米它所需要混凝土的總體積(底面積高)為：3.140.20.28762=1100mCFG樁樁(400)混凝土的總包價(jià)為每一立方米480元，元，所以整個(gè)工程下來共需要：1100480=528000元元?jiǎng)判泽w勁性體(400)*22米米它的承載力為為1100KN，即，即110噸。噸。13479110=122.5個(gè)樁位個(gè)樁位根據(jù)實(shí)際情況，需要123個(gè)樁位個(gè)樁位，每個(gè)樁位長長22米米，共需要：12322=2706米米假設(shè)勁性體假設(shè)勁性體(400)每米總

13、包價(jià)為為120元元，所以整個(gè)工程下來共需要：2706120=324720元元48因此勁性體基礎(chǔ)比CFG基礎(chǔ)每棟樓大約可以節(jié)?。?28000-324720=203280元元通過計(jì)算，我們不難發(fā)現(xiàn)，平均每棟樓勁性體基礎(chǔ)勁性體基礎(chǔ)比CFG基礎(chǔ)基礎(chǔ)大約可以節(jié)省的造價(jià)為20萬元左右。假設(shè)整個(gè)工程有建筑10棟，勁性體基礎(chǔ)可節(jié)省的造價(jià)要在上200萬元左右。節(jié)省近節(jié)省近40%!49勁性體與勁性體與CFGCFG樁的費(fèi)用比較樁的費(fèi)用比較50 使用勁性體可以比CFG節(jié)省8-21天的工期，并節(jié)省做靜載的相關(guān)費(fèi)用。 工期分析工期分析51 樁型CFG樁勁性體基礎(chǔ)埋深大，增加挖土方，支護(hù)，降水費(fèi)用小樁 性取土樁，增加清土費(fèi)

14、用擠土樁，沒有清土費(fèi)用截樁頭有費(fèi)用(一般510元個(gè))無費(fèi)用其他費(fèi)用其他費(fèi)用52 通常來說，CFG樁電價(jià)在每米價(jià)格的基礎(chǔ)上加一塊錢左右。鉆機(jī)的功率：兩個(gè)動(dòng)力頭55+55=110千瓦 大卷揚(yáng) 35千萬 小卷揚(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5塊錢 其他費(fèi)用其他費(fèi)用53對比樁型對比樁型長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓樁機(jī)長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓樁機(jī)勁性體勁性體適用范圍適用范圍長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁適用于黏性土、粉土、砂土、以及對噪

15、聲或泥漿污染要求嚴(yán)格的場地。地下水位高、土層靈敏性大的工地成樁不好，孤石和障礙物多的地層、石灰?guī)r地層、含砂、卵石地區(qū)因折斷螺旋葉片不宜適用。勁性體基礎(chǔ)持力層選在較厚的強(qiáng)風(fēng)化或全風(fēng)化、堅(jiān)硬的粘性土層、中密及密實(shí)的粗砂、卵石層、碎石土層中。施工難度施工難度及成樁控及成樁控制比較及制比較及樁身質(zhì)量樁身質(zhì)量控制控制1.1.堵管堵管：堵管是長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁成樁工藝常遇到的主要問題之一。經(jīng)常由混合料攪拌質(zhì)量、設(shè)備缺陷、施工人員操作不當(dāng)導(dǎo)致堵管現(xiàn)象。1.勁性體的成樁質(zhì)量可靠勁性體的成樁質(zhì)量可靠，采用工廠預(yù)制，CFG樁施工現(xiàn)場現(xiàn)澆，隱蔽工程不便于監(jiān)理，易偷工減料，影響工程質(zhì)量、安全隱患較大。 2.勁性

16、體的適用面較勁性體的適用面較CFGCFG樁廣樁廣，地下水位較高，水的流動(dòng)性較大的地質(zhì)、軟土地基的地區(qū)勁性體都適用，CFG則不能。 3.勁性體的長徑比較勁性體的長徑比較CFGCFG樁大樁大，摩擦樁1:100，端承樁1:80且接樁快速，簡單. 4. .勁性體的穿透性好，單樁承載力較勁性體的穿透性好，單樁承載力較CFGCFG高，混凝土強(qiáng)度大。高，混凝土強(qiáng)度大。 5.施工簡單施工簡單，勁性體目前有靜壓施工和錘機(jī)施工，靜壓無噪音無污染，錘機(jī)穿透力強(qiáng)。 6.勁性體標(biāo)示清楚便于監(jiān)理和業(yè)主單位對施工進(jìn)行監(jiān)控勁性體標(biāo)示清楚便于監(jiān)理和業(yè)主單位對施工進(jìn)行監(jiān)控，沉樁質(zhì)量可在施工中直接反映。 7.勁性體無鋸樁費(fèi)用。勁性

17、體無鋸樁費(fèi)用。2.2.縮徑、夾泥、斷樁縮徑、夾泥、斷樁：鉆孔時(shí)泥漿比重過大，在孔壁上形成比較厚的泥皮，同時(shí)在水位較高的地質(zhì)情況下泥漿容易滲透到混凝土里導(dǎo)致樁型強(qiáng)度度降低。在澆筑混凝土?xí)r易受地下水、拔管速度等因素影響樁的質(zhì)量，樁容易縮徑，吊腳樁甚至斷樁等問題。3樁長受樁架高度及動(dòng)能的制約樁長受樁架高度及動(dòng)能的制約，成樁長度在 1025米之間。4.竄孔在飽和細(xì)砂層、粉砂層中施工常遇竄孔現(xiàn)象竄孔在飽和細(xì)砂層、粉砂層中施工常遇竄孔現(xiàn)象 5.樁身混凝土強(qiáng)度不足，樁身混凝土最多達(dá)樁身混凝土強(qiáng)度不足，樁身混凝土最多達(dá)C40C40強(qiáng)度強(qiáng)度6.6.單樁承載力不高，樁身無主筋。單樁承載力不高，樁身無主筋。7.7.樁頭處理的影響：需要將頂部高度的混凝土鋸掉，造成增樁頭處理的影響：需要將頂部高度的混凝土鋸掉，造成增加鋸樁的費(fèi)用，和浪費(fèi)材料。加鋸樁的費(fèi)用，和浪費(fèi)材料。8.8.行業(yè)不規(guī)范的風(fēng)險(xiǎn)：行業(yè)不規(guī)范的風(fēng)險(xiǎn)：業(yè)內(nèi)普遍存在施工單位在混凝土方量上偷工減料， 未能達(dá)到設(shè)計(jì)的充盈系數(shù)，對工對工程質(zhì)量存在重大安全隱患。 工期及經(jīng)工期及經(jīng)濟(jì)性濟(jì)性1.CFG樁施工完畢需等待時(shí)間需要28天