黃燕輝 成 斌
(鎮(zhèn)江市工程勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 鎮(zhèn)江 212003 中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 合肥 230601)
管樁與灌注樁基礎(chǔ)的性價(jià)比探討
黃燕輝 成 斌
(鎮(zhèn)江市工程勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 鎮(zhèn)江 212003 中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 合肥 230601)
管樁一般由專業(yè)工廠生產(chǎn),采用先張法預(yù)應(yīng)力和離心成型工藝,經(jīng)過蒸壓養(yǎng)護(hù)而制成的一種空心圓筒體的等截面鋼筋混凝土構(gòu)件,運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)后,通過錘擊或靜壓的方法沉入地下作為建筑物的基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)在20世紀(jì)80年代開始研制生產(chǎn),現(xiàn)已廣泛應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑、橋梁、港口碼頭、水利工程等。下面就以鎮(zhèn)江市引航道閘站設(shè)計(jì)為例,對(duì)這兩種樁基造價(jià)及性能進(jìn)行比較。
管樁 灌注樁 基礎(chǔ)處理
引航道閘站位于鎮(zhèn)江市引航道內(nèi)距長(zhǎng)江500m處,主要建筑物包括引航道節(jié)制閘、泵站及廠房、導(dǎo)流墻及翼墻等,考慮到建筑物對(duì)地基的壓力較大,擬采用樁基礎(chǔ)進(jìn)行處理,設(shè)計(jì)對(duì)管樁基礎(chǔ)和灌注樁基礎(chǔ)兩種方案進(jìn)行比選。
工程場(chǎng)地在勘察深度范圍內(nèi)土層可分為如下幾層:
1層:素填土,主要由黃色粉質(zhì)粘土組成,較松散,濕,層厚0.6~2.5m,分布于引航道兩岸。
2層:灰色、灰黃色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,軟~流塑,飽和,層厚0.8~1.0m。主要分布于原地表。
3層:灰色、灰黃色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾極薄層砂,軟~流塑,層厚3.6~4.6m。
4層:灰色粉砂夾極薄層土,稍密,局部土層稍厚,層厚3.6~14.5m。
5層:灰黃色、灰色粉細(xì)砂,稍密~中密,下部含礫,含礫量為10%左右,直徑3~10mm,層厚30~36m。
6層:灰色中砂,局部為細(xì)砂,稍密~中密,此次勘察未鉆穿。
具體地質(zhì)情況見巖土工程勘察綜合成果建議值表1。
引航道閘站閘室及泵室下為PC-AB 400(95)管樁基礎(chǔ)(與C25混凝土Φ425沉管灌注樁基礎(chǔ)對(duì)比),樁數(shù)625根,導(dǎo)流墻及翼墻扶壁式擋土墻下PHC-AB600(130)管樁基礎(chǔ)(與C25混凝土Φ800鉆孔灌注樁基礎(chǔ)對(duì)比),擋墻長(zhǎng)549m,管樁根數(shù)1305根,扶壁式擋土墻典型斷面見圖1。
經(jīng)計(jì)算,閘站底板及翼墻下各型號(hào)樁基的樁長(zhǎng)、承載力、樁數(shù)量及造價(jià)比較見表2。
由表2可知,PHC-AB 600(130)管樁與C25混凝土Φ800鉆孔灌注樁相比,不僅樁徑減小了,而且樁長(zhǎng)也縮短了將近1/3。傳統(tǒng)的沉管灌注樁方案和鉆孔灌注樁方案,總造價(jià)為4055.4萬元,管樁方案造價(jià)僅為572.9萬元,兩種方案造價(jià)差別十分明顯。
另外,PHC-AB 600(130)管樁的樁身各項(xiàng)性能也不亞于C25混凝土Φ800鉆孔灌注樁,表3為這兩種樁基樁身的性能指標(biāo)比較表。
由表3可知,兩種樁的樁身各項(xiàng)性能指標(biāo)很相近,幾乎可相互替代。
表1 3個(gè)方案出水流道數(shù)值計(jì)算結(jié)果表
表2 樁基造價(jià)對(duì)比表
表3 樁身性能對(duì)比表
圖1 扶壁式擋土墻典型斷面圖
由于管樁對(duì)周圍的土層有擠密作用,相比相同直徑的灌注樁,管樁承載力更高,特別是樁的端阻力,一般管樁端阻力是灌注樁的4倍左右;另外,相比鉆孔灌注樁,管樁身質(zhì)量易于保證和檢查,適用于水下施工;再有,管樁施工工序較灌注樁簡(jiǎn)單、工效也高、工期短,靜壓樁機(jī)施工無噪因,對(duì)環(huán)境無污染;此外,管樁樁基較灌注樁樁基造價(jià)省很多。
當(dāng)然管樁也有其自身的和缺點(diǎn):如施工時(shí)易引起周圍地面隆起,有時(shí)還會(huì)引起已就位鄰樁上浮;長(zhǎng)樁需接樁時(shí),在接頭處形成薄弱環(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,甚至出現(xiàn)斷樁,不易穿透較厚的堅(jiān)硬地層等。
總之,管樁較灌注樁很多方面的優(yōu)勢(shì)已十分明顯,建議在嚴(yán)格控制施工質(zhì)量的情況下大力推廣使用