2019年最新-CFG与管桩造价对比分析-精选文档

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CFG与管桩对比分析兰锡良2019年1月18日基础形式(一)基础的大体分类:建筑物分上部结构和下部机构(基础),基础又分为浅基础和深基础。1.一般埋深小于5m的为浅基础,大于5m的为深基础。2.也可以按造价施工方法划分,用普通基坑开挖和敞坑排水方法修建的基础为浅基础(如:砖混结构墙基础,高层建筑箱形基础)。用特殊施工方法将基础埋植于深层地基中的基础称为深基础(如:桩基础、沉井、地下连续墙等)。常见浅基础的类型1.独立基础概念:是整个或局部结构物下的无筋或配筋的单个基础。特点:方形,上下分几级,结构简单,造价低,可以根据上部荷载的需要进行尺寸大小的调整。适用范围:常用于荷载低的轻钢厂房、水塔、多层住宅、机器设备基础等,应用十分普遍。2.条形基础概念:是指基础长度远远大于基础宽度的一种基础形式。特点:条形,结构简单,造价低,也可根据上部荷载调整基础宽度。适用范围:多应用于断层建筑,沿着墙下分布,地基土质好的情况下最为适用。常见浅基础的类型3.筏板基础概念:用钢筋混凝土做成连续整片基础,俗称“满堂红”。特点:基础面积大,整体沉降均匀,节省构造板,造价高。可根据荷载调整厚度,荷载大时配合着桩基础使用组成桩筏基础。适用范围:地基不好的多层建筑、带有地下室的多层、高层建筑。4.箱型基础概念:由钢筋混凝土底板、顶板和足够数量的纵横交错的内外墙组成的空间结构。特点:刚度大、沉降均匀,混凝土用量大易出现裂缝,造价高,箱型空间可作为人防,停车场等,目前采用的较少。适用范围:高层建筑、大型设备基础、地下车站。建筑结构形式砖混结构框架结构剪力墙结构框剪结构复合地基复合地基是在天然地基中设置一定比例的增强体,并由原土和增强体共同承担由基础传的建筑物荷载,这样一种人工地基称为复合地基。增强体是由强度和模量比原土高的材料组成,习惯上将增强体称为桩。根据材料的不同,纵向增强体可分为碎石桩、水泥土桩、CFG桩等。根据桩体的强度和模量大小,可分为散体复合地基(如振冲碎石桩复合地基),低粘结强度桩复合地基(如石灰桩、灰土桩),中等粘结强度桩复合地基(如夯实水泥土桩复合地基),高粘结强度桩复合地基(如CFG桩)。CFG定义水泥粉煤灰碎石桩法(简称CFG桩),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结强度桩,并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。特点CFG桩复合地基一般适用于处理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土地基;既可用于挤密效果好的土,又可用于挤密效果差的土。当CFG桩用于挤密效果好的土时,承载力的提高既有挤密作用又有置换作用;当CFG桩用于挤密效果差的土时承载力的提高只与置换作用有关。与其他复合地基的桩型相比,CFG桩由于桩体材料较轻,置换作用特别明显。就基础形式而言,CFG桩复合地基既适用于条形基础(有地梁)、独立基础,又适用于筏基、箱型基础。特点CFG桩复合地基处理技术,具有施工速度快、工期短、质量容易控制及工程造价低廉等特点CFG桩复合地基80年代多用于多层建筑处理,目前大量用于高层和超高层建筑地基的加固。桩身强度等级多在C15-C25之间。CFG桩复合地基由CFG桩、桩间土和褥垫层一起形成复合地基。需要指出的是,褥垫层是复合地基的重要组成部分,是高粘结强度桩形成复合地基的必要条件。图2CFG复合地基处理示意图施工方法CFG桩复合地基技术采用的有:长螺旋钻孔灌注成桩,长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成柱,振动沉管灌注成桩等CFG桩复合地基施工流程图施工设备、人员进场→测放桩位、材料采购→试桩施工→桩基顺序施工→清槽至桩顶标高凿桩头→检测→褥垫层施工→退场。单桩施工工艺流程:钻机就位→钻孔→终空至设计深度→压灌混凝土→提钻并压灌砼至孔口。施工工艺1、放线:施工前根据放出的外墙轴线或外墙皮线,四周交点用钢钎打人地下,按照桩位布置图统一进行测放桩位线,桩位中心点用钎子插入地下,并用白灰明示,桩位偏差小于2cm。2、成孔:长螺旋钻机成孔,应匀速钻进,避免形成螺旋孔,成孔深度在钻杆上应有明确标记,成孔深度误差不超过O.1m,确保桩端进入持力层深度大于200mm:垂直度偏差小于1%。施工工艺3、砼灌注:成孔至设计深度后,现场指挥员应通知钻机停钻提升钻杆,并同时通知司泵开始灌注砼并保持连续灌注。灌注砼至桩顶时,应适当超过桩顶设计标高70cm左右(至槽面上30cm左右),以保证桩顶标高和桩顶砼质量均符合设计要求:灌注砼之前,应检查管路是否顺畅稳固;每班第1根桩灌注前,应用水泥砂浆湿润管路。压灌砼时一次提钻高度小于25cm,混凝土埋钻高度大于1.0m;现场设专人负责检查砼灌注质量及意外情况的处理:商品混凝土进场后应立即灌注(2小时内),严禁长时问搁置;保证桩身混凝土至少24小时养护,避免扰动;施工过程中应认真填写施工记录,每台班或每日留取试块1~2组。桩长cfg桩不宜处理过深的软土地基。。首先,单桩承载力不会有较大的提高。其次,桩体的强度将非常难控制。当桩很长的时候,桩的端部的凝固会非常的缓慢,主要可能因为氧气的含量太少。象cfg、水泥搅拌桩这样的后凝桩会很容易出现这种问题。而且,由于软土层的厚度过厚,对于后期的沉降也非常难以控制。所以,在一般的后凝桩只用来处理中薄层软土。首先CFG是不配钢筋的,其抗侧向力的能力较小,也就是说当长度较长时,其稳定性较低;且CFG一般比较细,如果按照桩的合理长径比(含钢筋)在50~60左右,如果直径500的CFG理论上只能做到25m左右。CFG完工验收图检测检验应在桩身强度满足试验荷载条件时,并宜在施工结束28d(2—4周)后进行。试验数量宜为总桩数的0.5%~1%,且每个单体工程的试验数量不应少于3点。10%低应变动力检测,桩身完整性建筑地基处理技术规范JGJ79-2019必要参数面积置换率m桩间距地基承载力特征值fspk总荷载桩间天然土承载力特征值fsk(Kpa)单桩承载力特征值Ra桩间土承载力折减系数β(0.7—0.95)置换率《建筑地基处理规范》JGJ79-2019复合地基中,一根桩和它所承担的桩间土体为一个复合单元。在这一复合体单元中,桩的断面面积和复合土体单元面积之比,成为面积置换率。置换率置换率m=(fspk-β*fsk)/(Ra/Ap-β*fsk)式中:fspk;复合地基承载力特征值(Kpa);β:桩间土承载力折减系数;fsk:桩间天然土承载力特征值(Kpa);Ra:单桩承载力(Kpa);Ap:桩截面面积(m2).简单通俗的说一下,一个桩与它所从属所控制的面积之比就是置换率。如一个桩的面积是S,它按AXB的规律来布置,则在AXB面积中,就有一个桩,或称一个桩它所控制的面积就是AXB。置换率=s/(AXB)桩间距桩间距为3—5D采用正方形布桩S=√Ap/mAp------------桩的面积(m2);m-------------置换率。如果满堂布桩,采用正三角形为宜,柱基或条基采用正方形、矩形或等腰三角形为宜。计算时可以根据面积置换率m来求桩间距。m=d2/de2,其中d为桩身平均直径;de为一根桩分担的等效圆直径,对于正三角形布桩而言,de=1.05s,其中s为桩间距。通过以上计算即可求得桩间距。(d2、de2均为平方值)公式之间关系m=(fspk-β*fsk)/(Ra/Ap-β*fsk)m=Ap/S面积Ap=3.14×r×rS=各图形面积地基承载力特征值地基承载力计算公式的明:fspk=mRa/Ap+β(1-m)fsk复合地基承载力特征值fspk单桩承载力特征值Ra面积置换率m桩截面面积(m2)桩间天然土承载力特征值fsk(Kpa)根据地勘报告可以估算:建筑物总荷载\占地面积总荷载:层数×占地面积×系数(1.4—1.7)×1.3(国标规定保险系数为1.3)地基承载力特征值假设每栋楼按长36米,宽12米计算,那么每层占地面积为432㎡。一共16层(含一层地下室)的总建筑面积为:16×432=6912㎡每平米建筑面积的承载力为15KN,其国标规定保险系数为1.3,因此整栋楼所需要的承载力为:总荷载:6912×1.5×1.3=134790KN地基承载力=134790÷432=312KN\㎡单桩承载力特征值nippisipaAqlquR1其中:Ra为单桩承载力特征值;up为桩周长qsi为桩周摩阻力特征值;li为桩长;qp桩端端阻力特征值;Ap桩端截面积地层名称平均厚度(m)极限侧摩阻力qsik(kpa)极限端阻力标准值qpk(kPa)细砂④层1.765粘质粉土~砂质粉土⑤层4.560粉质粘土⑤1层2.355细砂⑤3层1.065细砂⑥层3.5801000计算方法计算如下: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假设每栋楼按长36米,宽12米计算,那么每层占地面积为432㎡。一共16层(含一层地下室)的总建筑面积为:16×432=6912㎡每平米建筑面积的承载力为1.5吨,其国标规定保险系数为1.3,因此整栋楼所需要的承载力为:6912×1.5×1.3=13479吨PHC管桩(Φ400)*22米它的承载力为1100KN,即110吨。13479÷110=122.5个桩位根据实际情况,需要123个桩位,每个桩位长22米,共需要:123×22=2706米PHC管桩(Φ400)每米总包价为175元,所以整个工程下来共需要:2706×175=473550元以上是PHC管桩(Φ400)的一个整体价格的估算,接下来我们估算一下CFG(Φ400)它的整体价格。CFG(Φ400)*26米它的承载力为400KN,即40吨。13479÷40=336.98个桩位根据实际情况,共需要337个桩位,每个桩位长26米,共需要:736×26=8762米CFG(Φ400)*26米它所需要混凝土的总体积(底面积×高)为:3.14×0.2×0.2×8762=1100m³CFG(Φ400)混凝土的总包价为每一立方米480元,所以整个工程下来共需要:1100×480=528000元因此管桩基础比CFG基础每栋楼大约可以节省:528000-473550=54450元通过计算,我们不难发现,平均每栋楼管桩基础比CFG基础大约可以节省的造价为5.5万元左右。按照整个工程,管桩基础可节省的造价要在上30万元左右。节省率在10%--15%工期分析桩型CFG(Φ400)PHC管桩(Φ400)备注试桩时间1天1天静载等待时间15—28天7天CFG桩混凝土养生期28天管桩桩周土应力释放期7天静载测试时间2天2天CFG桩需用配重堆载管桩用静力压桩机做工程桩施工时间10天10天按单体5000米,单台设备计算总工期28--41天20天节省8--21天使用管桩可以比CFG节省8--21天的工期,并节省做静载的相关费用。其他费用桩型CFG桩PHC管桩基础埋深大,增加挖土方,支护,降水费用小桩性取土桩,增加清土费用挤土桩,没有清土费用截桩头有费用(一般5--10元\个)无费用其他费用通常来说,CFG桩电价在每米价格的基础上加一块钱左右。钻机的功率:两个动力头55+55=110千瓦大卷扬35千万小卷扬和混凝土泵30千瓦用大电的情况下每米1-2度电如果用发电机的话会比用大电情况下每米高5块钱左右(主要考虑发电机的租用及柴油费用)清桩间土需要小钩机,是按台班计算的,即8小时为一个台班凿桩头每根不超过5块钱管桩承台、防水板与CFG褥垫层、筏板的费用比较住宅总荷载(KN)PHC-A400(95)管桩CFG桩Φ400单桩承载力特征值总桩数桩长单桩承载力特征值总桩数桩长7#楼1347901100KN123个13米400KN337个13米成桩总造价47.13万元(3690元/个×123个)52.8万元(1121元/个×337个)防水板及承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