论文部分内容阅读
摘要：本文首先综述现有几种桩基础的分类及优缺点，并以简阳市河东污水处理厂为例，简要介绍了该项目的工程概况、桩基础施工遇到的问题，以及解决方法。重点论述PHC管桩和旋挖灌注桩优缺点及对施工效率影响。最后总结PHC管桩应用大大提高桩基施工速度，同时提出应注意的几个问题和工程实践中的实际合理做法。
关键词：桩基础 旋挖灌注桩 PHC管桩
在我国的经济发展中，建筑工程的发展正在不断加快。在很多的建筑工程项目中，桩基础技术是一项最为基本的工程，建筑工程中最为核心的一部分。桩基施工是市政建筑工程施工进度计划关键路线中重要制约因数，它的生产周期直接影响工程建造速度。如何提高市政建构筑物桩基施工效率，缩短建筑周期，节约成本，提高质量是建筑行业所面临的问题。
一、我国桩基础技术在建筑施工过程中常用方法
1、旋挖灌注桩
旋挖灌注桩在国际上的发展已经有几十年的历史，在中国也是在最近四五年才被逐渐认识和应用，成为近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法，旋挖钻孔灌注桩技术被誉为“绿色施工工艺” ，其特点是工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。此方法自动化程度和钻进效率高，钻头可快速穿过各种复杂地层，在桩基施工特别是城市桩基施工中具有非常广阔的前景。
1.1旋挖钻孔桩的施工特点
1.1.1可在水位较高、卵石较大等用正、反循环及长螺旋钻无法施工的地层中施工。
1.1.2自动化程度高、成孔速度快、质量高。该钻机为全液压驱动，电脑控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度，最大限度地保证钻孔质量。其工效是循环钻机的20倍，最重要的是，工程的质量和进度得到了充分的保证。目前在我国的公路、铁路、桥梁和大型的建筑物的基础桩施工中均有采用。
1.1.3伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降，快速卸土，以缩短钻孔辅助作业的时间，提高钻进效率。
1.1.4履带底盘承载，接地压力小，适合于各种工况，在施工场地内行走移位方便，机机动灵活，对桩孔的定位非常准确、方便，吊放钢筋笼、灌注砼等施工场地较其他工艺容易布置。
1.1.5 旋挖钻机的地层适应能力强旋挖钻机可以适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵石层等地层。
1.1.6在孔壁上形成较明显的螺旋线。有助于提高桩的的摩阻力。
1.1.7自带柴油动力，缓解施工现场电力不足的矛盾，并排除了动力电缆造成的安全隐患
1.2 适用范围
旋挖钻机一般适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层，借钻具自重和钻机加压力，耙齿切入土层，在回转力矩的作用下钻斗同时回转配合不同钻具，适应于干式（短螺旋）、湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业。
2、PHC 管桩
施工特点
1.单桩承载力高
由于PHC 管桩桩身混凝土强度高，可打入密实的砂层和强风化岩层，由于挤压作用，桩端承载力可比原状土质提高70% ～80% ，桩侧摩阻力提高20%～40% 。因此，PHC 管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、旋挖灌注桩和人工挖孔桩高。
2.应用范围广
PHC 管桩是由侧阻力和端阻力共同承受上部荷载，可选择强风化岩层，全风化岩层，坚硬的粘土层或密实的砂层（或卵石层）等多种土质作为持力层，且对持力层起伏变化大的地质条件适应性强，因此适应地域广，建筑类型多。广泛应用于60 层以下的多种高层建筑以及工业与民用建筑低承台桩基础，港口、码头、水利、市政、构筑物，及大型设备等工程基础。
3.沉桩质量可靠
PHC 管桩是工厂化、专业化、标准化生产，桩身质量可靠;运输吊装方便，接桩快捷; 机械化施工程度高，操作简单，易控制;在承载力，抗拨性能上均易得到保证。
4.工程造价便宜
直接成本：通过对多项工程实例的总结和分析，PHC 管桩的单位承载力造价在诸多桩型中是较便宜的一种 。
间接经济效益：评价PHC 管桩的经济效益，不仅看造价，还要看工期。对于工期的价值，在以往计划经济时代，人们对它并不看重，但在当今商品经济发展的时代，“时间就是金钱，工期就是效益”已成为人们的共识，对于贷款投资的人感触尤深。PHC 管桩施工速度快、工效高、工期短，提前竣工投产，将产生巨大的社会效益和经济价值。
PHC 管桩的机械化施工程度高，现场整洁，施工环境好。不会发生旋挖灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况，也不会出现人工挖孔桩工地到处抽水和堆土运土的忙乱景象及井下作业的不安全感。容易做到文明施工，安全生产。减少安全事故，也是提高间接经济效益的有效措施。
二、案例分析
简阳河东污水处理厂位于简阳市平泉镇长春村，北临318国道，距离简阳市区约9km。工程施工包括污水处理厂工程和污水处理厂进厂管线工程，进场管线长4.8km，管道尺寸DN1800;新建河东污水处理厂工程面积约81500㎡;内有大小构筑物21个，大部分构筑物基础为桩基础，桩径为600-1500mm不等，共计1500余根。
项目属于简阳市重点项目，政府部门及业主单位给予了很大的工期压力，需在短短6个月内实现厂区通水。在工期压力下，我公司力求寻找一种更为快捷的桩基施工方式，既能实现设计意图，满足工程所需，又能如约完成政府单位及业主单位所要求的工期节点，完美履约。
1、桩基施工方式选择
根据地勘报告，厂区勘探深度范围内的地层主要由第四人工填土层（Q4ml）、第四系全新冲积层（Q4 al+pl）及下伏砂质泥岩组成。
根据上表数据显示，PHC管桩施工速度是旋挖灌注桩的5倍，且旋挖灌注桩需要等15天的凝期。选用PHC管桩施工大大的节约了工期，降低施工成本。但由于现有PHC管桩施工技术限制，国内只能生产小于800mm的管桩。因此在桩基施工方法的选择上，采取了旋挖灌注桩与PHC管桩混合施工。此方法的选择，提高了桩基施工生产效率，降低了工程施工成本。
三、结语
在我国的建筑施工过程中，桩基础是建筑施工过程中最为重要的环节。桩基础技术的使用对整个的项目影响很大。虽然说在不同的建筑施工过程中桩基础技术是不同的，这就是需要我们要能够在建筑过程中根据不同的地质和建筑物设计要求进行精心选择。在中国建造、中国速度的当下。我们在保证质量和安全的前提情况下，提高效率，减低成本与缩短工期时间是公司企业发展的核心。在国家大力推行预制施工、绿色施工的当下，充分利用PHC預制管桩优点，更有利于我们工期的缩短与提高生产效率。
关键词：桩基础 旋挖灌注桩 PHC管桩
在我国的经济发展中，建筑工程的发展正在不断加快。在很多的建筑工程项目中，桩基础技术是一项最为基本的工程，建筑工程中最为核心的一部分。桩基施工是市政建筑工程施工进度计划关键路线中重要制约因数，它的生产周期直接影响工程建造速度。如何提高市政建构筑物桩基施工效率，缩短建筑周期，节约成本，提高质量是建筑行业所面临的问题。
一、我国桩基础技术在建筑施工过程中常用方法
1、旋挖灌注桩
旋挖灌注桩在国际上的发展已经有几十年的历史，在中国也是在最近四五年才被逐渐认识和应用，成为近年来发展最快的一种新型桩孔施工方法，旋挖钻孔灌注桩技术被誉为“绿色施工工艺” ，其特点是工作效率高、施工质量好、尘土泥浆污染少。此方法自动化程度和钻进效率高，钻头可快速穿过各种复杂地层，在桩基施工特别是城市桩基施工中具有非常广阔的前景。
1.1旋挖钻孔桩的施工特点
1.1.1可在水位较高、卵石较大等用正、反循环及长螺旋钻无法施工的地层中施工。
1.1.2自动化程度高、成孔速度快、质量高。该钻机为全液压驱动，电脑控制，能精确定位钻孔、自动校正钻孔垂直度和自动量测钻孔深度，最大限度地保证钻孔质量。其工效是循环钻机的20倍，最重要的是，工程的质量和进度得到了充分的保证。目前在我国的公路、铁路、桥梁和大型的建筑物的基础桩施工中均有采用。
1.1.3伸缩钻杆不仅向钻头传递回转力矩和轴向压力，而且利用本身的伸缩性实现钻头的快速升降，快速卸土，以缩短钻孔辅助作业的时间，提高钻进效率。
1.1.4履带底盘承载，接地压力小，适合于各种工况，在施工场地内行走移位方便，机机动灵活，对桩孔的定位非常准确、方便，吊放钢筋笼、灌注砼等施工场地较其他工艺容易布置。
1.1.5 旋挖钻机的地层适应能力强旋挖钻机可以适用于淤泥质土、粘土、砂土、卵石层等地层。
1.1.6在孔壁上形成较明显的螺旋线。有助于提高桩的的摩阻力。
1.1.7自带柴油动力，缓解施工现场电力不足的矛盾，并排除了动力电缆造成的安全隐患
1.2 适用范围
旋挖钻机一般适用粘土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层，借钻具自重和钻机加压力，耙齿切入土层，在回转力矩的作用下钻斗同时回转配合不同钻具，适应于干式（短螺旋）、湿式（回转斗）及岩层（岩心钻）的成孔作业。
2、PHC 管桩
施工特点
1.单桩承载力高
由于PHC 管桩桩身混凝土强度高，可打入密实的砂层和强风化岩层，由于挤压作用，桩端承载力可比原状土质提高70% ～80% ，桩侧摩阻力提高20%～40% 。因此，PHC 管桩承载力设计值要比同样直径的沉管灌注桩、旋挖灌注桩和人工挖孔桩高。
2.应用范围广
PHC 管桩是由侧阻力和端阻力共同承受上部荷载，可选择强风化岩层，全风化岩层，坚硬的粘土层或密实的砂层（或卵石层）等多种土质作为持力层，且对持力层起伏变化大的地质条件适应性强，因此适应地域广，建筑类型多。广泛应用于60 层以下的多种高层建筑以及工业与民用建筑低承台桩基础，港口、码头、水利、市政、构筑物，及大型设备等工程基础。
3.沉桩质量可靠
PHC 管桩是工厂化、专业化、标准化生产，桩身质量可靠;运输吊装方便，接桩快捷; 机械化施工程度高，操作简单，易控制;在承载力，抗拨性能上均易得到保证。
4.工程造价便宜
直接成本：通过对多项工程实例的总结和分析，PHC 管桩的单位承载力造价在诸多桩型中是较便宜的一种 。
间接经济效益：评价PHC 管桩的经济效益，不仅看造价，还要看工期。对于工期的价值，在以往计划经济时代，人们对它并不看重，但在当今商品经济发展的时代，“时间就是金钱，工期就是效益”已成为人们的共识，对于贷款投资的人感触尤深。PHC 管桩施工速度快、工效高、工期短，提前竣工投产，将产生巨大的社会效益和经济价值。
PHC 管桩的机械化施工程度高，现场整洁，施工环境好。不会发生旋挖灌注桩工地泥浆满地流的脏污情况，也不会出现人工挖孔桩工地到处抽水和堆土运土的忙乱景象及井下作业的不安全感。容易做到文明施工，安全生产。减少安全事故，也是提高间接经济效益的有效措施。
二、案例分析
简阳河东污水处理厂位于简阳市平泉镇长春村，北临318国道，距离简阳市区约9km。工程施工包括污水处理厂工程和污水处理厂进厂管线工程，进场管线长4.8km，管道尺寸DN1800;新建河东污水处理厂工程面积约81500㎡;内有大小构筑物21个，大部分构筑物基础为桩基础，桩径为600-1500mm不等，共计1500余根。
项目属于简阳市重点项目，政府部门及业主单位给予了很大的工期压力，需在短短6个月内实现厂区通水。在工期压力下，我公司力求寻找一种更为快捷的桩基施工方式，既能实现设计意图，满足工程所需，又能如约完成政府单位及业主单位所要求的工期节点，完美履约。
1、桩基施工方式选择
根据地勘报告，厂区勘探深度范围内的地层主要由第四人工填土层（Q4ml）、第四系全新冲积层（Q4 al+pl）及下伏砂质泥岩组成。
根据上表数据显示，PHC管桩施工速度是旋挖灌注桩的5倍，且旋挖灌注桩需要等15天的凝期。选用PHC管桩施工大大的节约了工期，降低施工成本。但由于现有PHC管桩施工技术限制，国内只能生产小于800mm的管桩。因此在桩基施工方法的选择上，采取了旋挖灌注桩与PHC管桩混合施工。此方法的选择，提高了桩基施工生产效率，降低了工程施工成本。
三、结语
在我国的建筑施工过程中，桩基础是建筑施工过程中最为重要的环节。桩基础技术的使用对整个的项目影响很大。虽然说在不同的建筑施工过程中桩基础技术是不同的，这就是需要我们要能够在建筑过程中根据不同的地质和建筑物设计要求进行精心选择。在中国建造、中国速度的当下。我们在保证质量和安全的前提情况下，提高效率，减低成本与缩短工期时间是公司企业发展的核心。在国家大力推行预制施工、绿色施工的当下，充分利用PHC預制管桩优点，更有利于我们工期的缩短与提高生产效率。