4.4 复合地基桩基础工程
随着我国基本建设的发展,建设用地日趋紧张,许多工程不得不建造在过去被认为不宜利用的建设场地上。加之目前工程建设中大型、重型、高层建筑和有特殊要求的建筑物逐渐增加,对地基的要求越来越高,需要进行地基处理的工程不但数量很大,而且技术难度很高。相应的用于地基处理的费用在工程建设投资中占比重越来越大。
现浇、预制混凝土桩能够提供较大的地基承载力,在高层建筑设计与施工中应用日趋广泛。但在多层建筑设计与施工中,若采用现浇、预制混凝土桩,就显得过于浪费,致使建筑工程造价加大很多。为了解决地基承载力与建设工程造价这对矛盾,可以采用复合地基的处理方法。
常用的复合地基处理方法有:砂桩、碎石桩、灰土挤密桩、高压旋喷桩、喷粉桩、深层搅拌桩、CFG桩等方法。根据施工方法不同,又可分为机械施工和人工施工两种。
4.4.1 人工挖孔灌砂桩
人工挖孔灌砂桩,其施工方法为人工挖土成孔,然后灌中粗砂进行分层夯填至设计高度。由于是挖土成孔灌砂桩,对地基土体的挤密程度较小,地基承载力提高程度不大,且费用比沉管成孔灌砂桩高,所以,在工程设计中采用较少。但当设计桩径过大时,沉管成孔难度较大,人工挖孔又有着不可替代的地位。
在工程造价计价时,应分别列项计算人工挖孔灌砂桩、空桩费及土方超运距增加费等内容,套用相应综合单价项目。组价单价计算时,应该对全部内容进行。
4.4.1.1 人工挖孔灌砂桩子目
《08综合单价》仅综合设置了一个综合单价子目(2-47)。工作内容包括:挖土、提土、运土于50m内,排水沟修造、修整桩底;抽水、吹风、坑内照明,安全设施搭拆,桩体灌注及夯实。
人工挖孔灌砂桩工程量,按设计图示长度乘以设计截面面积,以m3计算。
4.4.1.2 人工挖孔灌砂桩空桩费
《08综合单价》“综合解释”规定,人工挖孔灌砂桩空桩费执行人工挖孔混凝土灌注桩空桩费相应综合单价子目(2-43、2-44)。
空桩费工程量,按自然地坪至设计桩顶标高的长度乘以桩设计截面面积,以m3计算。
4.4.1.3 土方超运距增加费
人工挖孔现场灌注混凝土桩综合单价中,已包括运土于50m以内的费用。当土方运距超过50m或需外运时,应按A.1土(石)方工程分部综合单价的有关规定计取土方超运距增加费。
土方超运距增加费工程量,按挖孔体积,以m3计算。即人工挖孔灌砂桩工程量和空桩费工程量之和。
4.4.2 沉管灌注砂(碎石)桩
沉管灌注砂(碎石)桩,其施工方法为用打桩机将钢管打入土中,然后灌中粗砂(或灌注碎石),边拔钢管边锤击(或振动),使砂(或碎石)达到密实。
在工程造价计价时,应分别列项计算沉管灌注砂(碎石)桩、空桩费、混凝土预制桩尖制作等内容,套用相应综合单价子目。组价单价计算时,应该对全部内容进行。
4.4.2.1 沉管灌注砂(碎石)桩目子
《08综合单价》分别设置了桩长15m以内、15m以上两个沉管灌注砂桩综合单价子目(2-48、2-49)和桩长15m以内、15m以上两个沉管灌注碎石桩综合单价子目(2-50、2-51)。其中,砂桩是按灌砂加水的密实工艺考虑的。
沉管灌注砂(碎石)桩工程量,均按设计图示尺寸桩长(包括桩尖,不扣除桩尖虚体积)乘以设计截面面积,以m3计算。
4.4.2.2 沉管灌注砂(碎石)桩的空桩费
《08综合单价》“综合解释”补充了沉管灌注砂(碎石)桩的空桩费专用综合单价子目(2-B5~2-B8)。
空桩费工程量,按自然地坪至设计桩顶标高的长度乘以桩设计截面面积,以m3计算。
4.4.2.3 沉管灌注砂(碎石)桩的预制混凝土桩尖制作
沉管灌注砂(碎石)柱的预制混凝土桩尖制作同沉管灌注混凝土桩的预制桩尖制作,套用综合单价子目(2-32)。
沉管灌注砂(碎石)柱的预制混凝土桩尖制作工程量,按设计图示尺寸的体积,以m3计算。
4.4.3 灰土挤密桩
灰土挤密的施工方法也是将钢管打入土中,将管拔出后,在形成的桩孔中,回填灰土(3︰7或2︰8)加以夯实而成。夯实可用人工(捣锤)或简易灰土夯实机进行。
在工程造价计价时,应列项计算灰土挤密桩、空桩费、混凝土预制桩尖的制作,套用相应综合单价子目。
4.4.3.1 灰土挤密桩子目
《08综合单价》仅编制了桩长6m以内、6m以上两个综合单价子目(2-52、2-53)。工作内容包括:准备机具、移动桩机、打拔管成孔、灰土过筛拌和、运输、填充、夯实。
综合单价子目中,是按3︰7灰土编制的。设计采用2︰8灰土时,允许换算。子目内已综合考虑了空桩费因素,该费用不得另行计算。
灰土挤密桩工程量,按图示设计桩长乘以设计桩截面面积,以m3计算。
4.4.3.2 灰土挤密桩的混凝土预制桩尖制作
灰土挤密桩的混凝土预制桩尖制作同沉管灌注混凝土桩的预制桩尖制作,套用综合单价子目(2-32)。(https://www.xing528.com)
灰土挤密桩的混凝土预制桩尖制作工程量,按设计图示尺寸的体积,以m3计算。
4.4.4 高压旋喷桩
高压旋喷桩,是用钻机钻到设计桩底深度,然后用高压泵把水泥浆通过钻杆端头的特殊横向喷嘴,以高压水平喷入土层。喷嘴在喷射水泥浆时,钻杆一面缓慢旋转、一面缓缓提升,借高压水泥浆的水平射流不断切削土层并与之混合。最后在喷射力的有效射程范围内,形成一个螺旋圆盘状混合凝固体,即高压旋喷桩。
可利用小直径钻机(直径100~200mm)喷成比孔径大8~10倍(一般0.5~1.5m)的高压旋喷桩。高压旋喷桩的直径取决于水泥浆的压力大小。高压旋喷桩直径及水泥每m使用量依设计确定。
高压旋喷桩适用于砂土、粘性土、湿陷性黄土及人工填土等地基加固处理。
《08综合单价》仅设置了桩径800mm以内高压旋喷桩综合单价子目(2-54)和桩径800mm以内空桩费综合单价子目(2-55)。工作内容包括:机械就位、钻孔、制浆、旋喷提升、设备清洗、移位。
设计每m水泥用量与综合单价用量相差在±1%以上时,可据实调整。
高压旋喷桩工程量,按图示设计图示长度,以m计算。
高压旋喷桩综合单价适用于桩径在800mm以内。桩径超过800mm时,另行处理。
高压旋喷桩空桩费工程量,均按空孔长度,以m计算。
4.4.5 喷粉桩
喷粉桩,是用喷粉桩钻机首先钻到设计要求的桩底,然后开动喷粉机,边喷水泥粉边提升喷粉桩钻机与土体搅拌,形成水泥土的复合地基施工工艺。其中,水泥的掺入量是以占单位土体重量百分比在设计中规定的,一般为12%。但在有些设计图纸中,为了便于施工中控制水泥掺量,规定每m桩长掺入水泥量,这就需要造价计算人员根据土体单位体积重量换算成百分比掺量。土体每1m3的重量一般在1600~2000kg。
喷粉桩适用于含水量较高土层的地基加固处理。
《08综合单价》设置了水泥掺量为12%的基本综合单价子目(2-56)、水泥掺量每增减1%的辅助综合单价子目(2-57)及空桩费综合单价子目(2-58)。工作内容包括:钻机就位、钻桩孔、加粉、喷粉、复搅成桩等。
应根据设计规定的水泥掺量百分比,对基本综合单价进行换算。
喷粉桩工程量,按图示设计桩长乘以设计桩截面面积,以m3计算。
喷粉桩空桩费工程量,按设计桩截面面积乘以空孔长度,以m3计算。
4.4.6 深层搅拌桩
深层搅拌桩,是先将深层搅拌钻机的搅拌头边旋转切土边下沉,直至设计深度。然后将深层搅拌钻机略为提升,开动灰浆泵将水泥浆自其中心管压入土层中,边提升、边压浆,搅拌头边搅拌,使水泥浆与土体充分拌和,直至设计桩顶或地面,即完成一次搅拌加固过程。用同样方法再将深层搅拌机重复下沉和重复喷浆提升,即完成一根桩。
深层搅拌桩的施工工艺与喷粉桩的施工工艺基本相同。所不同的是,喷粉桩喷的是水泥粉,而深层搅拌桩喷的是水泥浆(水泥浆的水灰比由设计确定,一般W/C=0.4~0.6)。
深层搅拌桩适用于含水量较小土层的地基加固处理。
《08综合单价》设置了水泥掺量为12%的基本综合单价子目(2-59)、水泥掺量每增减1%的辅助综合单价子目(2-60)以及空桩费综合单价子目(2-61)。工作内容包括:钻机就位、拌浆、压浆、搅拌复搅成桩等。
应根据设计规定的水泥掺量百分比,对基本综合单价进行换算。
深层搅拌桩工程量,按图示设计桩长乘以设计桩截面面积,以m3计算。
深层搅拌桩空桩费工程量,按设计桩截面面积乘以空孔长度,以m3计算。
4.4.7 CFG桩
CFG桩是英文Cement Fly-ash Grave的缩写,意为水泥粉煤灰碎石桩,是由碎石、石屑、砂、粉煤灰、水泥加水拌和,用各种成桩机械制成的可变强度桩。通过调整水泥掺量及配比,其强度等级在C5~C25之间变化,是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。CFG桩和桩间土一起,通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作。CFG桩一般不用计算配筋,并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑做掺和料,进一步降低了工程造价。
CFG桩的适用范围很广,在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例。CFG桩对独立基础、条形基础、筏基都适用。
CFG桩的设计与施工,可根据现场条件选用下列施工工艺:
(1)长螺旋钻孔灌注成桩,适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的桩土。
(2)长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩(又称中心压管式CFG桩),适用于粘性土、粉土、砂土,以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。
(3)振动沉管灌注成桩,适用于粉土、粘性土及素填土地基。
《08综合单价》设置了中心压管式CFG桩桩长15m以内、15m以上两个CFG桩综合单价子目(2-62、2-63)。是按长螺旋钻机(ø600mm)钻孔、管内泵压混凝土灌注考虑的。工作内容包括:准备打桩机具、移动机具,钻孔、高压输送混凝土、成桩。
CFG桩工程量,按图示设计桩长乘以设计桩截面面积,以m3计算。
CFG桩综合单价子目内已综合考虑了空桩费因素,该费用不得另行计算。
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