复合地基用预制高强劲性体

1、12复合地基用预制高强劲性体复合地基用预制高强劲性体20142014年年7 7月月产品研发产品研发Prefabricated high-strength stiff tube for composite foundation 3主主 要要 内内 容容一、概念一、概念二、用途二、用途三、规范简介三、规范简介四、使用方法四、使用方法五、劲性体结构设计五、劲性体结构设计六、产品优势六、产品优势七、检测七、检测八、力学性能计算八、力学性能计算九、造价对比分析九、造价对比分析（重点）（重点）十、生产十、生产4一、概念一、概念1、地基、地基 指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、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两类。天然地基是不需要人加固的天然土层。人工地基需要人加固处理，常见有石屑垫层、砂垫层、混合灰土回填再夯实等。52、地基处理、地基处理 指用于改善支承建筑物的地基（土或岩石）的承载能力,改善其变形性能或抗渗能力所采取的工程技术措施。 3、复合地基、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。6复合地基与复合地基与复合桩基复合桩基的区别的区别 ？复合地基：复合地基：基础下传力与基础传给天然地基天然地基模式相同。由增强体与桩间土共同作用，顶设散粒褥垫层褥

3、垫层。其工作模式是浅基础浅基础工作模式。复合桩基：复合桩基：为深基础，工作模式是上部荷载通过桩结点传递给深层土。由单一承台与承台下多根桩组成。桩与承台为刚性连接，考虑群桩群桩折减与承台作用。7单桩基础：单桩基础： 指采用一根桩（通常为大直径桩）以承受和传递上部结构（通常为柱）荷载的独立基础。群桩基础：群桩基础：是指由2 根以上的桩组成的桩基础。基桩：基桩： 就是指群桩基础中的单桩。复合基桩：复合基桩：单桩及其对应面积的承台下地基土组成的复合承载力基桩：基础工程：基础工程： 是指采用工程措施，改变或改善基础的天然条件，使之符合设计要求的工程。8桩基：桩基： 指由设置于岩土中的桩和与桩顶连接的承台

4、共同组成的基础或由柱与桩直接连接的单桩基础。复合桩基：复合桩基： 由基桩和承台下地基土共同承担荷载的桩基础9承承 台台桩桩 身身桩基础桩基础基础指建筑底部与地基础指建筑底部与地基接触的承重构件基接触的承重构件 10桩基础构造要求： 11液化土液化土 是指饱水的粉细砂或轻亚粘土在地震力的作用下瞬时失掉强度，由固态变成液体状态的土。软土：软土： 指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙 比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土，包括淤泥、淤泥质土（淤泥质粘性土粉土）、泥炭、泥炭质土等12桩的分类桩的分类方方桩桩三角桩三角桩空心桩空心桩方方桩桩管桩管桩按受力按受力情况情况分分端承桩端承桩摩擦桩摩擦

5、桩按按施工方法施工方法分分预制桩预制桩按按材料分材料分混凝土混凝土预应力混凝预应力混凝土桩土桩钢材钢材钢管桩钢管桩异形钢板桩异形钢板桩工字形钢桩工字形钢桩混凝土桩混凝土桩按沉桩方法按沉桩方法锤击沉桩锤击沉桩振动沉桩振动沉桩预钻孔打入桩预钻孔打入桩静压桩静压桩灌注桩灌注桩无护壁无护壁作业作业泥浆护壁作业泥浆护壁作业套管护壁作业套管护壁作业爆扩成孔作业爆扩成孔作业其它分类方法其它分类方法13岩层土层中等强度土层软弱土层按受力性能分按受力性能分142 2、筏板基础、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

6、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。153 3、CFGCFG桩桩 CFG 即水泥粉煤灰碎石桩，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。16CFGCFG桩主要技术参数：桩主要技术参数：桩 径：400600mm；桩 长：受桩架高度及动能的制约，成桩长度在1030米之间;桩 身 强度：混凝土强度通常在C20左右，一般不配钢筋单桩的承载力：2050T施工速度：30分钟/桩 （2030桩/天）成桩期：28天适应地质：粉土、黏性土层、人工回填土等17特点：特点： 与现场浇

7、筑的灌注桩相比：与现场浇筑的灌注桩相比：置换作用特别明显、施工简单、迅速、工期较短、工程造价低廉。 适用范围：适用范围： （1） 一般适用于处理粘性土、粉土、砂土、人工回填土和淤泥质土地基； （2）主要适用于多层左和小高层的建筑，如果应用到高层建筑，必须增加配筋，提高混凝土标号，加大筏板厚度的做法来实现。成本，工期都不占优势施工工艺：施工工艺： 目前常用的有长螺旋钻孔灌注成桩、振动沉管灌注成桩等施工工艺。18长螺旋钻孔设备19活瓣振动沉管设备20振动设备21221、作为劲性体，插在柔性桩、散体桩中，如旋喷桩、作为劲性体，插在柔性桩、散体桩中，如旋喷桩、搅拌桩等，形成劲性桩复合地基搅拌桩等，形成

8、劲性桩复合地基2、作为劲性体作为劲性体直接用于刚性桩复合地基处理直接用于刚性桩复合地基处理二、用途二、用途23国家规范国家规范三、规范三、规范24地方地方标准标准三、规范三、规范25三、规范三、规范26柔性桩、散体桩劲性体复合桩基复合桩基四、使用方法四、使用方法27四、使用方法四、使用方法1 1、插桩、插桩281 1、插桩、插桩四、使用方法四、使用方法291 1、插桩、插桩四、使用方法四、使用方法302、直接使用直接使用31五、劲性体结构五、劲性体结构管管 桩桩劲性体劲性体32劲性体结构示意图劲性体结构示意图无连接套无连接套有连接套有连接套上节桩下节桩定位销接桩接桩33劲性体实物图劲性体实物图

9、134桩帽弹性垫层钢丝绳缠绕层管桩35劲性体实物图劲性体实物图236劲性体实物图劲性体实物图337施工设备施工设备38门式打桩机39打桩顺序40打桩顺序41六、产品优势六、产品优势桩身有预应力，有一定的抗水平能力桩身有预应力，有一定的抗水平能力工厂预制，规格齐全，质量可控工厂预制，规格齐全，质量可控桩身混凝土强度高（桩身混凝土强度高（C50以上）以上）抗裂性能强抗裂性能强运输吊桩方便、运输吊桩方便、工期大大缩短工期大大缩短、施工环保、施工环保与与CFG桩比较：桩比较：42 （1）静载； （2）低应变动力检测；七、检测七、检测43八、力学性能计算八、力学性能计算（1）混凝土有效预压应力）混凝土有

10、效预压应力按混凝土结构设计规范GB50010-2010的有关规定计算 （2）抗裂弯矩）抗裂弯矩 0()crpctkMfWpc（3）抗弯承载力）抗弯承载力 1120sinsinsin()()2tcpyp ppp ppyMf A rrfA rA rf101.5()pypcpyppyppfAf AfAfA1 1.5t 44（4）竖向抗压承载力设计值）竖向抗压承载力设计值 pccRf A（5）抗剪承载力计算）抗剪承载力计算0001.41.0sin0.05svtyvpcAVf thfhAs0.65c（取）（6）两头钩吊验算（小于）两头钩吊验算（小于1为合格）为合格）22611.5 (25)/88 10c

11、rcrALqLMM动力系数取动力系数取1.5;1.5;混凝土容重取混凝土容重取2500kg/m2500kg/m3 345力学性能参数表力学性能参数表CFG桩在抗裂、抗弯几乎为046 假设假设某栋楼按长长36米，宽米，宽12米米计算，那么每层占地面积为 432。一共16层层的总建筑面积为：16432=6912每平米建筑面积的承载力为为1.5吨，吨，国家相关规范规定的保险系数为为1.3，因此整栋楼所需要的承载力为：69121.51.3=13479吨吨九、造价对比分析九、造价对比分析某栋商品住宅楼36m12m47CFG桩桩(400)*26米米它的承载力为为400KN，即，即40吨。吨。1347940

12、=336.98个桩位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：73626=8762米米CFG桩桩(400)*26米米它所需要混凝土的总体积(底面积高)为：3.140.20.28762=1100mCFG桩桩(400)混凝土的总包价为每一立方米480元，元，所以整个工程下来共需要：1100480=528000元元劲性体劲性体(400)*22米米它的承载力为为1100KN，即，即110吨。吨。13479110=122.5个桩位个桩位根据实际情况，需要123个桩位个桩位，每个桩位长长22米米，共需要：12322=2706米米假设劲性体假设劲性体(400)每米总包价为为120元元

13、，所以整个工程下来共需要：2706120=324720元元48因此劲性体基础比CFG基础每栋楼大约可以节省：528000-324720=203280元元通过计算，我们不难发现，平均每栋楼劲性体基础劲性体基础比CFG基础基础大约可以节省的造价为20万元左右。假设整个工程有建筑10栋，劲性体基础可节省的造价要在上200万元左右。节省近节省近40%!49劲性体与劲性体与CFGCFG桩的费用比较桩的费用比较50 使用劲性体可以比CFG节省8-21天的工期，并节省做静载的相关费用。 工期分析工期分析51 桩型CFG桩劲性体基础埋深大，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

14、费用截桩头有费用(一般510元个)无费用其他费用其他费用52 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 其他费用其他费用53对比桩型对比桩型长螺旋钻孔、管内泵压桩机长螺旋钻孔、管内泵压桩机劲性体劲性体适用范围适用范围长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩适用于黏性土、粉土、砂土、以及对噪声或泥浆污染要求严

15、格的场地。地下水位高、土层灵敏性大的工地成桩不好，孤石和障碍物多的地层、石灰岩地层、含砂、卵石地区因折断螺旋叶片不宜适用。劲性体基础持力层选在较厚的强风化或全风化、坚硬的粘性土层、中密及密实的粗砂、卵石层、碎石土层中。施工难度施工难度及成桩控及成桩控制比较及制比较及桩身质量桩身质量控制控制1.1.堵管堵管：堵管是长螺旋钻管内泵压CFG桩成桩工艺常遇到的主要问题之一。经常由混合料搅拌质量、设备缺陷、施工人员操作不当导致堵管现象。1.劲性体的成桩质量可靠劲性体的成桩质量可靠，采用工厂预制，CFG桩施工现场现浇，隐蔽工程不便于监理，易偷工减料，影响工程质量、安全隐患较大。 2.劲性体的适用面较劲性体

16、的适用面较CFGCFG桩广桩广，地下水位较高，水的流动性较大的地质、软土地基的地区劲性体都适用，CFG则不能。 3.劲性体的长径比较劲性体的长径比较CFGCFG桩大桩大，摩擦桩1:100，端承桩1:80且接桩快速，简单. 4. .劲性体的穿透性好，单桩承载力较劲性体的穿透性好，单桩承载力较CFGCFG高，混凝土强度大。高，混凝土强度大。 5.施工简单施工简单，劲性体目前有静压施工和锤机施工，静压无噪音无污染，锤机穿透力强。 6.劲性体标示清楚便于监理和业主单位对施工进行监控劲性体标示清楚便于监理和业主单位对施工进行监控，沉桩质量可在施工中直接反映。 7.劲性体无锯桩费用。劲性体无锯桩费用。2.

17、2.缩径、夹泥、断桩缩径、夹泥、断桩：钻孔时泥浆比重过大，在孔壁上形成比较厚的泥皮，同时在水位较高的地质情况下泥浆容易渗透到混凝土里导致桩型强度度降低。在浇筑混凝土时易受地下水、拔管速度等因素影响桩的质量，桩容易缩径，吊脚桩甚至断桩等问题。3桩长受桩架高度及动能的制约桩长受桩架高度及动能的制约，成桩长度在 1025米之间。4.窜孔在饱和细砂层、粉砂层中施工常遇窜孔现象窜孔在饱和细砂层、粉砂层中施工常遇窜孔现象 5.桩身混凝土强度不足，桩身混凝土最多达桩身混凝土强度不足，桩身混凝土最多达C40C40强度强度6.6.单桩承载力不高，桩身无主筋。单桩承载力不高，桩身无主筋。7.7.桩头处理的影响：需要将顶部高度的混凝土锯掉，造成增桩头处理的影响：需要将顶部高度的混凝土锯掉，造成增加锯桩的费用，和浪费材料。加锯桩的费用，和浪费材料。8.8.行业不规范的风险：行业不规范的风险：业内普遍存在施工单位在混凝土方量上偷工减料， 未能达到设计的充盈系数，对工对工程质量存在重大安全隐患。 工期及经工期及经济性济性1.CFG桩施工完毕需等待时间需要28天方