1、深度分析：旋挖樁與沖孔樁的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較近年來(lái)，隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，鉆孔(沖孔)孔樁在建筑工程中得到了廣泛應(yīng)用。目前，鉆孔(沖孔)孔樁除了使用孔制作方法外，還使用相同的流程制作鋼筋籠、安裝鋼筋籠、混凝土澆筑等?？准庸し椒ㄖ饕行D(zhuǎn)孔和沖擊孔兩種，兩種孔加工工藝在不同施工條件下的適應(yīng)性、施工效率、成本等多種多樣。本文旨在對(duì)旋轉(zhuǎn)鉆孔沖擊成孔的兩種成孔方法進(jìn)行比較分析，為類似的工程建設(shè)提供參考。一.概述(1)挖孔樁回轉(zhuǎn)挖土機(jī)是以回轉(zhuǎn)斗、短螺旋鉆頭干燥、濕鉆、反推、重復(fù)循環(huán)作業(yè)為基本功能的機(jī)械設(shè)備。動(dòng)力頭形式的旋挖機(jī)采用短螺旋鉆或旋轉(zhuǎn)穿孔機(jī)，通過(guò)強(qiáng)扭矩直接旋轉(zhuǎn)土、碎石等鉆頭，然后快速提出孔，以一定直徑

2、和深度的樁孔進(jìn)行工作。(2)沖孔檔案沖孔樁機(jī)是使用沖擊鉆頭在孔底受到?jīng)_擊而鉆孔的機(jī)械設(shè)備。利用沖切文件機(jī)械裝置將一定重量的沖擊鉆頭提升到一定高度，使其自由下落，利用自由下落沖擊動(dòng)力，在孔底部進(jìn)行周期性沖擊粉碎過(guò)程中，泥漿循環(huán)的方式清理孔內(nèi)的碎片，形成一定直徑和深度的樁孔。二.技術(shù)特性比較應(yīng)用地層1.旋挖樁：適合粘土層、粉砂層、砂層、強(qiáng)度不高的節(jié)理砂巖層、中風(fēng)化泥巖和強(qiáng)風(fēng)化巖石，單軸抗壓強(qiáng)度30MPa以下的堅(jiān)硬巖石中孔隙形成速度理想?？梢詽M足大多數(shù)高層建筑和橋梁建設(shè)環(huán)境的要求。(目前國(guó)內(nèi)單軸抗壓強(qiáng)度120MPa巖床的旋挖鉆探工程正在成功進(jìn)行)2.沖孔樁：適用于填土層、黏土層、淤泥層、粉砂層和碎石

3、土、礫石層、巖溶發(fā)育巖石和裂縫發(fā)育巖石工程、地下漂白劑、建筑垃圾鋼筋混凝土垃圾等復(fù)雜場(chǎng)地條件下，通常不需要其他處理手段的樁基施工、高適用性、好的“啃硬骨頭”。符合大地1.扶輪發(fā)掘文件：要求本身，場(chǎng)地要求比較嚴(yán)格。回轉(zhuǎn)挖土機(jī)通常自重70t左右，但由于軌道與地面接觸面積約為7.0m2，因此所需的基礎(chǔ)支撐力為100KPa左右，在地表水相對(duì)豐富或雨季的情況下，為了確?；剞D(zhuǎn)挖土機(jī)正常運(yùn)行，通常使用回填磚坯渣。2.沖孔樁：樁錘重量約10t，樁機(jī)重量約15t，施工過(guò)程中發(fā)生的振動(dòng)荷載高的施工作業(yè)面要求，指標(biāo)數(shù)相對(duì)豐富，或雨季施工時(shí)，為了提高土的承載力，應(yīng)采用壓縮等級(jí)碎石法。孔方式1.挖孔樁：可以用短螺旋鉆頭

4、進(jìn)行干挖作業(yè)，也可以用旋轉(zhuǎn)鉆頭進(jìn)行泥漿護(hù)壁的濕挖作業(yè)。2.沖孔樁：只有用泥漿保護(hù)墻的方法才能撞到孔。鉆孔速度1.旋轉(zhuǎn)挖土機(jī)：旋轉(zhuǎn)挖土機(jī)使用動(dòng)力鉆頭，鉆頭的鉆孔力與鉆桿、打樁機(jī)的重量相結(jié)合，鉆孔能力強(qiáng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，旋挖機(jī)的成孔速度最快于1m/min，在同一地層中，成孔機(jī)的成孔速度為3-5倍，優(yōu)勢(shì)明顯。2.沖孔樁：鉆孔本身重量有限，在硬土層鉆探時(shí)，鉆頭受到了足夠的壓力，影響了成孔速度，每1 2米鉆頭停止挖掘，大部分工作時(shí)間都用在鉆頭和止動(dòng)鉆頭上，文件孔越深，鉆孔、挖掘時(shí)間越長(zhǎng)，總沖量速度越低。除渣方法1.旋挖樁：用旋挖鉆頭直接旋轉(zhuǎn)土壤、礫石和其他鉆渣后，迅速提出孔外，渣相對(duì)干凈徹底，孔底沉淀物厚度一般

5、可控制在3厘米以內(nèi)。通過(guò)泥漿循環(huán)渣，1.2米樁控制為5-7厘米，1.4米以上樁通?？刂茷?-10厘米。2.沖孔檔案：孔底部沉淀物很難挖出，檔案的支撐力可能不夠穩(wěn)定。文件質(zhì)量1.旋轉(zhuǎn)挖孔樁：孔壁較軟，樁徑上下一致，孔壁極少發(fā)生泥漿殘?jiān)恋砦铮霈F(xiàn)破碎樁、樁體夾、蜂窩等質(zhì)量問(wèn)題的可能性較小。2.沖孔樁：孔徑不均勻，孔壁相對(duì)光滑，泥漿護(hù)壁、底切情況下，孔壁粘有大量泥漿，破碎樁、樁塊泥漿、蜂窩等危險(xiǎn)較高。埋設(shè)軟管1.旋挖樁：套管安裝方便，可使用鉆機(jī)動(dòng)力頭的自重、加壓缸、額定力矩和升降機(jī)自動(dòng)推或卸鋼軟管。2.沖孔文件：依靠有操作經(jīng)驗(yàn)的工人嵌入沖孔和挖土機(jī)等。擴(kuò)大地板1.旋挖樁：與擴(kuò)頭工具一起組成，可擴(kuò)底

6、施工。沖孔檔案：無(wú)法展開樓板?；炷撂畛湎禂?shù)1.旋挖樁：由于計(jì)算機(jī)的精確控制，旋挖樁鉆孔過(guò)程中鉆頭重復(fù)鉆孔過(guò)程中的鉆孔角度、垂直控制準(zhǔn)確，孔徑精確的孔質(zhì)量高，充填系數(shù)一般為1.031.05。2.沖壓件：由于錘上下往復(fù)，鋼絲繩的旋轉(zhuǎn)使錘搖晃時(shí)，樁孔不圓，膨脹率高，混凝土充填系數(shù)一般大于1.2。無(wú)機(jī)層判斷1.旋挖機(jī)進(jìn)入強(qiáng)度高的巖石時(shí)，旋挖機(jī)的鉆孔速度明顯降低，鉆桿有明顯的抖動(dòng)，達(dá)到預(yù)判深度后，可以直接將開挖的巖體拉至地面，直接觀察孔底基巖的情況，及時(shí)準(zhǔn)確地判斷巖石中的情況。2.沖孔樁機(jī)必須依靠泥漿周期將孔底的巖石殘?jiān)〕觯⒒祀s了繼續(xù)懸在其中的早期巖石殘?jiān)?，不能判斷及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)入巖石，往往要比設(shè)計(jì)

7、高20 30厘米才能完成孔。單樁承載力1.旋轉(zhuǎn)挖掘機(jī)由管底角葉片切孔，孔后孔壁相對(duì)粗糙，與鉆孔灌注樁相比，孔壁上的泥漿滲透效果很小，樁后樁與土的結(jié)合度較高，單樁的承載力相對(duì)較高。2.沖擊成孔，泥漿的涂抹作用使孔壁相對(duì)光滑，單樁的承載力相對(duì)較低。環(huán)境保護(hù)1.回轉(zhuǎn)式開挖在正常情況下可以建造干燥法，不需要泥漿護(hù)壁，特殊地層需要泥漿護(hù)壁時(shí)，泥漿僅起到支撐作用，鉆井中的泥漿含量相當(dāng)?shù)?，污染源大大減少。2.沖擊鉆頭在鉆井、挖泥過(guò)程中要采取更多的泥漿循環(huán)方式，施工中要在場(chǎng)內(nèi)設(shè)置泥漿池，文明工程難以控制。淤泥排放1.旋轉(zhuǎn)挖孔樁采用干燥法打洞，濾土比較干燥，濾土量約為理論家的1.3倍，降低運(yùn)輸成本，運(yùn)輸比較方便

8、。2.沖擊樁以泥漿循環(huán)方式清理殘?jiān)Ｓ嗄酀{含水量高，剩余泥漿量約為理論量的1.8倍，運(yùn)輸數(shù)量增加，運(yùn)輸不便。噪音1.旋轉(zhuǎn)挖掘機(jī)工程的噪音主要來(lái)自機(jī)身發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音和鉆桿崩渣時(shí)閥門的沖擊聲。回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)工作產(chǎn)生的噪音為7090db左右，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境的生活生產(chǎn)影響相對(duì)較小。2.沖擊文件受沖切文件機(jī)械工作原理的限制，難以避免噪音污染，30米范圍的噪音實(shí)際檢測(cè)超過(guò)100db，特別是進(jìn)入巖石沖切工程時(shí)噪音更大，噪音污染更容易制造。步行1.旋轉(zhuǎn)鉆頭位移可以由自己的軌道自行移動(dòng)，無(wú)需其他機(jī)械協(xié)助，從一堆移動(dòng)到另一堆通常只需要15-20分鐘左右。2.沖擊鉆頭由自己的絞車或起重機(jī)從一個(gè)文件位置移動(dòng)到另一個(gè)位置通

9、常需要6090分鐘以上。文件機(jī)位置1.旋挖：利用先進(jìn)電子控制設(shè)備確定樁孔位置，挖掘機(jī)始終保證最佳鉆孔狀態(tài)。2.沖擊文件：手動(dòng)控制移位，定位，慢速位置和不準(zhǔn)確位置。文件孔1.旋轉(zhuǎn)挖孔樁：垂直開挖精度高，通過(guò)電液先導(dǎo)自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確調(diào)整整個(gè)裝置座水平度和桅桿垂直度，垂直精度可控制在1以內(nèi)。2.沖擊文件：保證沖壓樁機(jī)機(jī)身水平，機(jī)架垂直，沖壓錘自重，精密控制在8以內(nèi)，施工過(guò)程中容易產(chǎn)生斜孔、彎孔。用電負(fù)荷1.旋挖樁：用機(jī)身柴油機(jī)提供動(dòng)力，特別適合施工現(xiàn)場(chǎng)沒有電的情況。此外，消除電纜牽引布局和保護(hù)，安全性較高。2.沖擊文件：2.2米文件直徑以下的文件機(jī)單機(jī)使用功率為60千瓦，泥漿泵使用功率約為30

10、千瓦，總使用功率約為90千瓦。通常，安裝20個(gè)飛行員有安全風(fēng)險(xiǎn)，電力負(fù)荷約為1800千瓦，電力負(fù)荷大。人員配置1.旋挖：機(jī)、挖、挖可以由一名樁機(jī)操作員控制，其他2-3人確定位置，套管插入輔助工作，一般需要3-4人。沖擊文件：移動(dòng)機(jī)器、定位、泥漿護(hù)壁、礦渣等都需要6-10名人員。三.孔工作效率比較以廣州某高層住宅項(xiàng)目a為例，該項(xiàng)目樁基為混凝土灌注樁，樁徑為1.2米，1.5米兩種，樁長(zhǎng)為初步22 50米，實(shí)際施工樁長(zhǎng)為22 60.8米，共324個(gè)樁。場(chǎng)地的地質(zhì)情況分別是人工沖積層、沖積層、殘積層、基礎(chǔ)巖層。巖床根據(jù)其風(fēng)化程度分為完全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化、中間風(fēng)化、微風(fēng)化4個(gè)巖石地帶。樁端持力層是微風(fēng)化的巖

11、石，單軸抗壓強(qiáng)度為11MPa，完全滿足旋轉(zhuǎn)挖掘機(jī)的施工要求。這項(xiàng)工程在樁基施工過(guò)程中采用旋轉(zhuǎn)穿孔和沖孔兩種成孔方式，通過(guò)比較，我們得出了以下結(jié)論。(1)旋挖機(jī)、沖孔樁機(jī)整體樁孔形成工作隨著孔深度的增加而逐步提高，但旋挖機(jī)工作效率的提高速度大于沖樁機(jī)。旋挖機(jī)高孔作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)可以更好地出現(xiàn)在長(zhǎng)樁孔中，孔的形成深度越大，孔的優(yōu)點(diǎn)就越大。(2)旋挖機(jī)、沖孔樁機(jī)整體樁孔成形工作隨著孔直徑的增加而逐步增加，但沖孔樁機(jī)比旋挖機(jī)提高了更大的速度。旋挖機(jī)的最大輸出扭矩是固定的，所以如果切換到較大的鉆頭，其施工效率基本不變；沖孔樁機(jī)加大樁徑后，可以使用更大的樁錘，提高輸出功率，顯著提高施工效率。說(shuō)明在小樁直徑樁基施

12、工中使用旋轉(zhuǎn)挖掘機(jī)比沖孔樁機(jī)有利，隨著樁徑的增加，這些優(yōu)點(diǎn)逐漸減少。(3)旋轉(zhuǎn)挖掘機(jī)和沖孔樁機(jī)對(duì)微風(fēng)化巖石的工作效率比達(dá)到了最大值。挖土機(jī)是有動(dòng)力的主動(dòng)鉆探，因此輸出功率一致，對(duì)土層、巖層的破壞力一致。沖切樁機(jī)由于開挖力對(duì)樁錘自由落體的沖擊，巖石地層的破壞力遠(yuǎn)低于土壤破壞力。因此，在巖石進(jìn)入階段，沖孔樁機(jī)會(huì)大大降低，旋挖機(jī)工作效率降低，但減少幅度不大。說(shuō)明挖掘機(jī)比沖床打樁機(jī)更適合于巖石深度大或巖體地質(zhì)條件變化的情況下的工程。結(jié)合上述幾點(diǎn)，旋挖機(jī)可以在樁長(zhǎng)、樁徑、巖石地層的豐富條件下最大限度地提高其優(yōu)越性，其相對(duì)沖切樁機(jī)的工作效率比也將最大化。四。成本比較以廣州某高層住宅項(xiàng)目b為例，該項(xiàng)目的樁基

13、設(shè)計(jì)為沖孔灌注樁工程，樁數(shù)為1499個(gè)，樁體長(zhǎng)度約8 12米(平均10米)，樁端支柱層為微風(fēng)化室壁巖，項(xiàng)目樁入巖深度2米。場(chǎng)地的地質(zhì)情況分別為人工充填、粉質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、泥質(zhì)粉質(zhì)砂巖。取樣巖石的單軸抗壓強(qiáng)度在619MPa之間，屬于較軟的巖石，完全滿足旋挖機(jī)的施工要求。(1)建筑成本比較通過(guò)對(duì)比，在相同的地質(zhì)條件下，沖擊孔的施工成本低于旋轉(zhuǎn)孔，其單價(jià)最高為303.6元/m3。隨著文件直徑的增大，單價(jià)差異也在縮小。結(jié)合工作效率比較，可以看出，與沖擊相比，通過(guò)回轉(zhuǎn)挖的洞的孔加工工作效果是后者的3-5倍，孔加工成本平均是后者的1.24倍，其成本增長(zhǎng)速度慢，但工作效率增長(zhǎng)快。增加費(fèi)用的同時(shí)，洞施工

14、效果明顯提高，緩解施工期壓力，確保如期完工，是非常有利的。其他費(fèi)用比較：采購(gòu)費(fèi)用1.旋挖鉆機(jī)：整機(jī)價(jià)格較高，國(guó)產(chǎn)挖掘機(jī)價(jià)格約為400500萬(wàn)韓元，進(jìn)口鉆機(jī)價(jià)格600多萬(wàn)韓元。對(duì)于一般基礎(chǔ)建設(shè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，一次性購(gòu)買數(shù)百，數(shù)千萬(wàn)韓元的設(shè)備有點(diǎn)困難。2.沖擊文件機(jī)：1米文件直徑文件機(jī)，每臺(tái)約11萬(wàn)，1.5米文件直徑文件機(jī)，約12萬(wàn)。價(jià)格比較便宜，設(shè)備購(gòu)置成本低。其他成本比較：持貨成本1.旋挖：長(zhǎng)時(shí)間，旋挖機(jī)的滿載正常運(yùn)行壽命超過(guò)6000小時(shí)，超過(guò)此壽命，部分部件需要更換維修。尤其是液壓系統(tǒng)主泵、動(dòng)力頭和鉆桿，這些重要部件的維修成本高，時(shí)間也長(zhǎng)。要經(jīng)常檢查鋼絲繩磨損、卡帶、轉(zhuǎn)向裝置是否靈活，以免突然鉆頭脫落。沖擊文件機(jī)：沖擊鉆頭磨損快，每天需要修理焊接；地層不均勻，特別是巖溶地區(qū)容易發(fā)生刀錘、錘擊、斜孔等事故，維護(hù)需要很長(zhǎng)時(shí)間，但維護(hù)費(fèi)用較低。其他成本比較：材料成本沖擊文件中的混凝土填充系數(shù)約為1.03-1.05?；炷撂畛湎禂?shù)約為1.2或更高，混凝土用量比挖孔樁多得多。其他費(fèi)用比較：未使用的排放