预制桩与灌注桩在道路桥梁施工中的对比分析与选择
2018-03-31侯超
侯 超
(四川路桥华东建设有限公司, 四川 成都 616256)
在建筑工程中,一般都离不开桩基。桩基的存在,能够充分地保证建筑物的质量。目前,建筑工程中所设计到的桩的种类很多,但是最常见的却有两种,分别是预制桩和灌注桩,这两种桩基是建筑工程中使用范围最为宽广、使用频率也最高的桩基种类。但是,这两种桩基的使用条件却存在差别,针对不同的施工条件和工程性质,一般需要选择最合适的桩基,只有这样,才能够对建筑工程的质量予以充分的保障。
1 预制桩特点
(一)桩的承载力比较大
一般来说,在道路桥梁工程中所使用到的预制桩都属于挤土桩。将这种桩打入土层之后,周边的土层就会因为这种挤压作用被挤密,从而使得地基的承载力得到有效的提高。但是,从另外一个角度来看,将桩打入土层的过程中,若是操作不当,还有可能会导致桩周围的地面隆起,甚至导致邻桩上浮。
(二)成本比较高
在现实情况中,预制桩中所使用到的配筋是根据相关的应力进行严格的设计的。因此,这些配筋通常会远远超过正常工作的荷载需求,所消耗的钢材也非常多。而且,若是需要接桩,还需要增加其他的费用。
(三)桩身质量容易得到控制
在实际情况中,若是在道路桥梁工程中应用到预制桩,那么对于桩身质量的也就非常容易得到控制。由于桩身砼的密度通常都比较大,所以这种桩的抗腐蚀性能也非常强。除此之外,这种桩的施工工序也相对来说比较简单,所以工效较高。但是从相反的角度来看,在预制桩的施工过程中,若是采用锤击或者振动的方式来进行,则会产生很大的噪音,影响到周围居民的正常环境。因此,若是在居住区周围施工,则应该采用静压桩机来完成操作。
(四)需要合理地控制单节桩的长度
在道路桥梁工程中若是使用到了预制桩,那么所使用的单节桩的长度则不能过长,也不能过短。考虑到起吊设备的实际能力,一般需要将单节桩的长度为10米左右。而若是长度不够,则需要接桩,这个时候接头部分就会比较薄弱,从而降低桩的承载能力。
(五)适用于水下施工
通常情况下,若是道路桥梁工程中遇到了比较厚的坚硬底层,那么预制桩就很难穿过这种地层。这个时候,一般需要借助其他的施工措施来完成操作。比方说预钻孔,这种方法能够使预制桩成功穿过坚硬地层。另外,预制桩也适用于水下施工。
2 关于灌注桩
(一)特点
1、灌注桩的单桩承载力比较大
在道路桥梁的施工过程中,若是采用了大直径钻孔或者是挖孔灌注桩,那么单桩的承载力就会非常大。而且,若是桩身的直径太大,那么桩孔底部的杂物也不同意被清理干净,因此,单桩的承载力变化也比较大。
2、钢材消耗少,成本比较低
在实际情况中,若是在桥梁工程中使用到灌注桩,而且灌注桩的存在仅仅只需要承受轴向压力时,这个时候只需要少量的构造钢筋就能够完成。而若是需要制作钢筋笼,也可以按照实际的工作荷载需求来进行布置。相对预制桩来说,这种方式对于钢材的消耗更少,成本也更低。
3、桩身的质量不好控制
通常情况下,相对预制桩来说,灌注桩更加经济实惠、成本较低。但是从另外一个角度来说,灌注桩的桩身质量也没有预制桩那么容易控制。在实际情况中,灌注桩很容易出现断桩、露筋或者是夹泥的的情况。
4、能够适用于任何土层,没有桩长限制
一般来说,灌注桩在任何土层中都能够使用。而且,针对土层的实际性质,还可以适当地改变桩长,没有最长和最短的限制。目前,已经存在直径2m的钻孔灌注桩,也有长度达到88m的灌注桩。
5、不适用于水下施工
一般来说,灌注桩都不适用于水下施工。但是,针对某些桥桩施工过程中,也有施工人员采用钢围堰的方式来进行水钻灌注桩施工。这种方式能够在一定程度上保证水钻灌注桩的施工工艺,从而保证桥梁工程的质量。
(二)施工工艺
1、开式灌浆
在钻孔、预埋灌浆管、溢浆管以及浇好桩身混凝土之后,就将相关的水泥浆液直接灌注到桩底的土层当中,使水泥浆液与桩底周围的土体、沉渣等凝固在一起,从而形成一种高强度的“混合体”。
2、闭式灌浆
在钻孔、预埋灌浆管、溢浆管以及浇好桩身混凝土之后,把水泥浆液直接灌注到桩底预制的具有弹性的腔体当中,随着水泥浆的逐渐增加,灌浆压力也会逐渐增加,弹性腔体也就会因此扩张,从而在桩底的土层中形成一种高强度的“结合体”。
3、人工挖孔灌注桩
在人工挖孔之后,预埋好相关的导管,浇灌好桩身的混凝土之后,就可以将钻机沿着导管钻入桩端的土层当中,之后就可以开始灌浆操作。这种方式的使用没有太大的限制,就算是桩基存在缺陷,这种方式也能够使用。
以上三种施工工艺都是在实际的施工情况中比较常用的,而且也都取得了比较显著的效果。
3 在道路桥梁工程中关于预制桩和灌注桩的选择
(一)可以选择预制桩的情况
1、存在大面积的打桩工程
相对于灌注桩来说,预制桩的施工工序更加简单,而且工效也更高。因此,对于某些需要大面积打桩的道路桥梁工程,或者是所需桩数比较多大的时候,就可以选择预制桩。这样一来,就能够在保证施工进度的前提下,充分地节约投资资本。
2、在工期较短、较急的工程中
在现实情况中,若是道路桥梁工程的工期比较短、比较紧,那么就可以选择预制桩。因为灌注桩一般需要现场埋管、灌浆,所消耗的时间比较多。而预制桩一般都是提前在工厂预制好的,可以直接使用,因此能够有效地缩短工期。
3、在土层比较松软的地方
在道路桥梁工程中,若是当地的土层比较松软,没有坚硬的土层,这个时候就可以选择预制桩,这样一来,在将预制桩打入土层中时,就不会太过费力,也不用借助其他施工措施,就能够轻松地将预制桩打入土层中。
(二)可以选择灌注桩的情况
1、在单桩承载力比较大的建筑工程中可以使用水钻灌注桩在灌注桩中,有一种非常常见的类型,那就是水钻孔灌注桩。这种桩除了不能够在砾石层、碎石土以及自重湿陷性黄土中不能使用之外,在其他的土层中都能够使用。而且,对于一些单桩承载力比较大的建筑,或者是大型的桥梁工程中,几乎都有水钻孔灌注桩的使用。比方说,在著名的南京长江大桥工程中,就有利用到这种桩型。
2、地下水比较少、对安全要求较高的时候
在道路桥梁工程中,若是施工当地的地下水比较少,而且对于安全的要求比较高,这个时候,就可以选择人工控孔灌注桩的方式来进行。但是,在这里需要注意的是,这种方式在砂土、碎石土等土层中不适用。
4 结束语
在道路桥梁工程中,桩基础的施工非常重要。而预制桩和灌注桩又是桩基础施工最常见的类型。通过上文的分析,对于预制桩和灌注桩也有了更深的了解。预制桩和灌注桩具有不同的特点,适应的环境条件与施工质量也存在差别。因此,在实际工程建设中,就需要根据具体的需求和实际的施工条件来选择最合适的桩型,确保道桥施工质量。