旋挖桩与冲孔桩的技术经济对比

1、深度分析：旋挖桩与冲孔桩的技术经济比较近年来，随着建筑业的快速发展，钻孔(冲孔)孔桩在建筑工程中得到了广泛应用。目前，钻孔(冲孔)孔桩除了使用孔制作方法外，还使用相同的流程制作钢筋笼、安装钢筋笼、混凝土浇筑等。孔加工方法主要有旋转孔和冲击孔两种，两种孔加工工艺在不同施工条件下的适应性、施工效率、成本等多种多样。本文旨在对旋转钻孔冲击成孔的两种成孔方法进行比较分析，为类似的工程建设提供参考。一.概述(1)挖孔桩回转挖土机是以回转斗、短螺旋钻头干燥、湿钻、反推、重复循环作业为基本功能的机械设备。动力头形式的旋挖机采用短螺旋钻或旋转穿孔机，通过强扭矩直接旋转土、碎石等钻头，然后快速提出孔，以一定直径

2、和深度的桩孔进行工作。(2)冲孔档案冲孔桩机是使用冲击钻头在孔底受到冲击而钻孔的机械设备。利用冲切文件机械装置将一定重量的冲击钻头提升到一定高度，使其自由下落，利用自由下落冲击动力，在孔底部进行周期性冲击粉碎过程中，泥浆循环的方式清理孔内的碎片，形成一定直径和深度的桩孔。二.技术特性比较应用地层1.旋挖桩：适合粘土层、粉砂层、砂层、强度不高的节理砂岩层、中风化泥岩和强风化岩石，单轴抗压强度30MPa以下的坚硬岩石中孔隙形成速度理想。可以满足大多数高层建筑和桥梁建设环境的要求。(目前国内单轴抗压强度120MPa岩床的旋挖钻探工程正在成功进行)2.冲孔桩：适用于填土层、黏土层、淤泥层、粉砂层和碎石

3、土、砾石层、岩溶发育岩石和裂缝发育岩石工程、地下漂白剂、建筑垃圾钢筋混凝土垃圾等复杂场地条件下，通常不需要其他处理手段的桩基施工、高适用性、好的“啃硬骨头”。符合大地1.扶轮发掘文件：要求本身，场地要求比较严格。回转挖土机通常自重70t左右，但由于轨道与地面接触面积约为7.0m2，因此所需的基础支撑力为100KPa左右，在地表水相对丰富或雨季的情况下，为了确保回转挖土机正常运行，通常使用回填砖坯渣。2.冲孔桩：桩锤重量约10t，桩机重量约15t，施工过程中发生的振动荷载高的施工作业面要求，指标数相对丰富，或雨季施工时，为了提高土的承载力，应采用压缩等级碎石法。孔方式1.挖孔桩：可以用短螺旋钻头

4、进行干挖作业，也可以用旋转钻头进行泥浆护壁的湿挖作业。2.冲孔桩：只有用泥浆保护墙的方法才能撞到孔。钻孔速度1.旋转挖土机：旋转挖土机使用动力钻头，钻头的钻孔力与钻杆、打桩机的重量相结合，钻孔能力强。据统计，旋挖机的成孔速度最快于1m/min，在同一地层中，成孔机的成孔速度为3-5倍，优势明显。2.冲孔桩：钻孔本身重量有限，在硬土层钻探时，钻头受到了足够的压力，影响了成孔速度，每1 2米钻头停止挖掘，大部分工作时间都用在钻头和止动钻头上，文件孔越深，钻孔、挖掘时间越长，总冲量速度越低。除渣方法1.旋挖桩：用旋挖钻头直接旋转土壤、砾石和其他钻渣后，迅速提出孔外，渣相对干净彻底，孔底沉淀物厚度一般

5、可控制在3厘米以内。通过泥浆循环渣，1.2米桩控制为5-7厘米，1.4米以上桩通常控制为7-10厘米。2.冲孔档案：孔底部沉淀物很难挖出，档案的支撑力可能不够稳定。文件质量1.旋转挖孔桩：孔壁较软，桩径上下一致，孔壁极少发生泥浆残渣沉淀物，出现破碎桩、桩体夹、蜂窝等质量问题的可能性较小。2.冲孔桩：孔径不均匀，孔壁相对光滑，泥浆护壁、底切情况下，孔壁粘有大量泥浆，破碎桩、桩块泥浆、蜂窝等危险较高。埋设软管1.旋挖桩：套管安装方便，可使用钻机动力头的自重、加压缸、额定力矩和升降机自动推或卸钢软管。2.冲孔文件：依靠有操作经验的工人嵌入冲孔和挖土机等。扩大地板1.旋挖桩：与扩头工具一起组成，可扩底

6、施工。冲孔档案：无法展开楼板。混凝土填充系数1.旋挖桩：由于计算机的精确控制，旋挖桩钻孔过程中钻头重复钻孔过程中的钻孔角度、垂直控制准确，孔径精确的孔质量高，充填系数一般为1.031.05。2.冲压件：由于锤上下往复，钢丝绳的旋转使锤摇晃时，桩孔不圆，膨胀率高，混凝土充填系数一般大于1.2。无机层判断1.旋挖机进入强度高的岩石时，旋挖机的钻孔速度明显降低，钻杆有明显的抖动，达到预判深度后，可以直接将开挖的岩体拉至地面，直接观察孔底基岩的情况，及时准确地判断岩石中的情况。2.冲孔桩机必须依靠泥浆周期将孔底的岩石残渣取出，并混杂了继续悬在其中的早期岩石残渣，不能判断及时准确地进入岩石，往往要比设计

7、高20 30厘米才能完成孔。单桩承载力1.旋转挖掘机由管底角叶片切孔，孔后孔壁相对粗糙，与钻孔灌注桩相比，孔壁上的泥浆渗透效果很小，桩后桩与土的结合度较高，单桩的承载力相对较高。2.冲击成孔，泥浆的涂抹作用使孔壁相对光滑，单桩的承载力相对较低。环境保护1.回转式开挖在正常情况下可以建造干燥法，不需要泥浆护壁，特殊地层需要泥浆护壁时，泥浆仅起到支撑作用，钻井中的泥浆含量相当低，污染源大大减少。2.冲击钻头在钻井、挖泥过程中要采取更多的泥浆循环方式，施工中要在场内设置泥浆池，文明工程难以控制。淤泥排放1.旋转挖孔桩采用干燥法打洞，滤土比较干燥，滤土量约为理论家的1.3倍，降低运输成本，运输比较方便

8、。2.冲击桩以泥浆循环方式清理残渣，剩余泥浆含水量高，剩余泥浆量约为理论量的1.8倍，运输数量增加，运输不便。噪音1.旋转挖掘机工程的噪音主要来自机身发动机的声音和钻杆崩渣时阀门的冲击声。回转挖掘机工作产生的噪音为7090db左右，对现场周围环境的生活生产影响相对较小。2.冲击文件受冲切文件机械工作原理的限制，难以避免噪音污染，30米范围的噪音实际检测超过100db，特别是进入岩石冲切工程时噪音更大，噪音污染更容易制造。步行1.旋转钻头位移可以由自己的轨道自行移动，无需其他机械协助，从一堆移动到另一堆通常只需要15-20分钟左右。2.冲击钻头由自己的绞车或起重机从一个文件位置移动到另一个位置通

9、常需要6090分钟以上。文件机位置1.旋挖：利用先进电子控制设备确定桩孔位置，挖掘机始终保证最佳钻孔状态。2.冲击文件：手动控制移位，定位，慢速位置和不准确位置。文件孔1.旋转挖孔桩：垂直开挖精度高，通过电液先导自动控制系统，可以准确调整整个装置座水平度和桅杆垂直度，垂直精度可控制在1以内。2.冲击文件：保证冲压桩机机身水平，机架垂直，冲压锤自重，精密控制在8以内，施工过程中容易产生斜孔、弯孔。用电负荷1.旋挖桩：用机身柴油机提供动力，特别适合施工现场没有电的情况。此外，消除电缆牵引布局和保护，安全性较高。2.冲击文件：2.2米文件直径以下的文件机单机使用功率为60千瓦，泥浆泵使用功率约为30

10、千瓦，总使用功率约为90千瓦。通常，安装20个飞行员有安全风险，电力负荷约为1800千瓦，电力负荷大。人员配置1.旋挖：机、挖、挖可以由一名桩机操作员控制，其他2-3人确定位置，套管插入辅助工作，一般需要3-4人。冲击文件：移动机器、定位、泥浆护壁、矿渣等都需要6-10名人员。三.孔工作效率比较以广州某高层住宅项目a为例，该项目桩基为混凝土灌注桩，桩径为1.2米，1.5米两种，桩长为初步22 50米，实际施工桩长为22 60.8米，共324个桩。场地的地质情况分别是人工冲积层、冲积层、残积层、基础岩层。岩床根据其风化程度分为完全风化、强风化、中间风化、微风化4个岩石地带。桩端持力层是微风化的岩

11、石，单轴抗压强度为11MPa，完全满足旋转挖掘机的施工要求。这项工程在桩基施工过程中采用旋转穿孔和冲孔两种成孔方式，通过比较，我们得出了以下结论。(1)旋挖机、冲孔桩机整体桩孔形成工作随着孔深度的增加而逐步提高，但旋挖机工作效率的提高速度大于冲桩机。旋挖机高孔作业的优点可以更好地出现在长桩孔中，孔的形成深度越大，孔的优点就越大。(2)旋挖机、冲孔桩机整体桩孔成形工作随着孔直径的增加而逐步增加，但冲孔桩机比旋挖机提高了更大的速度。旋挖机的最大输出扭矩是固定的，所以如果切换到较大的钻头，其施工效率基本不变；冲孔桩机加大桩径后，可以使用更大的桩锤，提高输出功率，显着提高施工效率。说明在小桩直径桩基施

12、工中使用旋转挖掘机比冲孔桩机有利，随着桩径的增加，这些优点逐渐减少。(3)旋转挖掘机和冲孔桩机对微风化岩石的工作效率比达到了最大值。挖土机是有动力的主动钻探，因此输出功率一致，对土层、岩层的破坏力一致。冲切桩机由于开挖力对桩锤自由落体的冲击，岩石地层的破坏力远低于土壤破坏力。因此，在岩石进入阶段，冲孔桩机会大大降低，旋挖机工作效率降低，但减少幅度不大。说明挖掘机比冲床打桩机更适合于岩石深度大或岩体地质条件变化的情况下的工程。结合上述几点，旋挖机可以在桩长、桩径、岩石地层的丰富条件下最大限度地提高其优越性，其相对冲切桩机的工作效率比也将最大化。四。成本比较以广州某高层住宅项目b为例，该项目的桩基

13、设计为冲孔灌注桩工程，桩数为1499个，桩体长度约8 12米(平均10米)，桩端支柱层为微风化室壁岩，项目桩入岩深度2米。场地的地质情况分别为人工充填、粉质粉质粘土、粉质粘土、泥质粉质砂岩。取样岩石的单轴抗压强度在619MPa之间，属于较软的岩石，完全满足旋挖机的施工要求。(1)建筑成本比较通过对比，在相同的地质条件下，冲击孔的施工成本低于旋转孔，其单价最高为303.6元/m3。随着文件直径的增大，单价差异也在缩小。结合工作效率比较，可以看出，与冲击相比，通过回转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，其成本增长速度慢，但工作效率增长快。增加费用的同时，洞施工

14、效果明显提高，缓解施工期压力，确保如期完工，是非常有利的。其他费用比较：采购费用1.旋挖钻机：整机价格较高，国产挖掘机价格约为400500万韩元，进口钻机价格600多万韩元。对于一般基础建设企业来说，一次性购买数百，数千万韩元的设备有点困难。2.冲击文件机：1米文件直径文件机，每台约11万，1.5米文件直径文件机，约12万。价格比较便宜，设备购置成本低。其他成本比较：持货成本1.旋挖：长时间，旋挖机的满载正常运行寿命超过6000小时，超过此寿命，部分部件需要更换维修。尤其是液压系统主泵、动力头和钻杆，这些重要部件的维修成本高，时间也长。要经常检查钢丝绳磨损、卡带、转向装置是否灵活，以免突然钻头脱落。冲击文件机：冲击钻头磨损快，每天需要修理焊接；地层不均匀，特别是岩溶地区容易发生刀锤、锤击、斜孔等事故，维护需要很长时间，但维护费用较低。其他成本比较：材料成本冲击文件中的混凝土填充系数约为1.03-1.05。混凝土填充系数约为1.2或更高，混凝土用量比挖孔桩多得多。其他费用比较：未使用的排放