旋挖桩与冲孔桩的武艺经济比力
比年来，随着修建施工行业的敏捷提高，钻（冲）孔桩在工程施工中取得了广泛的使用。现在，钻（冲）孔桩除了在成孔办法上不同之外，其在钢筋笼制造、钢筋笼安装、混凝土浇筑等方面均接纳了相反的工艺。其成孔办法主要有旋挖成孔和打击成孔两种，在不同的施工条件下，这两种成孔工艺的顺应性、施工听从、本钱等也不尽相反。本文旨在经过对旋挖成孔、打击成孔这两种成孔办法举行比力、分析，为同类工程施工提供参考。
一.概述
（1）旋挖桩
旋挖桩机是用回转斗、短螺旋钻头举行干、湿钻进，逐次取土，反复循环作业成孔为基本功效的机器装备。旋挖机接纳动力头情势，其事情原理是用短螺旋钻头或旋挖斗，使用强壮的扭矩直接将土或砂砾等钻渣旋转发掘，然后快速提出孔外，构成具有一定直径和深度的桩孔。
（2）冲孔桩
冲孔桩机是使用打击钻头对孔底打击决裂成孔的机器装备。其事情原理是使用冲孔桩机动力安装将具有一定分量的打击钻头提升到一定高度后让其自在下落，使用自在下落的打击动力对孔底举行周期性的打击决裂，历程中用泥浆循环的办法对孔内碎屑举行算账，构成具有一定直径和深度的桩孔。
二.武艺特点比力
实用地层
1. 旋挖桩：实用于粘土层、淤泥层、砂土层、强度不高的胶结砂岩层、中风化泥岩和强风化岩，在单轴抗压强度30MPa以下硬岩中成孔速率较抱负。能满意绝大大多的高层修建和桥梁施工情况的要求。（现在国内已告捷举行过单轴抗压强度120MPa岩层中的旋挖成孔施工）
2. 冲孔桩：实用于填土层、粘土层、粉土层、淤泥层和碎石土层，也实用于卵石层、岩溶发育岩层和裂隙发育的岩层施工，在繁复的园地条件下（如地下漂石、修建渣滓含筋量高的钢筋砼渣滓等园地内）寻常无须接纳其他处理伎俩可直接举行桩基施工，其实用性高，善于“啃硬骨头”。
对园地
1. 旋挖桩：要求 自严重，对园地要求比力严厉。旋挖桩机事情形态自重寻常在70t支配，但其履带与地表交往面积约7.0m2，以是要求的地基承载力在100KPa支配，在地表水比力丰厚或旱季施工情况下，寻常需接纳回填砖渣的办法确保旋挖桩机的正常运转。
2. 冲孔桩：桩锤分量约10t，桩机分量约15t，加上施工时产生的振动荷载对施事情业面层的要求高，在地表水比力丰厚或旱季施工情况下，需接纳挤填级配砂石办法提高土层承载力。
成孔办法
1. 旋挖桩：可用短螺旋钻头举行干挖作业，也可用回转钻头在泥浆护壁的情况下举行湿挖作业。
2. 冲孔桩：只能接纳泥浆护壁的办法打击成孔。
钻进速率
1. 旋挖桩：旋挖机接纳动力钻头，钻头的钻进力加上钻杆、桩机的分量，钻进才能强。据统计，旋挖桩机成孔速率最快能到达 1m/min，在相反的地层中，旋挖机的成孔速率是冲孔桩机的 3-5倍，上风分明。
2.冲孔桩：钻机本身分量仅限，举行硬土地层钻孔时，难以确保钻头施加充足的压力，从而影响了成孔的速率，且每钻进1~2m需停钻掏渣，大局部作业时间斲丧在提放钻头和停钻掏渣上，桩孔越深，提钻、掏渣耗时越长，其全体冲进速率较低。
清渣办法
1. 旋挖桩： 使用旋挖钻头直接将土、砂砾等钻渣旋转发掘，然后快速提出孔外，清渣相对干净、彻底，孔底沉渣厚度寻常可控制在3cm以内。 经过泥浆循环清渣， 1.2m桩可控制在5-7cm， 1.4m以上桩寻常在7-10cm。
2. 冲孔桩：孔底沉渣难以掏尽，将会使桩承载力不够安定。
成桩质量
1. 旋挖桩：孔壁比力平滑、桩径上下一律，孔壁超少显现泥渣堆积物，显现断桩、桩身夹泥、蜂窝等质量成绩的约莫性较小。
2. 冲孔桩：成孔直径难以一致、孔壁相对不够平滑，在泥浆护壁、掏渣的情况下，极易招致孔壁附有多量泥渣沉结物，存在断桩、桩身夹泥、蜂窝等风险较高。
护筒埋设
1.旋挖桩：护筒安装便利，使用钻机动力头的自重、加压油缸、额外转矩和提升力可主动将钢护筒压入或拔出。
2.冲孔桩：依托有利用履历的工人接纳冲锤及挖机等埋设。
扩底
1. 旋挖桩：设置有共同扩展头东西，可举行扩底施工。
2. 冲孔桩：无法扩底。
混凝土充盈系数
1.旋挖桩： 由于接纳电脑准确控制，旋挖桩钻进历程中，钻头反复钻进历程中钻进角度、垂直度控制准确，孔径准确成孔质量高，充盈系数寻常为1.03~1.05。
2.冲孔桩： 由于冲锤上下往复活动，随着钢丝绳的旋转动员冲锤摆动容易形成桩孔不圆，扩孔率较高，其混凝土充盈系数寻常大于1.2。
持力层推断
1. 旋挖机在进入强度较高的岩层时，旋挖机的钻进速率分明低落，钻杆有分明的发抖，当到达预判的深度后可直接将发掘的岩土提升到地表，直接察看孔底基岩情况，及时准确推断入岩情况。
2. 冲孔桩机必要靠泥浆循环才干将孔底的岩渣带出，并且还稠浊了不休悬浮在此中前一阶段岩渣，致使未能及时准确推断入岩，屡屡比计划要求入岩20~30cm才干终孔。
单桩承载力
1. 旋挖桩机靠筒底角刃切土成孔，成孔后孔壁比力粗糙，同钻孔桩比力孔壁几乎没有泥浆的涂抹作用，成桩后桩体与土体的团结水平比力高，相对而言单桩承载力要高。
2. 打击成孔，在泥浆的涂抹作用下，孔壁相对平滑，但承载力相对要低。
情况保护
1. 旋挖在正常情况下可举行干法施工，不必要泥浆护壁，即使在特别地层必要泥浆护壁的情况下，泥浆也只起支护作用，钻削中的泥浆含量相当低，沾染源大大变小。
2. 打击钻在钻进、掏渣历程中多接纳泥浆循环办法，在施工中需在场内设置泥浆池，文明施工难以控制。
淤泥排放
1. 旋挖桩接纳干法成孔，余泥较为干枯，余泥量约莫是实际方量的1.3倍支配，可低落运输本钱且运输较为便利。
2. 打击桩因接纳泥浆循环办法清渣，余泥含水量高，余泥量约莫是实际方量的1.8倍支配，运输工程量增大且运输不便利。
杂音
1. 旋挖桩机施工的噪声主要来自机身倡导机的声响和钻筒倒渣时的活门撞击声。旋挖机利用中发射的杂音在70~90db 支配，对园地周边情况的生存消费影响相对较小。
2. 打击桩受冲孔桩机事情原理的制约，杂音沾染很难制止，检测30m范围杂音竟达100db以上，尤其是进入岩层冲孔施工时，杂音将更大，容易形成杂音沾染。
行走
1. 旋挖钻移位靠本身履带可以自行挪动，无需其他机器共同，从一个桩位转移到另一桩位寻常15~20分钟即可。
2. 打击钻靠本身卷扬大概起重机器共同，从一个桩位转移到另一桩位寻常则需60~90分钟乃至更长。
桩机定位
1. 旋挖桩：使用优秀的电子控制装备举行桩孔的定位，并确保旋挖机一直处于最佳的钻进形态。
2. 打击桩：人工控制移位、定位，定位缓慢且不准确。
桩孔
1. 旋挖桩：垂直钻掘精度高，经过电液先导主动控制体系，可以准确地调停机座水平度和桅杆的垂直度，垂直精度控制在1‰以内。
2. 打击桩：用冲孔桩机机身的水平度、机架的垂直度、冲锤的自重来确保，精准度约莫控制在8‰以内，施工历程中容易显现斜孔、弯孔。
用电负荷
1. 旋挖桩：接纳机身柴油倡导机提供动力，对施工园地没有效电的情况尤其实用，同时也省去对电缆的拖运布设和防护，宁静性相对较高。
2. 打击桩： 2.2m桩径以下桩机单机用电量为60kw，泥浆泵用电量约30kw，总用电量约90kw。正常情况下，若装备20台桩机，用电负荷约1800kw，用电负荷大，且存在一定的宁静隐患。
职员设置
1. 旋挖桩：移机、掏渣均由桩机利用职员一人控制即可完成，另需装备2~3人卖力定位、埋设护筒时的帮助事情，寻常一台旋挖桩机需装备3-4人。
2.打击桩：移机、定位、泥浆护壁、清渣等均需装备职员，寻常一台冲孔桩机需装备6-10人。
三.成孔工效比力
以广州某高层住宅工程A为例，该工程桩基本为混凝土灌注桩，桩径分1.2m、1.5m两种，桩长开头设为22~50m，实践施工桩长为22~60.8m，共324根桩。园地地质情况由上至下分散为人工填土层、冲积层、残积层和基岩层。此中基岩依据其风化水平分为：全风化、强风化、中风化、和风化四个岩带。桩端持力层为和风化岩层，其单轴抗压强度为11MPa，完全切合旋挖机的施工要求。
该工程在桩基施工历程中接纳了旋挖、冲孔两种成孔办法，经过比力，我们得出如下结论：
（1）旋挖机、冲孔桩机整桩成孔工效随着成孔深度的增长而渐渐提高，但旋挖机的工效提升速率比冲孔桩机的大。分析旋挖机成孔工效高的上风在长桩成孔中能更好地体现出来，并且成孔深度越大，旋挖成孔的上风就越大。
（2）旋挖机、冲孔桩机整桩成孔工效随着成孔直径的增大而渐渐提高，但冲孔桩机提高的速率比旋挖机的大。由于旋挖机的最大输入扭矩是安稳的，改用更大的钻头时，其施工听从也基本安定；而冲孔桩机因桩径变大时，可接纳更大的桩锤，增大了输入功率，因此较大幅度地提升了施工听从。分析在小桩径桩基本的施工中接纳旋挖机较冲孔桩机更有上风，而随着桩径的增大，这种上风渐渐减小。
（3）在入和风化岩时，旋挖机与冲孔桩机的工效比到达最大值。由于旋挖机是动员力的主动钻进，在输入功率坚持一律的情况下，其对土层、岩层的毁坏力是一律的；而冲孔桩机是靠桩锤的自在落体产生的打击力作为掘进力，故对岩层的毁坏力远远比对土层毁坏力低；以是在入岩阶段，冲孔桩时机大大的低落工效，而旋挖机固然也低落工效，但低落的幅度没有那么大。分析旋挖机比冲孔桩机更合适在入岩深度大或岩层地质条件多变的情况下施工。
团结以上几点，可以看出旋挖机在桩长较深、桩径较小、岩层丰厚的条件下，能最大限制的发扬其出色性，其相对冲孔桩机的工效比也将到达最大化。
四.本钱比力
以广州某高层住宅工程B为例，该工程桩基本计划接纳冲孔灌注桩施工，桩数目为1499根，桩身长度约为8~12m（均匀值取10m），桩端持力层为和风化粉砂岩，工程桩入岩深度为2m。园地地质情况由上至下分散为人工填土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、泥质粉砂岩。取样岩石单轴抗压强度在6~19MPa之间，属于较软质岩，完全切合旋挖桩机的施工要求。
（1）施工本钱比力
经过比力，得出如下结论：在相反地质条件下，打击成孔的施工本钱低于旋挖成孔，其单价差最大为303.6元/m3。随着桩径的变大，单价差也在随之变小。
团结工效比力可以看出，旋挖成孔干系于打击成孔而言，其成孔工效为后者的3-5倍，而成孔用度均匀为后者的1.24倍，其用度增速较缓但工效增速敏捷。在增长用度的同时，其成孔工效大幅度提高，这对缓解工期压力、确保准期完工是极为有利的。
其他本钱比力：购机用度
1. 旋挖钻机：整机的价格较贵，国产旋挖机价格约为 400~500 万元，入口钻机价格要 600 多万元人民币。关于寻常的基本施工企业，一次性投资几百乃至上万万元置办装备有一定困难。
2. 打击桩机：1米桩径的桩机，每台约莫11万支配，1.5米桩径的桩机，约莫12万支配。价格相对便宜，装备置办用度较低。
其他本钱比力：维修费
1.旋挖钻：用时长，旋挖机的全负荷正常事情寿命为 6000 多个小时，凌驾这一寿命后，一些部件就必要改换修葺，尤其是液压体系主泵、动力头以及钻杆钻具，而屡屡这些紧张部件的维修用度较高，时间也较长。 需常常反省钢丝绳磨损情况、卡扣松紧水平、转向安装对否机动，以免忽然掉钻；
2. 打击桩机：打击钻头磨损较快，天天均需查验补焊；遇地层不匀称，特别是岩溶地区容易显现卡锤、掉锤、斜孔等事故，维修耗时较长，但是维修本钱较低。
其他本钱比力：质料本钱
打击桩的混凝土充盈系数约为1.03-1.05。 混凝土充盈系数约为1.2以上，混凝土用量远多于旋挖桩。
其他本钱比力：淤泥排放
1. 旋挖桩：余泥量约莫是实际方量的1.3倍支配，可低落运输本钱且运输较为便利。
2. 打击桩：余泥量约莫是实际方量的1.8倍支配，运输工程量增大且运输不便利。
五.结语
经过各方面的比力分析发觉，干系于冲孔桩机而言，旋挖机机动机动，成孔速率快，施工精度高，情况沾染少，顺应的地层和施工条件范围广，在本钱略增长的情况下，其成孔工效可大幅度增长，极大水平上满意了修建对施工周期及施工质量上的要求。固然旋挖桩在装备上的一次性投入较大，但是在质量、听从以及全体用度上思索仍旧是较为抱负的施工工艺，可以从基本上确保经济效益及施工质量。
