除了成孔方式的差异外,钻(冲)孔桩在钢筋笼制作、安装以及混凝土浇筑等方面均采用了统一的工艺流程。成孔方式主要分为旋挖成孔和冲击成孔两种,这两种方式在不同的施工环境下,会展现出不同的适应性、施工效率及成本等方面的特性。
旋挖桩机通过回转斗或短螺旋钻头进行干湿钻进,通过逐次取土并反复循环的方式成孔。其工作原理在于利用强大的扭矩,通过短螺旋钻头或旋挖斗直接旋转挖掘土或砂砾等钻渣,随后快速提出孔外,从而形成预定直径和深度的桩孔。
冲孔桩机则 利用冲击钻头对孔底进行冲击破碎。其工作原理是,通过冲孔桩机的动力装置将具有一定重量的冲击钻头提升至一定高度后释放,利用自由下落的冲击力对孔底进行周期性冲击破碎。在此过程中,泥浆循环被用于清理孔内碎屑,进而 形成符合设计要求的桩孔。
技术方面:
旋挖桩主要适用于粘土层、淤泥层、砂土层以及强度不高的胶结砂岩层、中风化泥岩和强风化岩。在单轴抗压强度不超过30MPa的硬岩中,其成孔速度表现尤为出色。能够满足大多数高层建筑和桥梁施工的需求。冲孔桩的适用范围则更为广泛,包括填土层、粘土层、粉土层、淤泥层以及碎石土层等。此外,它还适用于卵石层、岩溶发育岩层和裂隙发育的岩层施工。
在技术特点上,旋挖桩具有更高的施工精度、更小的噪音、较强的单桩承载力。其噪声主要来源于机身发动机和钻筒倒渣时的活门撞击,据实测旋挖机操作时的噪音水平约为70~90分贝,对周边环境和生产生活的影响相对较小。旋挖桩的单桩承载力也相对较高,成孔后 孔壁平滑、桩径上下一致,极少出现泥渣沉结物,因此断桩、桩身夹泥、蜂窝等质量问题的可能性较小。
相比之下,冲孔桩在施工精度、精确判断入岩情况等方面略逊色,其成孔直径难以统一、孔壁不够平滑, 存在较多的质量风险。在判定持力层方面,旋挖机具有显著优势,而冲孔桩机判断入岩情况往往滞后于设计要求。
在施工效率方面,旋挖桩明显优于冲孔桩,尤其在长桩施工中成孔速度较快。在高层住宅工程中,旋挖机的工效提升速度明显快于冲孔桩机,尤其是在长桩成孔中,其优势更为明显。而成孔后旋挖桩机产生的余泥量大约是理论方量的1.3倍左右,相对便捷且成本较低。
然而,旋挖桩设备投入高,一台旋挖桩机通常需3~4人操作,对设备的维修费用也较高,需要定期检查和更换关键部件。但从整体费用和施工效率上考虑,旋挖桩在长远看来其经济性更佳,能够在增加少量费用的同时,大幅提高工效,对缓解工期压力、确保工程按时完成具有重要意义。
综上所述,在多个方面,包括噪声、移动性、桩机定位、桩孔精度、用电负荷以及人员配置等, 旋挖桩都展现出了显著的优势。尽管旋挖桩在设备投入上成本较高,但从整体费用和施工效率上考虑,它仍是一种理想的施工工艺,能够有效保证经济效益和施工质量。
