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    方樁機在預制鋼筋混凝土方樁截除中的應用

    2020-01-20 09:36

      近年,鋼筋混凝土預制方樁以其生產加工方便,沉樁速度快,接樁安全可靠等優點,特別適用在以摩阻為主,端承力為輔的軟土地基中,同時也縮短了建筑工期。但在沉樁后對上部的樁頭進行破除時,效率往往很難得到提高?,F在對樁頭的處理方法主要有:風鎬,液壓鎬,破碎錘等,主要是通過外力沖擊作用來破壞樁體混凝土,易對母樁造成影響,并且施工效率低,成本高,噪聲大,人工施工時的環境危險復雜,安全風險高。

      本文以江蘇泰信機械科技有限公司生產的KP500S方樁機及配套的KPS15液壓泵站在徐州宿遷一處工地施工為實例,對方樁機的結構、施工工法和施工成本進行分析,為方樁機作業工法的推廣積累一些經驗。

      1、方樁機構成及簡介

      方樁機(圖1)又名全液壓式截樁機,是一種通過動力源給其多個油缸同時提供高壓液壓油,油缸直接驅動釬桿,同時擠壓樁身,利用釬桿頭的特殊形狀,將混凝土破碎的設備。主要由截樁機架、油缸、釬桿、吊鏈、油管等部件組成。

    圖1方樁機
    圖1方樁機

     

      2、施工工地簡況

      工地處于徐州宿遷市內,為一個商品房的二期工程,設計樓房共8棟,采用鋼筋混凝土預制方樁為樁基礎,樁徑:400mm×400mm。沉樁標高后需截樁高度1.2米左右。每棟樓盤沉樁120根左右,整個工程方樁共955根。甲方要求每棟樓在沉樁后3天內完成破樁。第一棟樓采用人工風鎬破樁,效率很不理想。從第二棟樓開始方樁機進場施工。圖2

    圖2施工現場
    圖2施工現場
     

      3、方樁機截樁施工

      1.施工準備

      1.1選用KP500S型方樁機進行截樁施工,動力源采用KPS15液壓泵站,設備移動采用50塔吊一臺。KP500S方樁機主要參數見表1。

      1.2根據場地大小,液壓泵站電纜使用60米。泵站與方樁機連接的液壓膠管為80米。

        2. 施工工藝流程 (見圖3)


    圖3 施工工藝流程
    圖3 施工工藝流程


      3.施工過程

      3.1設備連接

      塔吊先將KPS15液壓泵站吊到樁群的正中間,檢查液壓油油位后,連接油管和電纜,開機并確認油泵轉動方向正確。

      3.2套樁截樁過程

      用塔吊將KP500S吊起,并以它為移動載具,由施工人員指揮輔助將方樁機套入樁身,在截第一段時,在距離樁上端面400mm左右處截(圖4),以后往下每隔距離不大于300mm左右截一次。在截最后一段時先清除掉落在樁體周圍的碎混凝土,再對準標高線截最后一次。

      圖4第一次套樁

      3.3清樁

      截完后,將截樁機轉移至下一根樁,重復上一步。剩下截過的碎樁(圖5),由二名施工人員配合使用鋼筋鉗將橫筋剪斷并用鐵釬將碎混凝土清除,回收散落的鋼筋。

      圖5截完后的碎樁

      3.4特殊樁

      由于現場在一基坑中還有6根長樁。需截的長度在3M以上。在使用上迏方法截碎后,將主鋼筋超出的部分用氣割切斷,最后再用塔吊將切掉的樁體吊出基坑后處理(圖6),并回收鋼筋。

      圖6吊運切割下的碎樁

      4、經濟分析

      此工地每根樁平均高1.2米,甲方提供電源和塔吊,截樁費35元每根,截下的鋼筋由乙方處理?,F場估算每根樁截下的鋼筋值5元。我們通過人工截樁和設備截樁二種方式對比來進行經濟分析:

      4.1人工破樁(8小時)

      4.1.1截樁效率:1小時一根,每天截8根,毛收益:8×(35+5)=320元。

      4.1.2截樁成本:

      4.1.2.1風鎬釬桿損耗:

      釬桿成本20元/根,風鎬釬桿在打磨修理后能有限的重復使用。按每天消耗5根計算。每根樁損耗:5×20/8=1.25元/根。

      4.1.2.2設備折舊費:

      按國家規定,機械折舊年限為10年,固定資產凈利殘值率為5%,我們按5年,殘值率5%計算。

      空壓機和風鎬購置成本:1500+250=1750元

      年折舊率=(1-預計凈利殘值率)/預計使用年限×100%

      年折舊額:1750×(1-0.05)/5=332.5元

      日折舊額為:332.5/365≈1元/日

      其它費用:按每根樁1元計算

      總成本:1.25+1+1=3.25元/根

      人工截樁日收益:8×(40-3.25)≈294元

      4.2KP500S截樁:(8小時)

      設備準備時間:半小時包括:吊運泵站,接電纜和液壓膠管。

      4.2.1截樁效率:7分鐘/根(表2),每天可截樁:

     ?。?-0.5)×60/7=64根,毛收益:64×45=2880元。

      4.2.2截樁成本:

      4.2.2.1釬桿損耗:340/2000×8=1.26元/根

      340:釬桿成本。單位:元

      2000:釬桿壽命。單位:根

      8:每臺設備釬桿數

      4.2.2.2人工費用:按每人150元一天,標準配三人

      每根樁人工成本:150×3/64≈7元/根

      4.2.2.3工人午餐費:100元。換算成每根成本:100/64=1.56元/根

      4.2.2.4設備折舊費:

      按國家規定,機械折舊年限為10年,固定資產凈利殘值率為5%,我們按5年,殘值率5%計算。

      設備采購成本:

      KP500S方樁機加KPS15液壓泵站采購成本:150000元

      年折舊率=(1-預計凈利殘值率)/預計使用年限×100%

      年折舊額:150000×(1-0.05)/5=28500元

      日折舊額為:28500/365≈78元

      換成每根樁成本:78/64≈1.22元/根

      其它成本:如液壓油損耗,維護,維修費用等,我們按每根2元估算。

      每根樁總成本為:1.26+7+1.56+1.22+2≈13元

      日收益:64×(40-13)=1728元

      通過對上述數據分析,人工破樁因工具使用簡單,在截單根成本上很低,但"人海戰術"和效率非常低下,也已經越來越不能滿足現代施工的要求。在方樁機的成本構成中,工人的費用也占了大部份,對其后續改進空間很大。相對人工破樁,方樁機操作簡單、高效的特點,也使得其可以創造出較好的經濟效益。

      5、結束語

      隨著人力成本的不斷高漲,用機器設備取代人工施工的趨勢也越來越明顯。通過方樁機在宿遷的施工案例,與其它破樁方式相比,方樁機具有以下突出的優點。

      1、有效減少施工人員數,提高施工效率,降低了施工成本。施工時能根據現場施工工況選擇合適的工作平臺;

      2、新的截樁方式,對母樁無影響,能有效保證工程施工質量;

      3、對狹小低洼空間適應性強,通過選擇不同平臺的配套及調整吊鏈長度,適應不同的施工環境;

      4、施工時設備及樁頭與操作人員安全距離大,人員無需進入基坑作業,可有效預防安全風險。

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