淺談圍護結構鉆孔灌注樁工程量計算的幾個要點

郭小峰

【摘要】圍護結構灌注樁在大型基坑圍護結構中應用面相當廣，無論從施工速度和造價以及質量上看，都比其余圍護結構有較大的優勢，把握好灌注樁的工程量計算，就能很好的控制好招標控制價、投標價及在施工中的成本控制。工程材料價格占了工程造價的70%，控制好工程量，就是控制好工程材料的準確性，在控制工程成本中起了很大的作用。本文詳細的說明了圍護結構鉆孔灌注樁的計算過程及其中的需要注意的幾個要點，供同行在施工中作為參考。

【關鍵詞】圍護結構灌注樁；螺旋筋；焊接加強筋

根據施工圖設計說明及平面圖、大樣圖，將所有圍護結構灌注樁按標高的不同，分成幾大組，相同標高、相同樁徑、相同樁的配筋的樁放到一組來計算。首先打開CAD結構電子圖，同時打開相同紙質藍圖，原因是設計院結構設計師出圖的時候，總是有改動，到最后電子圖打成硫酸紙曬成藍圖后，又會發現有的東西需要改動，這個時候考慮到成本問題，就會直接在藍圖上修改，還有一個原因是CAD字體庫不全的話，打開的電子圖也會漏掉重要的符號和文字，因此工程量計算的時候，要在CAD電子圖上看圖的時候，一定要對著紙質藍圖看，否則肯定會有錯誤。打開電子圖的時候，要打開樁的平面圖、剖面圖和圍護樁的配筋圖，當兩者有矛盾時，以紙質藍圖為準，結構圖與建筑圖有矛盾時，以結構圖為準，平面圖與大樣圖有矛盾時，以大樣圖為準。

1、樁長的計算要點

在樁的配筋計算過程中，有幾個計算要點，在圖紙上只能看到樁底標高和地面標高，樁頂標高=地面標高-冠梁標高+0.5m。這個0.5m是一個容易漏掉的地方。大型圍護結構中，無論是地下連續墻還是灌注樁，在設計說明中，都會有這樣一句話，樁頂主筋錨入冠梁中，樁主筋應放在冠梁最外側受力筋里面。鋼筋籠露出樁頂設計標高不小于30d，澆注標高應比設計標高增加500mm。在實際施工中，等灌注樁灌注完成后，施工到冠梁時，就先要將這0.5m的樁頂混凝土砸除，露出鋼筋，錨入冠梁中。因此樁長=樁底標高-樁頂標高；其中砸除工程量和砸除后土石方棄置工程量也是要計算入樁的工程量中。

2、樁鋼筋的計算要點

為便于說明，理論上以樁徑為1200，主筋直徑為25，加強筋為20，箍筋為14。箍筋加密區間距為100，非加密區間距為125，樁保護層厚度為70為例說明。

樁鋼筋分為五個計算式：貫通主筋，截斷后主筋，焊接加強筋，螺旋箍筋，螺旋箍筋加密區。貫通主筋單根長=樁長+錨固長度-0.1-10，截斷后主筋長為10m。單樁主筋重量=貫通主筋單根長*鋼筋每米重*根數，總重量=單樁主筋重量*樁數。

焊接加強筋一般是2米一根，直徑按設計標高注明，當設計標高未注明時，加勁筋直徑為12，強度不低于HRB400。長度=PI（）*（1.2-0.07*2-0.014*2-0.025*2+0.02）。筋的直徑是樁的直徑-保護層*2-螺旋箍筋直徑*2-主筋*2+加強筋直徑。

螺旋箍筋計算公式=SQRT（（PI（）*（1.2-0.07*2

+0.028））^2+0.125^2）*（（F3-6）/0.125+1）+3*3.14*

1.088+2*10*0.014。原理是采用勾股定理，三角形一邊的長度是樁的直徑-2*保護層厚度+2*箍筋直徑。另一邊的長度是箍筋的間距。根數是樁中箍筋配置長度/h+1。在這個計算中，有兩個注意點要加上，一個是螺旋箍筋開始和結尾位置應有水平段，長度不小于一圈半，另一個注意點是，它的兩端搭接構造值10d和75中取一個較大值，現場施工的角度為135度。螺旋箍筋加密區的長度按設計圖紙確定，一般加密區就在受力區。樁的受力區以支撐中心線為準，上下各1米的范圍為受力區。計算公式為SQRT（（PI（）*（1.2-0.07*2+0.028））^2+0.1^2）*（

6/0.1+1），在公式中可以看出受力區有三處，共6米，由于受力區在中間不在兩頭，因此不需要加上兩頭水平段和彎鉤值。

圍護結構灌注樁，在盾構機進洞與出洞處，是由玻璃纖維筋代替普通鋼筋。玻璃纖維筋是纖維增強復合材料（Fi-berReinforcedPolymer簡稱FRP）的一種，纖維增強復合材料是由高性能纖維與合成樹脂基體、固化劑采用適當的成型工藝所形成的材料；高性能纖維為增強材料，合成樹脂為基體材料.纖維具有很高的抗拉強度，洞門采用玻璃纖維筋是用于盾構機進洞和出洞時易于直接破除。

因此根據洞門的寬度和高度算出需要替換的鋼筋。首先計算出需要替換掉的普通鋼筋，鋼筋的高度等于洞門高度，鋼筋的根數根據需要替換的樁的數計算出來，一般洞門位于中下部。根據圍護樁配筋圖，玻璃纖維筋與普通鋼筋上下搭接為2米，在2米的搭接處，每隔0.3米采用U型扣件扣住，玻璃纖維筋的價格遠遠高于普通鋼筋，它重量一般是2000kg/m3，比普通鋼筋7850kg/m3輕，實際進貨是根據直徑和米數，而不是根據重量計進貨。

3、樁的水下混凝土的計算要點

使用鋼筋計算過程中的公式，直接把樁的混凝土計算出來，單樁的混凝土量=3.14*半徑*半徑*樁的根數。在實際施工中，樁的混凝土的損耗量高達10%，澆灌采用水下混凝土方法澆灌，必須使用導管。

4、圍護灌注樁的掛網與噴漿

圍護灌注樁主要作用是止水和擋土。所以等主體灌注樁打好后。就要開始根據施工圖進行掛網與噴漿。根據施工圖設計說明，樁間需掛網和噴射混凝土。

鋼筋網布置見鉆孔樁布置大樣詳圖，面層噴射100厚C25混凝土。噴射護壁厚度100mm是深入樁基內5cm，并找平以確保防水層的施工。先計算出單樁間間距截面積，本文范例有三種規格，Φ1000@1200灌注樁噴漿截面積=1.2*0.1-0.05*SQRT（0.5^2-0.45^2）=0.109m2，Φ1000@1300灌注樁噴漿截面積=1.3*0.1-0.05*

SQRT（0.5^2-0.45^2）=0.119m2，Φ1200@1400灌注樁噴漿截面積=1.4*0.1-0.05*SQRT（0.6^2-0.55^2）=0.128m2，這三個計算式都是樁距長*0.1厚-兩個近似三角形的面積；樁的長度=樁數*樁間距，單樁間距體積=樁深度*噴漿截面積，所有樁噴漿的體積=樁數*單樁間距體積。噴射注漿時，應由下而上均勻噴射，當孔口的返漿量大于注漿量的20%時，可采用提高噴射壓力等措施，噴射注漿后，當漿液析水、液面下降時，應進行補漿。

根據上段已知的樁的長度和深度就能求出掛網的表面積為多少，根據鉆孔樁布置大樣，來計算鋼筋網鋼筋的重量。根據鋼筋網布置大樣圖，鋼筋網由間距0.15*0.15的Φ6.5的鋼筋網、間距1.2m的Φ14的掛網鋼筋、間距1.2m的Φ12的橫向拉筋、間距1.2m的Φ12的鋼筋釘四類鋼筋組成。

鋼筋網分為橫向鋼筋和縱向鋼筋，橫向鋼筋單根長度為基坑周長，縱向鋼筋單根長度為樁長，根據他們的布置間距0.15m，能計算出其根數及總重量。根據設計圖紙要求，直徑14的掛網鋼筋豎向間距1.2m，此鋼筋可采用預埋或植筋的方式，預埋的長度不小于15d，植筋的長度不小于200mm，計算得掛網鋼筋單根長=0.2+15*0.014=0.41，總根數為根數*樁長/1.2+1。直徑14橫向拉筋，豎向間距1.2m，與鋼筋網鋼絲綁扎，與掛網鋼筋單面焊接，計算得單根長度就是基坑噴漿周長。直徑12的鋼筋釘，錨入長度不小于0.5m樁間設置，豎向間距1.2m，鋼筋釘長度==0.5+11.9*0.012=0.743。根數=（噴漿基坑周長-1）*（樁長/1.2+1）。

結語：

本文談的圍護結構鉆孔灌注樁工程量計算的幾個要點，是平時在計量工作中容易出錯和漏掉的地方，搞好灌注樁工程量計算是做好圍護工程施工的基礎。

參考文獻：

[1]國家建筑標準設計圖集16G101

[2]混凝土結構設計規范2015版