2007年11月16日 星期五

淺談預壘樁CH0308


  

 談完"鋼軌樁",接著介紹我所知道的預壘樁。

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  臨時插入一段話:"有朋友回應這篇文章。根據他的問題,我趕緊四出找朋友查詢。結果是:舊型的三腳架預壘樁施工機具約在70年代底/80年代初期已被新型機具取代(包括怪手改裝的機型及自日本新引進的新機型)。所以有關舊型的施工方法可懷舊看看,但是除了機具更新/功能加強,許多原理/原則仍是相同的。寫完這篇,有空,我把新舊機型的差異點,做個說明。

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  預壘樁有幾個特色:

  一、預壘樁使用的是水泥砂漿,不是混凝土。

  二、他是先鑽洞、其次灌注水泥砂漿、最後放入圓錐型鋼筋籠。

  三、預壘樁樁體施工完成後,都會於樁頂設置壓樑。

  四、鑽掘預壘樁的噪音極小,很少被左鄰右舍抗議。

  五、預壘樁的樁體鑽掘必須與地界線/鄰房牆面保持25公分左右的淨距,否則施工不易。

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        前面說的,有些不必加以說明,有些則必須解釋一下。

        預壘樁的鑽掘機是由一個平台、一部馬達、一根螺旋型的鑽桿、一座高約4-6公尺的垂直購件組成;另有一台高壓水泥砂漿拌合機。鑽掘機的平台及垂直購件皆以桁架構成。平台寬約60公分(?)、長約90公分(?)、設有三個輪子,略成三角形。(記得施工的書上有圖片,可惜我的建築書四處亂放,需要好好找一下才行)。垂直購件上方靠三角型底側一側裝設一部馬達帶動鑽桿、另一側為螺旋鑽桿。鑽桿的直徑依設計需要不同而不同(可換裝)。一般多為30、35、40公分。鑽桿約3公尺一節、中空為管,鑽桿上端以膠管連接高壓拌合機,水泥砂漿由此進入鑽桿。鑽桿尖端留設有二、三個孔,水泥砂將由此壓送入鑽掘好的樁體中。

A、 鑽掘機架設:

       基地放樣完成後,標明預壘中的中心基準線,頭尾拉一條水線,然後根據設計圖確定每一根預壘樁的中心位置,一般多用一段鋼筋尾端綁一條鐵絲插在中心位置(鐵絲向上)。沿著這條中心兩旁鋪設跳板,各距中心線約25公分左右,換句話說,兩排跳板間約保留50公分空隙;預壘樁鑽掘機就架設在跳板上。兩個輪子/也就是裝有馬達那一側向外(地界線),一個輪子那一側向基地。螺旋鑽桿的尖端對準放樣樁體的中心點。鑽掘機本身有垂直/水平的調整設施,必須調整至水平/垂直,鑽出來的樁體才不會傾斜不正。

     我之所以花這麼篇幅寫鑽掘機的架設,主要是提醒各位:

    一、設計預壘樁,因為鑽掘機必須架在排樁正上方,而兩旁都必須保留25-30公分架設跳板,才能施作。其實,不只是地面要有25-30公分的空間,垂直上方因為有一部馬達裝在那裡,所以也不可以有阻礙物。

         如果鄰地是空地(或是巷道/道路)又沒有架設圍牆等障礙物,如果可以借用,當然就可以緊接地界線施工。

    二、曾經有一家工程公司聲稱可以鑽掘機可以偏心架設,換句話說:他的機具可以靠地界施工(隔壁鄰地地界線上已有房屋),我不知道現在可不可能?不過20年前,他們就因此拿到一個工程;因為工地在嘉義市區,我也沒有刻意去參觀,後來我問工地主任施工情況如何?回答是:一開始好像一天才施作一隻,後來似乎也是鴉鴉烏、內情不足為外人道也。

   三、因此,結構體設計會有幾個情況產生:

           1、結構體就做在預壘樁內側,所以與鄰房(地界線)之間會有一條寬約60公分的巷道(25-30+樁徑)。這個空間如果要粉刷外牆,真的很辛苦。

           2、預壘樁遇到柱位空下來。地下室靠預壘樁一側的柱,崁入預壘樁之中。到一樓,如果需要,可再將柱位轉換(設計為牛腿)至地界線。

B、施工:

   一、順序:鑽掘機架設妥當,水平/垂直度均查核後,即可轉動鑽頭。

          預壘樁施工順序與連續壁相同,是間隔施工,也就是先施作1、3、5....而後回頭蝨做2、4、6、8....。

          因為鑽桿的凹槽是螺旋狀,所以鑽頭鑽入土中以後,鑽掘的泥土會順著螺紋上升,由於多是粘土或是沉泥,所以多黏附在鑽桿上,工人必須隨著鑽掘深入,不斷的以圓鍬將泥巴刮下;等到進入一定的深度以後(有鑽頭的那一節鑽桿長度),就必須停機、將桿身與鑽機分離、中間再加一隻鑽桿(約3公尺長)。如此週而復始直至到達鑽掘深度以後,一面將鑽桿緩緩拔起、一面高壓注入水泥砂漿。(與鑽掘動作相反,每拔一段距離就必須拆一節管,直至完全拔起為止。)

   二、鋼筋籠:

          1、製作:鋼筋籠可預先在旁邊基地內的空地上製作。鋼筋籠的鋼筋配置還是須要結構技師的計算簽證。一般多是8-10隻主筋4號筋或5號筋。箍筋是用三號筋、利用機械彎曲成一捲同心圓,綁紮鋼筋籠時將此捲箍筋兩端一拉就成了螺旋狀的箍筋、中間放置、固定主筋,就成一端略尖的/細細長長的/如同原子筆一般的鋼筋籠。

          2、吊放:等到鑽掘機拔起/灌漿完成,就將鋼筋龍吊起,緩緩放入已鑽妥/灌滿水泥砂漿的樁體中。如此則完成一隻預壘樁。完成的預壘樁必須以鐵板蓋住以免發生危險。

   三 、壓樑: 擋土樁設計壓樑的,大概只有預壘樁。壓樑必須等預壘樁養護7天以後才能開始施作。 我曾經見過預壘樁施工沒有做壓樑的,這個部分應是結購技師計算的結果,反正按圖施工,有就做,沒有,就省下來。

       壓樑施工前,必須詳細檢討壓樑的高程。與結構體的關係,與排水溝(陰井)、排水管(預留套管等)的關係。才不會施工完成以後,又打得亂七八糟,浪費人力、物力、財力。

       確定壓樑頂面的高程以後,由怪手將預壘樁上方的土挖開至壓樑底的深度、以破碎機將預壘樁的砂漿打除,按圖說綁鋼筋、組立模板、灌混凝土。壓樑完成。

C、土方開挖。土方開挖以後,預壘樁施作情況清清楚楚的展現在面前。

      暫停。其實還有樁體排列方式、補強等問題,有些意興闌珊,休息一下。

*********************(被"小妮子"催了,趕緊寫完)

依據坊間出的施工說明書,預壘樁的排列方式大概有二種,一種就是簡單的一字排開(一列),沒有什麼好特別說明的。一種是犬牙交錯式的排列方式,也就是中心線有二條:例如1、3、5....在內側,2、4、6...在外側,依然緊緊相鄰,可是中心線相距約5-10公分。我沒有看過/做過交錯式的,所以"為什麼要如此設計?"只能猜測。

年輕的時候,曾經有一位資深工程師說:為了預防樁與樁之間有縫隙、所以可以縮小已完成的兩樁間的間距(例如先做1、3號預壘樁、樁徑30公分,1-3中間的間距只留25公分),等到回過頭來做2號預壘樁時,鑽機可以將1、3號的樁體磨入2.5公分,如此所有的預壘樁體就互相嵌在一起;聽起來似乎很有道理,事實上是行不通的,因為鑽頭沒有能力/力量、也無法固定強制鑽磨已養護凝固的1-3號樁體,結果就是形成"犬牙式"歪七扭八的排列形狀。

理論上來說,預壘樁要整齊平直,事實上幾無可能;有時候鋼筋巃放不下去,工人就用鑽頭將鋼筋巃硬擠壓下去(鋼筋巃頭上開花),真是慘不忍睹。所以我一直認為:"預壘裝是很粗糙的檔土工法"。

反正土方一開挖,預壘樁做得如何就是裸裸的攤在眼前。

因為預壘樁有中間縫隙漏水/夾帶泥漿/掏空土壤的問題,在地下水位較高的地區就有人設計於樁體之間灌注"水玻璃"以固結縫細、避免滲水。

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距上回答覆"大笨蛋"的問題,一晃居然已快一年(我實在不敢相信,有那麼久了嗎?)

那時我找了一些朋友問了一下"新型"的預壘樁機的性能等問題,現在回想起來記得的大概如下:

1、新的機具可以做到直徑60公分的樁體。

2、速度較舊機型快捷。

我沒見過/做過,所以不清楚。

2009.10.25.第一次修正。

     

23 則留言:

  1. 我門主要施工地點在台北市跟台北縣 我想跟你探討的是 傳統三輪機器跟怪手改的鑽機 的競爭力 想要知道你門營造專業人的看法 若以我門自己的看法是 三輪 排樁直 平 漂亮 不需修改 但缺點人工多所以費用高(8人) 怪手改的鑽機費用氐(5人或4人) 但施工品質差 排樁前後左右排列不齊 還有怪手鑽機制作速度比我門快 但我門為ㄉ趕上怪手鑽機的速度 特改造大型水泥攪拌桶 以及搭配怪手(吊水泥 放砂 吊鋼筋 出土 吊重物) 以減輕人力加快施工速度 我門施工的工地通常以大型旅帶無法進入的巷口為主 所以我想知道我們的競爭對象怪手改造鑽機的前景 再者我一直堅持傳統三輪是因為我堅持品質 但有些營造廠卻抱怨價差 請給我修建義

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    1. 其實我寫的就是傳統的鑽掘機,我真的不知道有怪手改裝的預壘樁製做機械。因為後來的建築物,地下室幾乎都是用連續壁施工。讓我問問一些以土木工程為主的營造廠還有一些規模比較小的營造廠。看看他們有何說法,然後再答覆你。對不起!!我真是孤陋寡聞。

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  2.     有關三腳架預壘樁施工機具與怪手改裝的機具及新式的(日本進口)預壘樁施工機具,我問了一些營造廠及大地工程公司,他們給我的答覆都是一樣的,他們認為:三腳架的預壘樁施工機具約在十年前已被淘汰,原因是:1、工率不及怪手改裝機具的一半,所以成本幾乎是新式機具的一倍。2、鑽掘的地質土層受限制,只能做沉泥、沙質壤土、黏土,改裝過的機具甚至可以穿破比較軟弱的岩層,3、傳統的口徑受限制,新的機型最大可以做到80公分直徑。4、新式機具的垂直桿有16公尺(左右)高,不必像舊式的必須三公尺接(拆)一次鑽桿。5、就是機具瑪莉小,所以無法跟新式的競爭。
       有一家公司甚至說:他們以前有的三腳架機具,早當廢鐵賣掉了。
       說這些,似乎對你很慘忍。不過事實就是事實。
       以前我也說過,時代一直進步,機具/建材/工法一直研發更新,許多行業、工人、機具會走入歷史,那是誰也擋不住的時代潮流。
       所以,我的結論是:更新設備吧!!否則遲早還是會被淘汰的。

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  3. 答覆"大笨蛋"的文章在我自己給自己的回應中。請參考。

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  4. 小妮子:請教可以再繼續嗎

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    1. 對不起!!我是寫寫停停,所以有些文章寫一些些就停了,有些寫一半.....真的很糟糕。沒人提就擺著了,唉!!也是一堆筆債。

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  5. 你好:不好意思打擾了...可以請問你一下嗎???
    功能或用途上比較土釘.微型樁.預壘排樁與SMP樁之不同??
    謝謝
     
     

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    1. 對不起!!什麼是"土釘"?
      什麼是"微型樁"?
      什麼是"SMP"樁?
      我只做建築,土木用的樁,我不懂耶!!

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  6. 你好:
    請問一下~
    沉陷傾斜的建築物,
    如何研判可以扶正?
    如何扶正?
    謝謝

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    1. 媽咪呀!!如果我這麼厲害,我就去"扶正"比薩斜塔了。
      你知不知道"建築物"有多重?地載力有多少?一道牆要扶正可能容易一些,一棟建築物..........嗯,我不會。
      前面我寫有關我的知識:100分只有29分(還灌水了),我的所知真的很有限,無法滿足你的需求,很抱歉!!不過,我做的是"真正"的實務;理論,我是很爛很爛的。

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  7. 請問前輩預壘樁有做直徑50公分的嗎
    18米長單價應該多少
    能否告知呢

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    1. 據我詢問"新亞"的高手,他們說可以做到直徑60公分(很平常),至於要多少錢?我想你自己去問專業廠商吧!!我很久沒有"訪價"了。工程師應該學會自己找"資料",不是希望"一問就一切ok"。

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  8. 寫得很好,加油喔

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  9. 前輩您好:
    請教一下,據我們常配合的施工廠商說,一般水泥砂漿的強度連3000PSI都不容易達到,但設計圖說常常設計在3000PSI或3500PSI以上,請問這種狀況該如何處理,謝謝

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    1. 水泥砂漿規定強度?這倒是我第一次聽到;水泥砂漿是做什麼用呢?結構體?取樣做試體送審?試體數量呢?(多少立方要做多少試體?)養護呢?
      不過,要達到3000PSI應該不是很難,我沒試過,可以請教混凝土預拌廠,因為一般第一部車裝載的就是水泥砂漿(通管用),可以要求試拌及配比,如果你這樣要求預拌廠,那可能是"空前"--天下第一人。
      我真的很好奇,什麼工程?(公共工程?)誰要求的?(建築師?業主?)用途是?(結構?粉刷?)規範?
       

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  10. 結構設計圖說:預壘樁的抗壓強度F'c=245 kg/cm2(水泥砂漿加藥液),有甚麼藥液加進去就能提高水泥砂漿的抗壓強度嗎?

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    1. 這個題目真的太專業了,我沒碰過。解決問題的辦法:
      1.找設計者(建築師)/或結構技師,請教他們的想法/作法。
      2.我想預壘樁多是現場攪拌水泥砂漿。是不是要做:試體"然後"送審"、"試壓"?如果是,如何取樣?誰取樣?保養?哇!真的考倒老師傅!!
      我想還是請教結構技師(建築師)是上策,看他有沒有熟悉的其他廠商(曾經做過這個題目的),請技師介紹一下然後去拜訪/找尋答案。

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  11. 前輩,您好:
    我有一個預壘樁(直徑500mm及700mm兩種)的工程實務問題
    想請求協助並提供意見:
    預壘樁適合運用於何種地質?
    一般N值超過多少無法施作?
    或是現地卵礫石層的粒徑大小所有限制??
    如果現地地層為砂礫石夾細砂含岩塊、岩屑、卵礫石夾黏土,合宜嗎??
    謝謝
     
     

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    1. 哈哈!!我沒那麼厲害,應該問預壘樁的施作廠商比較清楚。不過,據我所知,預壘樁適用於黏土質壤土,不適用於沙土(怕樁璧容易坍塌),如果是卵礫石土壤,我認為也會有問題,因為預壘樁是以螺桿旋轉鑽掘土壤,如果卵礫石的粒徑超過螺桿的螺紋間距,一定卡在中間無法繼續鑽掘。我想跟N值----嗯,應該沒有絕對的關係,不過,卵礫石土壤/岩層的N值一定很大,所以,似乎可以說:N值較大的土壤不宜用選用預壘樁,至於N值應該是多少?我不知道,應請教"土壤專家"。

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  12. 請問大大:我們工地施作預壘樁時是以400型怪手施作~不架設鑽掘機的
    這樣的工法有何優劣呢?
     
     

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  13. 回覆子奇 : 預壘樁施作有專門的機具,一般而言機具可於控制室控制預壘樁鑽掘排土垂直精度並與外部人員配合樁底與樁頂高程控制,於鑽掘至預定深度時吊放鋼筋籠後注入設計強度砂漿
    綜上所述怪手1.無法鑽掘取土2.無法控制鑽掘精度3.無法注漿
    所以你確定工地現場為預壘排樁嗎?

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  14. 回覆ERIC:預壘樁就設計上為一臨時擋土構造物,機具概分為(台灣所見)為三角架式、挖土機改裝式、輪胎式吊車改裝式及RD308(ROTARY DRILLED)等,所提有關問題小弟了解如下:
    1.基地與鄰房施工距離-受制於鑽掘機之動力馬達(一般尺寸直徑50-80cm)不等,故若與鄰地(無鄰房者)接觸位可取10cm若有鄰房受限於既有建物則需按動力馬達尺寸退縮之
    2.水泥砂漿一般於結構設計時會要求fc'提高(例設計245kg/cm2實際使用設計強度為210kg/cm2),至於fc'製作至210以上皆無問題只要控制水膠比即可
    3.預壘樁等現場灌鑄之樁與樁體因先後施工之關係皆無法密合,一般於砂性地層需採高壓灌漿方式填充之,粘性土層則可考慮不施作
     

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  15. 請問預壘樁採內崁式柱,要如何施工

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謹向大家報告一項消息: 各位網友,家父(部落格作者) 已於2011年3月4日早上11:35因病突發性腦部出血逝世離開。 我父親近年來身體狀況一直不是很好,前年年底2009因身體不適就醫檢驗,經檢驗為自體免疫疾病引發血小板低下,經過住院及藥物治療後病情趨於...