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摘要:CFG桩复合地基具有很强的实用性,而且它的处理技术被广泛的应用于生活实践当中。在生活当中的一些建筑工程中都运用到了CFG桩复合地基技术,比如说修建高速公路时需要建地基、多塔高层建筑这种复杂的工程、高耸建筑物以及修建比较普通的居民楼等。CFG桩可运用在不同的基础形式上,如箱型基础、条形基础以及独立基础等;CFG桩也可运用在不同的土性之上,如砂土、软土、粉土、以及淤泥土等地基上。
关键词:CFG桩复合地基;标准化技术;应用
引言
CFG桩复合地基的技术是在1994年被列为全国重点推广的项目。所以要对CFG桩技术进行深刻的研究,积极建立合理的CFG桩复合地基结构形式,对CFG桩地基的参数做出进一步优化,这样才能研究出更加合理的施工工艺和检测质量的最佳方法,从而推动CFG桩技术的进一步发展。
一、CFG桩地基处理技术的优点
1、适用范围广
CFG桩技术有非常广的应用范围,其中灌注成桩通常可以适用于各类不同的土质条件,包括素土地基、粉状土以及粘性土等。而钻孔成桩不但能够适应以上土质之外,还能用于石子较多以及处于饱和状态的软。
2、施工方法操作性强
CFG桩地基处理技术最为常用的是孔泵成桩,在实际施工的过程中,可以同时开展成孔以及成桩的工作。其中,成桩工作的时间相对较短,整体施工的速度效率更高。
3、环境污染小
现如今CFG桩地基处理的技术越来越完善,在进行成孔制桩的工作时,几乎没有任何噪音,且污染程度很小,而且不需要使用泥浆护壁,从而对环境保护做出一份应有的贡献。
4、有效提高承载力
使用CFG桩地基处理技术之后,地基原本的承载能力得到了大幅提升。一般而言,处理后的地基承载能力可达到之前的3倍以上,从而能够更好地适应市场的实际需求。
二、CFG桩加固原理
CFG桩体材料采用碎石、石屑或砂、粉煤灰、水泥加水配合而成。桩和桩间土及褥垫层一起形成复合地基,通过褥垫层与基础相连接,无论桩端落在一般土层还是淤泥土质均可保证桩间土始终参与工作。由于桩间土的强度及模量比原桩间土大,在荷载作用下桩顶应力比桩间土的应力大,桩可承受的荷载向深的土层传递并相应减少桩间土承受的荷载。
桩体是由机械成孔后将搅拌好的混凝土利用泵机打入孔中,在拔管的过程中利用高差产生的重力使混凝土产生自振捣效果,这样在成桩的过程中不仅挤密桩间土还挤密桩身,使其具有水硬性,使处理后的复合地基强度和抗变形的能力明显提高。
CFG桩体材料技术参数:CFG桩体材料采用碎石、石屑或砂、粉煤灰、水泥加水配合而成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水泥采用P.042.5级普通硅酸盐水泥,CFG桩中掺入等级不低于Ⅲ级的优质粉煤灰,掺量为70~90Kg/m3,地下水具有侵蚀性工点,水泥掺入量不小于200Kg/m3,石屑率一般在0.3左右,防腐剂根据化学侵蚀环境级别掺加,碎石粗骨料应满足级配要求,碎石松散堆积密度大于1500Kg/m3,碎石最大粒径要求长螺旋钻孔管内泵压混合料不大于25mm。混合料28天标准立方体无侧限抗压强度不小于15Mpa。
三、CFG桩复合地基的标准化技术的应用
1、CFG桩桩体强度及配合比设计
技术具体应用过程中,CFG桩桩体强度的计算需要根据单个CFG桩的极限强度来进行计算,就建筑工程而,单个CFG桩承载力在700kN以上,有效满足了建筑工程的具体需求。而配合比的确定需要根据通过相关的实验来进行确定,通常情况下,为减少水化反应影响,水泥添加量要控制在25%~45%之间,最大不能超过50%。混合料中加入粉煤灰的数量比较多,因此CFG桩的强度的增长实际比普通混凝土要慢很多的,CFG桩硬度的检测要在60天后进行。在7~10CFG桩的强度可以增长到总强度的30%~40%,30天后可以达到最终强度的70%作用,因此当CFG桩施工完成以后要进行科学合理的养护。
2、褥垫层厚度及材料的选择
褥垫层在CFG桩复合地基中主要作用是找平,其铺设的厚度决定了CFG桩复合地基的性能和作用的发挥。为提高CFG桩复合地基的承载力,垫层的厚度和桩间土的承载力成正比,与桩的应力比成反比,即垫层越厚,越有利于桩间土承载力的发挥,越不利于桩的承载能力发挥,因此必须综合考虑各种因素确定褥垫层厚度,如:桩体刚度、地基土承载力等。本次工程垫层厚度设计为200mm,桩径350mm,桩长4.4m,处理结果要求承载力特征值≥300kPa。
3、CFG桩复合地基施工质量控制
本建筑工程在施工中为切实提高的施工效率和质量,选择振动沉管CFG桩施工技术,施工机械型号为DZ55,具体施工中必须高度重视几点:
3.1确定放桩位点
科学合理桩位点CFG桩施工的关键,其定位的精确与否,直接决定了建筑工程地基的稳定性和质量,因此在CFG桩施工前必须根据设计图纸的要求精确各个桩位点。
3.2桩机就位、成孔
衡量装机就位主要标准是桩机定位和地面的平整性以及稳固性,确保桩机和地面成垂直状态,通过铅锤调节钻机垂直度。同时把垂直度误差控制在1.5%之内,如果垂直偏度较大,可以通过移动桩机的方式适当调整。
3.3沉管到设计位置
当沉管下沉到设计位置后,通过料斗向CFG桩中投放配制好的混合材料,当混合料和CFG桩上端平齐以后停止投料。如果投料中受到某些因素影响,在提钻和拔管过程中可以繼续投料,以确保成桩的标高和密实度能满足具体需求。混合料的配合比重必须严格遵循设计规定,根据实际情况确定水泥的用量,在搅拌机中加水搅拌的时间应当控制在2min以上,水量跟进CFG桩度坍落度的具体需求合理调整,成桩后桩顶浮浆的厚度应当控制在200mm之内,
4、边振动边拔管
沉管在混合料加到钢管投料口齐平后应在原地留振10s左右,为确保CFG桩成桩的效果,必须严格控制拔管的速度,根据成桩的具体情况进行适当调整,就此建筑工程CFG桩而言,拔管的速度控制在1.2m/min~1.5m/min就可以确保CFG桩成桩的质量。每提升1.5m左右,需要停留15~20秒进行振捣。在含水砂层段内可以稍微放慢提钻速度,避免流砂的流动导致CFG桩发生断桩或者塌孔。
5、检测
施工完成后,需经过60天时间才能达到预定强度,由专业质量检测单位对CFG桩的成桩质量进行检测。检测有两种方式,一种通过低应变力对CFG桩的桩身质量进行检测,也称为动态检测;另一种是通过静载荷试验对承载力进行检测,也就是静态检测。其中动态检测的数量应当是CFG桩总数8%~10%,而静态检测桩的总数应当是总CFG桩数量的0.5%~1%。
6、桩间土清除和桩头截除、修整
当混合料初次凝固后,可以把弃土清理出现场,在CFG桩的顶部预留出200mm的厚土层,桩头的截除必须用人工清除,把桩头截断到设计标高,并清除顶部浮浆,直到露出新的混凝土,再桩顶找平。
7、铺设
褥垫层的材料可以是直径为5~20mm碎石,当褥垫层铺设完成以后,用平板振动器振压5遍以上。必须对褥垫层材料及时挑选,材料不得含有植物残体、建筑垃圾等材料,切忌不可选择鹅卵石来充当褥垫层,褥垫层分层铺设应当控制铺设厚度在200mm以上。
结束语
CFG桩具有工艺简单、成本低、效果好等优势,但是在具体中,必须根据现场实际情况,选择正确的施工工艺和施工方法,才能提高复合地基的承载力,从确保建筑工程的整体结构的稳定性和可靠性。
参考文献
[1]刘小红.CFG桩复合地基在工程中的应用[J].山西建筑,2015,41(5):38-40.
[2]王芳.CFG桩复合地基在工程中的应用[J].江西建材,2016(1):130-131.
论文作者:时宁斐
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/11
标签:地基论文; 褥垫论文; 承载力论文; 强度论文; 厚度论文; 碎石论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;