CFG桩在软土地基处理中的应用论文_熊裕宏

(中南建筑设计院股份有限公司 湖北 武汉 430071)

【中图分类号】U213.1 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)22-0080-02

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。它可以通过改变桩长、桩距、褥垫厚度和桩体配比,能使复合地基承载力幅度的提高有很大的可调性。它具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点,广泛地用于工业厂房和民用住宅的地基处理和加固。

本文以武汉市某开发公司开发的万景小区为例,介绍 CFG桩复合地基法在工程中的应用。

1.工程概况

本工程位于万松园路武汉警备司令部院内,该工程为五栋8~10层小高层住宅楼组成,总建筑面积20602m2,结构类型均为异型柱框架结构,采用独立柱基础,设计要求的地基承载力特征值为280kPa,同时变形也应满足规范要求。现天然地基承载力不能满足设计要求,需采取CFG桩进行地基土加固处理。

2.场地工程地质条件

3.基础形式的确定

该工程的岩土工程勘察报告建议采用静压预制方桩,此基础方案绝对可行,但是考虑到拟建房屋与已有建筑物毗邻很近,有些基桩施工无法进行;特别是静压桩挤土效应大,对邻近建筑物、地下管线及军事设施等将会产生不利影响;还有一个原因就是,场地门前(万松园路)的商业一条街正在进行步行街改造,载重车辆和重型设配无法进入现场;另外,桩基础相对其他基础形式而言,工程造价高,经济性较差。鉴于此,业主方强烈要求采用其他的基础形式。

因此,本工程确定采用CFG桩对地基土进行加固处理后采用独立基础。

4.CFG桩复合地基设计和施工

4.1 设计参数的确定

(1)桩长

CFG桩要求桩端落在较好的土层上,桩长是CFG桩复合地基设计时首先要确定的参数,它取决于建筑物对承载力和变形的要求、土质条件和设备能力等因素。设计时要根据岩土工程勘察报告中提供的各岩土层的具体工程特性,确定桩端持力层及桩长,按下式计算单桩承载力特征值:

(5)褥垫层厚度及材料

褥垫层厚度取30cm。材料采用粗、中砂、碎石、级配砂石或碎石,最大粒径不大于30mm。

褥垫层铺设采用静力压实法,夯填度(夯实后的褥垫层厚度与虚铺厚度的比值)不大于0.9。

4.2 施工工艺流程

钻机就位→成孔→钻杆内灌注混凝土→提升钻杆→灌注孔底混凝土→边泵送边提升钻杆→成桩→钻机移位。

4.3 施工工艺

(1)长螺旋钻机就位,保持平整、稳固,在机架或钻杆上设置标尺,以便控制和记录孔深。

(2)下放钻杆,使钻头对准桩位点,调整钻杆垂直度,然后启动钻机钻孔,达到设计深度后空转清土,在灌注前不得提钻。

(3)成孔后,钻杆预提200mm,然后启动高压泵灌注混凝土,边灌注边提钻杆,提升速度要与泵送速度相适应,确保中心管内有0.1m3以上的混凝土,灌注时根据泵送量及时调整提速,直至成桩。

(4)成桩后,按施工顺序钻机移到下一桩位点。

(5)清理孔口,封护桩顶。

4.4 施工措施

(1)为检验CFG桩施工工艺、机械性能及质量控制,核对地质资料,在工程桩施工前,应先做不少于2根试验桩,并在竖向全长钻取芯样,检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度,根据发现的问题,修订施工工艺。

(2)通常桩顶混凝土密实度差,强度低,对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。

(3)做好成孔、搅拌、压灌、提钻各道工序的密切配合,提钻速度应与混凝土泵送量相匹配,严格掌握混凝土的输入量大于提钻产生的空孔体积,使混凝土面经常保持在钻头以上1m,以免在混凝土中形成充水的孔洞。

5.试验与检验

本工程CFG桩施工结束28天后,业主委托中科院武汉岩土力学研究所检测中心进行了静载和动载检测。

静载检测:按规范要求,随机抽取总桩数的1%即6根工程桩进行静载试验。同时,随机抽取6个点进行了单桩复合地基静载试验,试验结果表明,单桩承载力和复合地基承载力均满足设计要求,而且仍有很大潜力。

低应变检测:按规范要求,抽取不少于总桩数的10%的桩进行低应变动力试验,检测桩身完整性。结果表明:Ⅰ、Ⅱ类合格桩共516根,占检测桩总数524根的98.47%。未发现Ⅲ、Ⅳ类桩。

6.结论和展望

静载试验表明:本工程CFG桩采取的施工工艺和技术措施是可行的,基本消除了断桩、缩径、夹泥等质量通病,解决了沉管灌注桩在淤泥质土层中施工时的缩颈问题,而且具有施工费用低、工效高、噪音和振动污染小、不存在泥浆污染、桩身质量易于控制等优点,值得在城市多层及高层建筑地基处理中推广。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002.

[2]湖北省地方标准.《建筑地基基础技术规范》DB42/242-2003.

[3]闫明礼,张东刚.编著《CFG桩复合地基技术及工程实践(第二版)》2006年10月第2版.

论文作者:熊裕宏

论文发表刊物:《建筑知识》2017年22期

论文发表时间:2017/12/29

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