关键词:CFG桩复合地基、桩间土流失、专家论证、回填土方案、挡土墙方案、抗倾斜观测
引言:CFG桩间土流失后,预估最大的安全隐患为楼座在建过程中或施工完成后发生倾斜。问题的处理没有现成的案例及施工程序可借鉴,在问题处理过种中,有些程序甚至是颠倒的。各参加单位经过漫长的摸索及多次进行专家论证,成功解决了桩间土流失问题。以下为实际施工中的处理过程。
一、CFG桩间土流失概况
北京市昌平区巩华城回迁安置房B5地块21#楼—/轴—轴楼座基础下的CFG桩部分桩间土流失,基础露桩,褥垫层及基础筏板施工完成且悬空。与21#楼相邻处为深基础地下二层车库施工,而21#楼为地下一层浅基础,车库与主楼的高差在6m左右。当时的施工状况是:深基础车库抗拔桩尚未施工完成,浅基础已完成筏板混凝土浇筑及地下一层竖向钢筋绑扎。施工中采取了先施工楼座的浅基础,再施工地库的深基础的施工顺序。虽然经过护坡处理,但因雨量大、降水、排水不到位等等原因,大量水流进入主楼褥垫层及土钉墙支护坡背,导致部分区域土钉墙坍塌,局部主楼桩间土流失。
21#楼建筑面积14423㎡,地下一层,地上15层。基础为CFG桩复合地基,桩径410㎜,有效桩长15m,施工桩长15.5m,面积置换率m=5.86%,单桩承力特征值545.75kN,桩体强度C20,共布桩514根。桩顶为200㎜厚褥垫层,材料选择用级配砂石或碎石,粒径8~20㎜,最大粒径不大于20㎜,采用平板振动器振密,夯填度不大于0.9。设计要求处理后的复合地基基底净反力标准值不小于290kPa,长期最大沉降量Smax≤50㎜,倾斜变形允许值为0.0015。
二、挡墙设计方案及方案论证
为防止基础土方继续流失,保证主楼基础安全,业主征求设计、勘察、监理、施工等单位意见决定:对主楼桩间土流失部位进行挡墙施工,墙后回填土,回填土上部按原设计敷设褥垫层,褥垫层上部空隙采用C10混凝土填充,填充的板底缝隙采用注水泥浆填充的处理方案,由勘察单位对此方案设想,对挡墙进行设计。
设计条件:挡墙施工完成需满足回填土要求;挡墙需满足21#楼继续施工到四层的荷载要求;针对现场情况,方便施工,降低造价。
挡墙设计方案:
挡墙顶标高为-4.78m,底标高为-10.08m,挡墙高度5.3m,施工范围视现场情况具体确定,于主楼间距按5.0m考虑,附加荷载30Kpa。
上部挡墙设计:挡墙采用上部400㎜,下部600㎜厚钢筋混凝土墙,墙高5.3m,墙身混凝土强度等级C30。
预应力锚杆设计:墙高5.3m,为保证墙身稳定,于墙高-7.28m处设置一道预应力锚杆,锚杆采用1根7ψ5钢绞线,预加力60KN,锚杆间距为1.5m,锚固段长度为5.0m。注浆采用1:0.5纯水泥浆。
挡墙下桩设计:为增加挡墙稳定性,挡墙下部设置一排混凝土灌注桩,桩径为600㎜,桩间距为1.0m,桩身混凝土强度等级为C30,桩身配筋进入挡墙1.0m。
于此方案,请五位专家对此论证。专家给出意见为:
1、边坡清理必须彻底,以见到较好的的原状土为准;
2、墙后分层回填灰土后,再施工锚杆,建议锚杆适当加长,并增加锚杆锁定值。
3、墙后回填土施工时,墙前应有可靠的支撑或维护措施。
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专家在方案论证过程中,认为目前首要解决的问题是:
1、需确定桩间土流失到什么程度。直到专家在现场踏勘时,仍有水流从桩间土中流出,且有泥浆带出,从此现象分析,筏板下不可见处有可能因部分泥浆被带出而形成孔洞。筏板下不可见处桩间土流失情况,建议进行雷达测试确定。
2、已经流失的桩间土如何处理,能够确保CFG桩复合地基仍能满足结构设计对基础的要求。
三、探地雷达探测成果报告
由北京中勘国检工程技术有限公司对21#楼座基础进行雷达探测,探测桩间土流失区域基础底板以下是否存在空洞病害异常,对发现的异常常给出位置、范围大小、异常性质等参数。工作探测区域位于该楼—~—轴北侧,共布置探地雷达测线5条,测线长度27.7m,复测测线长度38.8m,合计完成探地雷达测线长度63.5m,探测区域面积约33㎡。
从雷达探测结果与施工现场桩间土流失情况对比,得出结论为不可见部位未见桩间土流失。
四、地基处理专家意见
专家根据雷达探测报告的结果、现场踏勘情况、结构设计对基础承载力的要求等资料,认为建筑物在后续施工及使用过程中,如果桩间土流失问题没有得到妥善处理,最严重的情况是建筑物底板裂缝,但不会导致建筑物倾斜。认为最安全的处理方案是返工重新施工,即将桩间土流失部位上部已施工完成的褥垫层、防水层、防水保护层及筏板基础混凝土全部拆除,桩间土流失部分回填完成后,重新施工。但考虑到新旧混凝土、防水层等接茬问题的处理,可能会造成比现在更严重的安全隐患,所以采取相对比较能够了造成比较小安全隐患的回填土的方式进行桩间土流失处理。
专家论证意见:
1、先清理周边浮土,用喷射混凝土将塌方部位周边喷护;
2、下部用低标号混凝土(C10)浇筑到距离底板300㎜处,用振捣棒捣实,上部300㎜用喷射低标号水泥砂浆充填密实;
3、处理好混凝土垫层和底板土间缝隙;
4、挡土墙回填质量应符合相应规范要求;
5、加强后期变形观测。
五、挡土墙施工及流失桩间土回填施工
施工过程中,首先进行挡土墙施工,再进行回填土施工。
挡墙设计方案中要求为增加挡墙稳定性,挡墙下部设置一排混凝土灌注桩,桩径为600㎜,桩间距为1.0m,如此算来,桩外径间距只有400㎜,现场土质情况不是特别理想,成孔过程中,有穿孔的可能性发生,所以在实际施工中,间距控制在1200㎜。挡墙设计方案中要求于墙高于-7.28m处设置一道预应力锚杆,其洞口是在混凝土挡墙施工过程中预留的,锚杆穿过固定位置的孔洞,可能会遇到楼座基础下的CFG桩,或者桩间土中的不可穿过的石块等杂物,而锚杆的位置又是无法改变的,导致在施工过程中,部分锚杆长度远未满足设计方案要求的10m,实际有2~8m等长度不等。也未找到有效的其它代替措施,到目前为止,尚未发现安全隐患。
结束语:整个问题处理过程中经过程如下:1、挡土墙设计方案论证;2、探地雷达探测CFG桩间土流失具体情况;3、专家论证回填土处理方式;4、确定方案后,进行后续施工。
总结起来,应该先进行探地雷达探测,再进行专家论证,同时论证挡墙方案及回填土方案。也就是说,在问题处理过程中,首先应该明确问题到底严重到什么程度,才能根据已经产生的问题预估能引起何种安全隐患,根据可能造成的安全隐患采取相应的补救措施。使得问题圆满解决。
参考资料:21#楼CFG桩桩位布置图
巩华城回迁安置房项目B5地块21#楼挡墙设计方案
巩华城回迁安置房项目B5地块21#楼挡墙设计方案专家论证报告
巩华城回迁安置房项目B-5地块21号楼探地雷达探测成果报告
论文作者:宗 声
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷18期
论文发表时间:2019/12/19
标签:挡墙论文; 基础论文; 混凝土论文; 主楼论文; 褥垫论文; 挡土墙论文; 楼座论文; 《建筑实践》2019年第38卷18期论文;