CFG樁復(fù)合地基技術(shù)及應(yīng)用

1、.cfg樁復(fù)合地基技術(shù)及應(yīng)用建筑物在不良地基上修建，承載力和變形不能滿足設(shè)計要求時，就需要對地基進(jìn)行處理。建筑物的造型及其荷載的日益增大和不均勻，對變形的要求也越來越高，即使一些良好的地基，也可能在某些特定條件下需要進(jìn)行處理。目前正在施工的中直聯(lián)建關(guān)廂小區(qū)d區(qū)就是一個需要進(jìn)行地基處理的例子，該工程天然地基承載力為180kpa，設(shè)計需要該工程地基承載力達(dá)到360380kpa，為滿足上部荷載的需要，就必須對該天然地基進(jìn)行處理，以提高其承載力。一、 cfg樁復(fù)合地基基本情況1、 復(fù)合地基所謂地基處理，就是利用置換、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法對地基土進(jìn)行加固，用以改善地基土的剪切性、壓縮

2、性、滲透性、振動性和特殊土地基的特性。近些年來，一種名為“復(fù)合地基”的地基處理方法經(jīng)常用于工程實(shí)踐中。復(fù)合地基，是由兩種剛度不同的材料（樁體和樁間土）所組成，在相對剛性基礎(chǔ)下兩者共同分擔(dān)上部荷載并協(xié)調(diào)變形的地基。復(fù)合地基與天然地基同屬地基范疇，故兩者之間有內(nèi)在聯(lián)系，但又有本質(zhì)區(qū)別；復(fù)合地基與樁基都是采用以樁的形式處理地基，但復(fù)合地基是主要由土層和樁共同承擔(dān)上部荷載，而樁基主要靠摩擦或端承由樁來承受上部荷載。復(fù)合地基中樁體與基礎(chǔ)往往不是直接相連的，他們之間通過墊層（碎石或砂石墊層）來過渡；而樁基中樁體與基礎(chǔ)是直接相連的，兩者形成一個整體。因此，它們的受力特性也存在著差異。復(fù)合地基的主要受力層在加

3、固體內(nèi)，而樁基的主要受力層是在樁尖以下一定范圍。復(fù)合地基一般按成樁所采用的材料分為：（1）、散體土類樁如碎石樁、砂樁等；（2）、水泥土類樁如水泥攪拌樁、旋噴樁等；（3）、混凝土類樁如cfg樁等cfg樁，全稱水泥粉煤灰碎石樁，是將水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水按一定配合比拌和而成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁。其中碎石為粗骨料，石屑或砂為細(xì)骨料，水泥為膠凝材料。2、 cfg樁在復(fù)合地基的作用cfg樁復(fù)合地基可以有效地提高地基承載力，其對地基承載力的作用主要有以下幾個方面：（1）、置換作用在cfg樁復(fù)合地基中，在荷載作用下，樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少了樁間土承擔(dān)的荷載。由于樁的作用使復(fù)合地基承

4、載力提高，變形減少，這在工程中稱之為置換作用。精品.（2）、擠密、振密作用對松散填土、松散粉細(xì)砂、粉土等可使樁間土孔隙減小、密實(shí)度增加，提高樁間土的強(qiáng)度和模量。（3）、樁對土的約束作用樁對樁間土具有阻止土體側(cè)向變形的作用，相同荷載水平條件下，無側(cè)向約束時土的側(cè)向變形大，從而使垂直變形加大；由于樁對土體側(cè)向變形的限制，減少了側(cè)向變形，也就減少了垂直變形，使復(fù)合地基抵抗垂直變形的能力有所加強(qiáng)。3、 褥墊層在復(fù)合地基中的作用 褥墊層是由粒狀材料組成的散體墊層，其在cfg樁復(fù)合地基中起著承上啟下的不可替代的作用。一般情況下，褥墊層是由粒徑525mm的碎石組成的，其作用主要有： （1）、保證樁土共同承擔(dān)

5、荷載若基礎(chǔ)不設(shè)置褥墊層，基礎(chǔ)直接與樁及樁間土接觸，在給定的荷載作用下，樁承受較多的荷載，隨著時間的增加，樁發(fā)生一定的沉降，荷載逐漸向土體轉(zhuǎn)移。這樣，樁間土承擔(dān)的荷載隨時間增加逐漸增加，樁承擔(dān)的荷載隨時間增加逐漸減少。而設(shè)置了一定厚度的褥墊層后就不同了，借助褥墊層的調(diào)整作用，在給定荷載作用下樁、土受力情況基本一致。（2）、減小基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中通過實(shí)驗(yàn)，當(dāng)褥墊層厚度大于10cm時，樁對基礎(chǔ)底面產(chǎn)生的應(yīng)力集中已經(jīng)顯著降低，當(dāng)褥墊層厚度為30cm時，其產(chǎn)生的應(yīng)力集中已經(jīng)很小了。二、 cfg樁復(fù)合地基施工技術(shù)1、 施工順序 定樁位點(diǎn)成樁清樁間土及樁芯土剔樁頭靜載及動測試驗(yàn)褥墊層施工 2、 成樁工藝目前

6、，cfg樁施工中常采用長螺旋鉆管內(nèi)泵壓施工工藝。（1）、該工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：、 低噪音，無泥漿污染；、 成孔制樁時不產(chǎn)生震動，避免了新打樁對已打樁產(chǎn)生的不良影響；、 成孔穿透能力強(qiáng)，可穿透土層，諸如砂層及粒徑不大于60mm的卵石層等；、 施工效率高。（2）、長螺旋鉆管內(nèi)泵壓施工工藝、鉆機(jī)就位 在鉆機(jī)就位后，應(yīng)用鉆機(jī)塔身的前后和左右的垂直標(biāo)桿檢查塔身導(dǎo)桿，矯正位置，使鉆桿垂直對準(zhǔn)樁位中心，確保cfg樁垂直度偏差不大于1%。精品.、混合料攪拌 混合料攪拌要嚴(yán)格按配合比進(jìn)行配料，計量要求準(zhǔn)確，上料順序?yàn)椋核槭喾勖夯彝饧觿┥?，使水泥、粉煤灰、外加劑夾在砂、石中間，不易飛揚(yáng)和粘附在筒壁上，也易于攪拌

7、均勻。每盤攪拌時間不應(yīng)小于60秒，坍落度控制在1620cm。、鉆進(jìn)成孔 鉆孔前，于動力頭底面停留位置相應(yīng)的鉆機(jī)塔身處做醒目標(biāo)記，以作為施工時控制樁長的依據(jù)。鉆孔時應(yīng)先慢后快，以減少鉆桿搖晃。、灌注及拔管 cfg樁成孔達(dá)到設(shè)計及標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開始泵送混合料，當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，嚴(yán)禁先提管后泵料。成樁的提拔速度應(yīng)控制在23m/min，成樁過程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)避免因后臺供料慢面導(dǎo)致停機(jī)。、移機(jī) 一根樁施工完畢后，鉆機(jī)移位，在進(jìn)行下一根樁的施工時，應(yīng)隨時根據(jù)軸線及周圍樁的位置對需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，以保證樁位準(zhǔn)確。3、樁間土及樁芯土的清除待cfg樁施工完畢并在其混合料初凝后，宜采用人工將

8、樁芯土及樁間土挖出，禁止碰撞已成形的樁，并防止超挖。4、樁頭處理（1）、保護(hù)土層清除后，找出樁頂標(biāo)高，在同一水平面按同一角度對稱放置2個或4個鋼釬，用大錘同時擊打，將樁頭截斷。嚴(yán)禁用鋼釬向斜下方向擊打或用一個鋼釬單向擊打樁身或雖雙向擊打但不同時，以避免樁頭承受一定的彎矩，造成樁身斷裂。（2）、樁頭截斷后，用鋼釬、手錘，將樁頂四周向中間修平至樁頂設(shè)計標(biāo)高（樁頂標(biāo)高允許偏差020mm）。（3）、如果在基槽開挖或剔樁頭時造成樁體斷至樁頂設(shè)計標(biāo)高以下，則必須采取補(bǔ)救措施。假如斷裂面距樁頂較近，可接樁至設(shè)計樁頂標(biāo)高。5、 cfg樁的施工檢測及驗(yàn)收cfg樁施工完畢后，一般在28天后對cfg樁進(jìn)行檢測，檢測

9、包括低應(yīng)變對樁身質(zhì)量的檢測（動測）與靜載荷試驗(yàn)對承載力的檢測。一般來講，靜載荷試驗(yàn)取cfg樁總樁數(shù)的0.5%1%，但不少于3根；低應(yīng)變檢測數(shù)量取cfg樁總樁數(shù)的10%。驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行褥墊層的施工。6、褥墊層施工 褥墊層材料多為粒徑525mm的碎石，不宜選用卵石，卵石咬合力弱，施工擾動容易使褥墊層厚度不均勻。 褥墊層厚度h一般為1030cm，施工時先虛鋪，虛鋪厚度h為： h=h/精品.式中，為夯填度，一般取0.870.90。虛鋪完成后采用平板振動器將碎石振實(shí)至實(shí)際厚度，對較干的砂石材料，虛鋪后可適當(dāng)灑水再進(jìn)行夯實(shí)。三、 cfg樁復(fù)合地基工程實(shí)踐現(xiàn)在回到前面提到的中直聯(lián)建關(guān)廂小區(qū)d區(qū)工程上來，

10、根據(jù)巖土工程勘探報告，d區(qū)工程天然地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為180kpa，而設(shè)計要求地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為360410kpa，由于cfg樁復(fù)合地基施工方便且對于加強(qiáng)地基承載力效果顯著，因此，中直聯(lián)建關(guān)廂小區(qū)d區(qū)工程就采用了這種地基加固方法，以滿足設(shè)計要求。1、cfg樁復(fù)合地基的設(shè)計根據(jù)該工程場地土質(zhì)情況、工程特性、周邊環(huán)境及工期要求，地基處理采用cfg樁復(fù)合地基，施工工藝采用長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混凝土施工工藝。通過計算，d區(qū)工程cfg樁參數(shù)如下表：樓號樁 徑（mm）樁 距（m）樁 長（m）強(qiáng) 度褥 墊 層 厚 度（mm）d1#4001.5515c20300d2#4001.3511c20300d3#4001.4

11、511c203002、特殊情況的處理（1）、d1# 樓與d2#樓之間存在著3.7m的高差，兩棟樓同時進(jìn)行地基處理施工與結(jié)構(gòu)施工，這樣相鄰部分的處理就成為施工中需要著重解決的問題，包括相鄰部分和施工順序和支護(hù)措施。在對設(shè)計方案進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，原方案是在兩樓間采用400的護(hù)坡樁，而這種方法在該工程施工用日后的使用中具有明顯的缺陷： 兩樓間沉降縫設(shè)計圖紙為350mm，而樁徑設(shè)計為400mm，大于兩樓間沉降縫的寬度，原設(shè)計要求樁中應(yīng)在兩樓中間，這樣，樁橫跨兩樓，而d1# 樓、d2#樓間有3.7m的高差，樁頂標(biāo)高以哪個樓基礎(chǔ)標(biāo)高計算，就成了首要問題。若按d2#樓（-11.70m）計，則樁頂距d1#樓基礎(chǔ)

12、（-8.00m）有3.7m高土層，無法發(fā)揮樁的作用；若按d1#樓標(biāo)高控制樁頂標(biāo)高，則這排樁已經(jīng)進(jìn)入d2#樓的樓身內(nèi)且兩樓設(shè)計荷載不同，不均勻沉降必然要產(chǎn)生，而此處樁卻橫跨兩樓，一旦發(fā)生不均勻沉降，則此處的樁會對建筑物起到不良影響。 若將支護(hù)樁移至d1#樓底板內(nèi)，雖然d1#樓支護(hù)問題解決了，并且解決了不均勻沉降的問題，但d2#樓開挖后緊靠d1#樓的樁沒有施工工作面，cfg樁無法施工。 鑒于上述因素，經(jīng)與建設(shè)單位、設(shè)計院、地勘院、施工單位多次協(xié)商后，在該工程中沒有采用支護(hù)樁方案，而采用了如下處理措施：、與d1#樓相鄰的d2#樓3.7m高差處的土先不挖，作為d1#樓cfg樁施工的工作面，相鄰部分d精

13、品.1#樓cfg樁施工完畢后，再開挖d2#樓與d1#樓相鄰部分的土。、d1# 樓與d2#樓相鄰部分3.7m高差的土層采取在d1#樓內(nèi)放臺階的形式進(jìn)行處理，這樣，一方面解決了d1# 樓工作面的問題，另一方面也解決了d1# 樓的支護(hù)問題。、兩樓相交處以沉降縫為界，各自以梅花形成樁，為實(shí)際施工創(chuàng)造了方便條件。（2）、本工程均設(shè)有電梯井和集水坑，這樣在褥墊層鋪設(shè)時主要有3個問題：、坑底面褥墊層如何鋪設(shè)；、坑頂面周邊褥墊層如何支撐；、斜面上的褥墊層如何鋪設(shè)。經(jīng)過與上述部門的協(xié)商，考慮諸多因素，決定采取如下措施：、坑底面褥墊層的鋪設(shè)方法與基底大面積的褥墊層鋪設(shè)方法相同。、坑頂面周邊褥墊層鋪設(shè)需要在坑頂周邊

14、進(jìn)行支擋后再進(jìn)行鋪設(shè)。支擋采用低標(biāo)號砂漿砌體砌筑，施工完畢后低標(biāo)號砂漿砌體留在褥墊層內(nèi)即可。、斜面的褥墊層的鋪設(shè)采用對斜面上cfg樁樁頭直接處理，處理方法如圖所示。3、cfg樁復(fù)合地基的驗(yàn)收該工程cfg樁施工完畢后，中直機(jī)關(guān)（業(yè)主）委托專業(yè)檢測中心對cfg樁進(jìn)行單樁靜載荷試驗(yàn)檢測與動測檢查，檢查結(jié)果表明，復(fù)合地基承載力已顯著提高，（見下表）符合了設(shè)計要求，達(dá)到了地基處理的預(yù)期效果?；猎休d力處理后承載力d1#180kpa360kpa精品.d2#180kpa410kpad3#180kpa380kpa cfg樁作為一種簡便易行、見效顯著的地基處理方法，cfg樁樁長可以從幾米到二十多米，可全樁長發(fā)揮樁的側(cè)阻力，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的