CFG樁知識儲備詳解

1、CFGtt的知識儲備 一、適用范圍 本工法適用于建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)樁和基坑的支護(hù)樁，也可作 為復(fù)合地基或防水帷幕使用。適用地層為雜填土、素填土、可塑 到軟塑的粉土、粉質(zhì)粘土、軟土，砂粘土、粉土、卵石層等。 采 用特殊鉆頭也可進(jìn)入強(qiáng)、中風(fēng)化巖層。 不受地下水位的限制，即 使在潛水面以下的中粗砂層，由于采用連續(xù)壓灌混凝土工藝，也 能順利成樁。 特別適宜于鉆孔樁、沉管樁和靜壓樁不適宜的易坍 塌、擴(kuò)縮徑、流砂、怕擾動的地層、濕陷性黃土等復(fù)雜地質(zhì)條件。 二、材料組成 CFG 分別代表水泥、粉煤灰與碎石。由于利用工業(yè)廢料 粉煤 灰代替部分水泥，大大地降低了工程造價增加了樁身后期強(qiáng)度。通 過柔性褥墊層的設(shè)置，

2、使 CFG 樁復(fù)合地基得到均勻沉降和較高的 承載力 ,是加固軟土地基最經(jīng)濟(jì)、適用、快速、可靠的一種新型灌注 樁。 CFG 樁復(fù)合地基是在碎石樁加固地基法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一 種地 基處理技術(shù)。由于 CFG 樁改善了碎石樁的剛性，使其不僅能很好 地發(fā)揮全樁的側(cè)阻作用，同時也能很好地發(fā)揮其端阻作用。因此， 得以廣泛采用，并取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。 CFG 樁為樁體中摻加適量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一種 粘結(jié)強(qiáng)度較高的樁體，與樁間土和褥墊層一起 ，構(gòu)成 CFG 樁復(fù)合 地基。樁間土與基礎(chǔ)之間必須設(shè)置一定厚度的褥墊層，即褥墊層是 高粘結(jié)強(qiáng)度樁復(fù)合地基的一部分。 CFG 樁屬高粘結(jié)強(qiáng)度樁，與素

3、鹼樁的區(qū)別僅在于樁體材料的構(gòu) 成不同，在其受力和變形特性方面無什么區(qū)別。復(fù)合地基性狀和設(shè) 計計算，對其它高粘結(jié)強(qiáng)度樁復(fù)合地基都適用。 CFG 樁可適用于條 形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)，也可用于筏基和箱形基礎(chǔ)。就土性而言， CFG 樁可用于填土、飽和及非飽和粘性土，既可用于擠密效果好的土， 又可用于擠密效果差的土。 三、應(yīng)用原理 CFG樁工作原理 水泥粉煤灰碎石樁 (Cement Fly - ash Gravel pile) , 簡稱 CFG樁,是由水泥粉煤灰碎石樁、樁間土和褥墊層構(gòu)成的一種復(fù)合 地基。CFG樁和樁間土一起，通過褥墊層形成CFG樁復(fù)合地基共同 工作。其加固機(jī)理為 : 當(dāng)基礎(chǔ)承受垂直荷載時

4、, 樁和樁間土均會發(fā) 生沉降變形 , 樁的變形模量 (Es) 遠(yuǎn)比土的變形模量大 , 也就是樁的 變形比土小，樁在受力后向上位移 , 刺入基礎(chǔ)下部設(shè)置的一定厚度 的褥墊層中 , 墊層被不斷調(diào)整并與樁間土良好接觸 , 從而基礎(chǔ)通過 褥墊層也與樁間土保持良好接觸 ,由此,樁間土與樁協(xié)同工作形成 了一個復(fù)合地基的受力整體 ,共同承擔(dān)上部基礎(chǔ)傳來的荷載。由于 樁的作用使復(fù)合地基承載力提高，變形減小,再加上CFG樁不配筋,樁 體采用工業(yè)廢料粉煤灰作摻和料，大大降低了工程造價。CFG樁地 基通過改變樁長、樁距、褥墊厚度和樁體混合料配比，可使復(fù)合 地基承載力幅度的提高有很大的可調(diào)性。綜合來看，CFG復(fù)合 地

5、基具有沉降變形小、施工簡單、造價低、承載力提高幅度大、 適用范圍較廣、社會和經(jīng)濟(jì)效益明顯等特點 , 是一種有效的復(fù)合 地基處理技術(shù) , 非常適用于高層建筑的地基處理 , 得到越來越廣泛 的應(yīng)用。 四、 技術(shù)特點 (1) 適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛，不受地下水位的限制；特別適 用于復(fù)雜、難處理的地質(zhì)條件，如軟硬夾層、流砂層、深回填土 等。 (2) 成樁質(zhì)量好，樁端無虛土，不易發(fā)生斷樁、縮頸、塌 孔等質(zhì)量問題。 (3) 承載力高，可充分發(fā)揮地基土的端承力和摩阻力。在 施工過程中樁端土及虛土經(jīng)水泥漿滲透、擠密、固結(jié)；樁周土經(jīng) 水泥漿填充、滲透、擠密及超流態(tài)混凝土的側(cè)向擠壓，提高了樁 端阻力和樁側(cè)摩阻力，從而

6、大幅度提高單樁承載力。 (4) 經(jīng)多種外加劑配制成的超流態(tài)混凝土具有摩擦系數(shù)低、 流動性好、樁分散性好、細(xì)石能在混凝土中懸浮而不下沉，鋼筋 籠放入容易、施工方便。 (5) 樁身強(qiáng)度高，超流態(tài)混凝土強(qiáng)度等級可按設(shè)計要求配 制，樁徑可選擇性強(qiáng)，目前有飽 400、600、800、900、1000 mm 等多種樁徑 可供選擇，布樁靈活。 (6) 能夠緊貼其它建筑物的基礎(chǔ)施工而不影響原建筑物。 (7) 施工環(huán)保、低噪聲、低震動、不擾民。施工中不需泥 漿護(hù)壁、不用排污、不需降水，施工現(xiàn)場文明。 (8) 施工效率高、速度快，綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)好。 五、.CFG 樁的配合比設(shè)計 施工機(jī)械選擇 1、CFG 樁多用振動

7、沉管機(jī)施工，也可用螺旋鉆機(jī)。振動沉 管機(jī)適用于：粉性土、粘性土及素填土地基，螺旋鉆機(jī)適用于：地 下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等到密實以上的砂土。 2、而選用哪一類成樁機(jī)和什么型號，要視工程的具體情況而 定。對大多數(shù)存在有硬土層地質(zhì)條件的地區(qū)，單純使用振動沉管機(jī) 施工，會造成對已打樁形成較大的振動，從而導(dǎo)致樁體被震裂或震 斷。 3、對于靈敏度和密實度較高的土，振動會造成土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 破壞，密實度減小，引起承載力下降。故不能簡單使用振動沉管機(jī)。 此時宜采用螺旋鉆預(yù)引孔，然后再用振動沉管機(jī)制樁。這樣的設(shè)備 組合避免了已打樁被震壞或擾動樁間土導(dǎo)致樁間土的結(jié)構(gòu)破壞而引 起復(fù)合地基的強(qiáng)度降低。所以

8、，在施工準(zhǔn)備階段，必須詳細(xì)了解地 質(zhì)情況，從而合理地選用施工機(jī)械。這是確保 CFG 樁復(fù)合地基質(zhì) 量的有效途徑。 六、CFG 樁施工質(zhì)量控制 根據(jù)土質(zhì)情況，控制制樁距離。 在施工過程中，成樁的施工工藝對 CFG 樁復(fù)合地基的質(zhì)量至關(guān)重 要，不合理的施工工藝將造成重大的質(zhì)量問題，甚至導(dǎo)致質(zhì)量事故， 而要選擇確定合理的施工工藝必須深入了解地質(zhì)情況。只有在深入 了解地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上，才能確定合理的施工工藝，并在施工過程 中加強(qiáng)監(jiān)測，根據(jù)具體情況，控制施工工藝，發(fā)現(xiàn)特殊情況，做出 具體的改變。 （ 1） 在飽和軟土中成樁，樁機(jī)的振動力較小，但當(dāng)采用連打作業(yè) 時，由于飽和軟土的特性，新打樁將擠壓已打樁，

9、形成橢圓或不規(guī) 則形態(tài)，產(chǎn)生嚴(yán)重的縮頸和斷樁。此時，應(yīng)采用隔樁跳打施工方案。 （ 2） 而在飽和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先 打樁施工完后，土體密度會有顯著增加。而且，打的樁越多，土的 密度越大。在補(bǔ)打新樁時，一是加大了沉管難度，二是非常容易造 成已打樁斷樁，此時，隔樁跳打亦不宜采用。 （3）當(dāng)滿堂布樁時，不宜從四周轉(zhuǎn)向內(nèi)推進(jìn)施工，宜從中心向外推 進(jìn)施工，或從一邊向另一邊推進(jìn)施工。但僅憑打樁順序的改變并不 能完全避免新打樁的振動對已結(jié)硬的已打樁產(chǎn)生影響。此時，應(yīng)采 用螺旋鉆引孔的方案，避免新打樁的振動造成已打樁的斷樁。 2、嚴(yán)格控制拔管速率。 拔管速率太快可能導(dǎo)致樁徑偏小或縮頸

10、斷樁，而拔管速率過慢又會 造成水泥漿分布不勻，樁項浮漿過多。 七、施工工藝流程圖 CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，是由水泥、粉煤灰、碎 石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏結(jié)請度樁，并由樁、樁 間土和褥墊一起組成復(fù)合地基的地基處理方法。 本工程樁體采用長螺旋鉆孔壓灌砼成樁施工工藝。該樁型具 有成樁速度快，樁身強(qiáng)度高，排污量小且無噪音等優(yōu)點。因鉆孔 范圍內(nèi)存在粉質(zhì)粘土及粉砂層，含水量大，采用該施工工藝，既 能解決灌注樁在粉質(zhì)粘土層出現(xiàn)縮徑和粉砂層出現(xiàn)跨孔情況，又 能加快施工進(jìn)度，而且排污量小，還無噪音等優(yōu)點。其具體施工 工藝如下： 測放樁位 鉆機(jī)對位調(diào)平 鉆進(jìn)到設(shè)計 深度、停鉆 T商品砼 泵送

11、砼、提鉆 Y 質(zhì)量監(jiān)督 至設(shè)計超灌標(biāo) 咼、停泵、提鉆 提鉆J 鉆機(jī)移位 CFG樁施工工藝流程圖 八、設(shè)計技術(shù)要求 （1）混凝土坍落度 18 22cm。 （2）混凝土強(qiáng)度等級：商品砼 C20。 （3）樁的施工允許偏差按設(shè)計及施工規(guī)范要求： A、樁長允許偏差：+100mm B、樁徑允許偏差：-20mm個別斷面） C垂直度允許偏差：w I .5% D樁位允許偏差：滿堂布樁基礎(chǔ)，樁位偏差不應(yīng)大于 0.4倍樁 徑；對條形基礎(chǔ)，樁位偏差不應(yīng)大于 0.25 倍樁徑。 （4）成樁過程中，抽樣做混合料試塊，每臺機(jī)械一天做一組 （3塊）試塊（邊長150mn立方體），標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，測定其立方體28d 抗壓強(qiáng)度。 打樁順

12、序 本項目為地基處理，雖然樁間距較小，但承臺間距較大，施 工時按 Z 字型施工，避免破壞已施工樁。 九、施工工藝與工藝要求 測量放線 （1）規(guī)劃紅線班利用規(guī)劃點首先定出該擬建建筑的角點及拐角 點，后經(jīng)我公司復(fù)測無誤后，做好永久性標(biāo)識及軸線引樁的埋設(shè)。 （2）利用角點及拐角點測放出各軸線形成軸線控制網(wǎng)，并作好 軸線樁； （3）利用軸線網(wǎng)測放各工程樁樁位。 （4）高程點引入現(xiàn)場經(jīng)檢查（誤差允許士 2mm合格報監(jiān)理工程 師確認(rèn)后，埋設(shè)永久高程點，并加以標(biāo)識保護(hù)。 誤差控制標(biāo)準(zhǔn)： 控制網(wǎng)小于士 5mm； 軸線網(wǎng)小于士 10mm； 工程樁位小于 20mm； 水準(zhǔn)網(wǎng)小于 5mm。 整個測量放線過程均需復(fù)測

13、、檢查誤差控制在允許范圍，方可 進(jìn)入下道工序。控制點、高程點埋設(shè)牢固并加以保護(hù)，定期復(fù)測校 驗。 認(rèn)真做好樁位測放記錄、高程測量記錄，及時提交測量資 料，為下部各工序做好準(zhǔn)備。 1、鉆機(jī)就位后，應(yīng)使鉆桿垂直對準(zhǔn)樁位中心，確保 CFG樁 垂直度容許偏差不大于 1%。現(xiàn)場控制采用在鉆架上掛垂球的方法 測量該孔的垂直度，也可采用鉆機(jī)自帶垂直度調(diào)整器控制鉆桿垂 直度。每根樁施工前現(xiàn)場工程技術(shù)人員進(jìn)行樁位對中及垂直度檢 查。滿足要求后，方可開鉆。 2、鉆孔開始時，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸地 時，啟動馬達(dá)鉆進(jìn)，先慢后快，同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正。 在成孔過程中發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應(yīng)放慢進(jìn)尺

14、，防止樁孔偏 斜、位移和鉆具損壞。根據(jù)鉆機(jī)塔身上的進(jìn)尺標(biāo)記，成孔到達(dá)設(shè) 計標(biāo)高時，停止鉆進(jìn)。 3、鉆孔至設(shè)計標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，提拔鉆桿 2030cm后開 始泵送混合料灌注，每根樁的投料量應(yīng)不小于設(shè)計灌注量。鉆桿 芯管充滿混合料后開始拔管，并保證連續(xù)拔管。施工樁頂高程宜 高出設(shè)計高程3050cm灌注成樁完成后，樁頂蓋土封頂進(jìn)行養(yǎng) 護(hù)。 4、如因鉆桿提升晚，造成活門打不開，則將鉆頭提至地面， 將活門疏通，并閉合好重新鉆進(jìn)至設(shè)計樁底標(biāo)高，重新開始壓灌。 為保證活門的打開，在鉆進(jìn)至設(shè)計標(biāo)高后鉆機(jī)空轉(zhuǎn) 5-10 秒再停鉆， 將鉆頭上的泥甩開以保證活門打開。 5、選用24用/小時泵速輸送砼，1520秒后開

15、始提鉆。對 于500mn直徑樁，提鉆使用II檔。灌至設(shè)計標(biāo)高后，班長指揮司 泵繼續(xù)泵送砼 2025秒，后停泵，以保證超灌要求，確保樁頭質(zhì) 量。提鉆同時應(yīng)鏟除鉆桿上渣土。 6、壓灌應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。泵斗內(nèi)要有一定容量的砼，砼容量要 高出進(jìn)料口 50mn以上，以防止泵送砼過程吸進(jìn)空氣。當(dāng)泵斗砼面 接近料口時，司泵及時通過口哨通知前臺停止提升鉆桿待砼攪拌 好后再進(jìn)行壓灌提鉆。 7、移機(jī)：灌注時采用靜止提拔鉆桿(不能邊行走邊提拔鉆 桿)，提管速度控制在23米/分鐘，灌注達(dá)到控制標(biāo)高后進(jìn)行至 下一根樁的施工。 十、 質(zhì)量控制技術(shù)措施 樁位控制： (1) 樁位軸線測放后通知監(jiān)理工程師復(fù)測認(rèn)可后方可進(jìn)行下 道工序

16、。 (2) 樁位定位用 16鋼筋扎入土中，拔出后灌入雙飛粉，并 插入20-30cm長的竹簽。 (3) 為防止漏打樁，實行樁位檢驗制，樁機(jī)對位后，由機(jī)長、 質(zhì)檢員復(fù)核樁位、樁號是否正確，并簽字確認(rèn)，及時請監(jiān)理工 程師檢查，保證樁位、樁號相符。 (4) 樁位偏差按建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-2002)要 求，偏差不大于 0.4 倍樁徑，本工程為不大于 20cm。 樁身垂直度控制： 樁機(jī)就位時，根據(jù)鉆塔兩個方向線錘控制。調(diào)整鉆塔垂直度， 垂直度偏差不得超過 1%。若出現(xiàn)鉆塔傾斜等情況，應(yīng)停止鉆孔， 待糾正后成孔。 樁頂?shù)讟?biāo)高控制： (1) 樁底標(biāo)高控制：根據(jù)建設(shè)單位提供的水準(zhǔn)點，會同建設(shè) 方將

17、設(shè)計 0.000 引至施工現(xiàn)場作好保護(hù)，然后根據(jù)施工場地標(biāo) 高，鉆桿長度，假設(shè)護(hù)套為地面，計算出鉆桿入土深度，然后在 鉆塔上做好相應(yīng)標(biāo)記。 (2) 樁頂標(biāo)高控制：根據(jù)鉆桿總長在鉆塔上分別作好標(biāo)記。 孔底標(biāo)高允許偏差士 100mm樁徑允許偏差士 20mm 現(xiàn)場記錄： (1) 施工班組記錄員應(yīng)及時、詳細(xì)、認(rèn)真地填寫 CFG樁施工 記錄表，如實反映施工過程中的各種情況。 (2) 機(jī)長、施工員、質(zhì)檢員每施工完成一根均及時記錄，并在 施工圖上做好標(biāo)記，下班時三方核對樁位、樁數(shù)，防止漏樁。 (3) 現(xiàn)場技術(shù)人員必須寫好當(dāng)天的施工日志，按圖按樁號上墻， 并對當(dāng)天的工作進(jìn)行總結(jié)。 技術(shù)控制措施： (1)鉆機(jī)要

18、穩(wěn)固、周正，對位準(zhǔn)確，主操作手在操作時，機(jī)邊的 23人要配合移動灌注管路，清理步履下的虛土。 (2)在含水地層施工時，嚴(yán)防提鉆太早或太高，鉆桿內(nèi)涌水和泥 沙，混凝土見水離析形成“石橋”，導(dǎo)致堵管。 預(yù)防措施是先送料 至管口，后提鉆打開鉆頭底部的“噴門”，并要連續(xù)泵送，嚴(yán)防混凝 土泵打空。 (3) 施工中注意控制孔壁含水量。如含水量過小，應(yīng)在壓灌混凝 土前先灌水或素水泥漿，避免混凝土中的水分滲漏過大，使混凝土 坍落度降低，造成鋼筋籠難以壓入。 (4) 穩(wěn)步提升鉆具，嚴(yán)禁提鉆過快，防止孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，引起孔 壁坍塌、掉塊，影響樁身質(zhì)量，另外混凝土要將鉆頭埋深0暢3 0暢5 m。提鉆速度要根據(jù)泵送混凝土的速度和混凝土上頂 鉆頭的手感，嚴(yán)禁直灌而不提鉆具，以防將長螺旋頂彎，鉆具難以 提升，造成事故。 (5) 防止壓灌混凝土?xí)r堵管。產(chǎn)生堵管的主要原因是混凝土質(zhì)量 有問題，要嚴(yán)格控制水灰比，特別注意要添加緩凝劑，