建筑技術(shù)論文CFG樁在某高層住宅樓群地基處理中的應(yīng)用

1、建筑技術(shù)論文：CFG樁在某高層住宅樓群地基處理中的應(yīng)用 摘要本文結(jié)合商丘城市您好“商”字16號(hào)工程1#3#樓高層住宅采用CFG樁復(fù)合地基處理的工程實(shí)例，探討了CFG樁地基處理方法，并介紹了該工程的地基處理效果，以及應(yīng)注意的問(wèn)題。關(guān)鍵詞復(fù)合地基；CFG樁；地基處理；褥墊層1引言商丘地處豫東平原，地貌類型屬黃河沖積平原的一部分。地理位置位于龍海和京九兩大鐵路干線交匯處，位置優(yōu)越，交通便利。近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的加快，一批高層建筑物拔地而起，而傳統(tǒng)的一些地基處理方法(水泥土攪拌樁、灰土樁、人工挖孔夯擊碎石樁等)和基樁類型(鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、鋼筋混凝土預(yù)制樁等)已不能滿足城市現(xiàn)代建筑既經(jīng)濟(jì)又安

2、全的需求，在此背景下，CFG樁作為一種新的地基處理方法于2004年12月被應(yīng)用到商丘高層建筑。其中，商丘城市您好“商”字16號(hào)工程高層住宅樓群是應(yīng)用CFG樁復(fù)合地基處理的較有代表性的典型工程之一。CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)是一種高粘結(jié)強(qiáng)度的半剛性樁，單樁承載力高，采用褥墊層和樁間土緊密結(jié)合形成復(fù)合地基，以達(dá)到良好的地基處理效果，并且具有施工速度快，工期短，質(zhì)量容易控制，造價(jià)低，施工文明等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)，在全國(guó)大中城市得到推廣應(yīng)用。特別是在CFG樁被正式納入建筑地基處理技術(shù)規(guī)范JOJ792002中之后，使得該種地基處理方法進(jìn)一步規(guī)范化、推廣化。筆者試圖通過(guò)商丘城市您好“商”字16號(hào)工程高層住宅樓群應(yīng)

3、用CFG樁復(fù)合地基處理的實(shí)例，以期其施工更加完善，在本區(qū)更好的推廣應(yīng)用。2工程和地質(zhì)概況2，1工程概況：商丘城市您好“商”字16號(hào)工程位于商丘市“商”字南150米神火大道路東，南臨宇航路，地理位置優(yōu)越，交通便利。該工程供包括4棟樓，其中1#3#樓為高層住宅樓，高度22層，框剪結(jié)構(gòu)，4#樓為大賣場(chǎng)，高度2層，框架結(jié)構(gòu)，均帶一層地下室，基礎(chǔ)埋深為自然地表下4.5米。2，2地質(zhì)概況：本工程最大勘探深度為自然地表下61.0米，在此勘察深度范圍內(nèi)場(chǎng)區(qū)地基土為第四系全新統(tǒng)河流相沖洪積物，其主要巖性成份主要為粉土和粘性土組成，自上而下共劃分為14層，其各層土的物理力學(xué)指標(biāo)，見表1。3CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)3，

4、1地基處理方案的優(yōu)化比較：本工程勘察報(bào)告中就地基基礎(chǔ)方案評(píng)價(jià)中1#3#高層住宅樓共給出復(fù)合地基和樁基礎(chǔ)各兩種類型，其中復(fù)合地基分別為：高壓噴射注漿復(fù)合地基和CFG樁復(fù)合地基；樁基礎(chǔ)分別為：鉆孔灌注樁和混凝土預(yù)應(yīng)力管樁，就本工程地基處理方案，委托方、設(shè)計(jì)單位和勘察單位參與了論證。基本分析如下：(1)鉆孔灌注樁和墻下承臺(tái)粱基礎(chǔ)：鉆孔灌注樁為本區(qū)較為傳統(tǒng)的基樁類型，其優(yōu)點(diǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，便于安裝，移動(dòng)方便，無(wú)振動(dòng)，噪音低，鉆進(jìn)速度快。缺點(diǎn)是廢漿處理困難，污染場(chǎng)區(qū)，施工質(zhì)量易產(chǎn)生縮徑、斷樁或泥皮過(guò)厚，影響樁的承載力?；A(chǔ)采用墻下承臺(tái)梁基礎(chǔ)，開間小，墻多，墻下布樁，造價(jià)高。(2)混凝土預(yù)應(yīng)力管樁和墻下承臺(tái)梁基

5、礎(chǔ)：預(yù)應(yīng)力管樁是本區(qū)較為新型的基樁類型之一，其優(yōu)點(diǎn)是制樁統(tǒng)一，節(jié)約材料，施工速度快，單樁承載力高，質(zhì)量容易控制。其缺點(diǎn)是樁側(cè)土層的不均勻性和樁端持力層強(qiáng)度不夠理想和不均勻性，會(huì)造成施工時(shí)樁長(zhǎng)的難以控制，造成樁的浪費(fèi)。這在臨近的富饒新城國(guó)際工程中已表現(xiàn)比較突出，本工程引以為戒。另外樁直徑大時(shí)，沉樁困難。(3)高壓噴射注漿法復(fù)合地基和筏板基礎(chǔ)：高壓噴射注漿法復(fù)合地基形式本區(qū)應(yīng)用較少。施工質(zhì)量不宜控制，且地基處理強(qiáng)度偏低，強(qiáng)度增長(zhǎng)速度較慢。(4)CFG樁復(fù)合地基和筏板基礎(chǔ)：CFG樁復(fù)合地基在本區(qū)是新的地基處理形式之一，但考慮到在全國(guó)大中城市應(yīng)用于處理高層和超高層建筑物的經(jīng)驗(yàn)已很成熟，結(jié)合場(chǎng)區(qū)地質(zhì)和周

6、邊環(huán)境條件，本著安全經(jīng)濟(jì)的原則，綜合分析確定本場(chǎng)區(qū)比較適合采用具有穿透能力強(qiáng)、低噪音，無(wú)振動(dòng)，無(wú)污染、無(wú)泥漿，施工效率高和質(zhì)量容易控制的長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓成樁工藝。3，2CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)：CFG樁復(fù)合地基主要設(shè)計(jì)參數(shù)包括樁長(zhǎng)、樁徑、樁距、樁體強(qiáng)度和褥墊層等。樁徑：按一般施工經(jīng)驗(yàn)樁徑d400mm；樁長(zhǎng)：根據(jù)場(chǎng)區(qū)地層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以樁長(zhǎng)適中、樁端取相對(duì)較好的土層作為樁端持力層為基本思路，取第(7)層土作為持力層，確定樁長(zhǎng)L=13m；樁距：考慮到樁側(cè)范圍內(nèi)的土質(zhì)主要為粉土，且已飽和，所以樁距盡量加大，最后按單樁承載力和要求的復(fù)合地基結(jié)合地層結(jié)構(gòu)反算置換率后綜合確定樁間距，最終確定樁間距s1.3m。單

7、樁豎向承載力特征值Rs的取值：當(dāng)無(wú)單樁載荷試驗(yàn)資料時(shí)，按下式估算：Ra=Upqsi+qpAp式中：Up一樁的周長(zhǎng)(m)；n樁長(zhǎng)范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)；qsi樁周第i層土的側(cè)阻力，kpa；qp一樁端阻力特征值，kpa；一第i層土的厚度，m；經(jīng)計(jì)算Ra557KN。因基礎(chǔ)類型為筏板，所以CFG樁布置采用正方形布樁，根據(jù)md2de24002(1.131300)20.074。又fspkmRaAp+(1-m)fsk=412kpa400kpa。滿足設(shè)計(jì)要求。其中，Ra=557KN，=0.75，m=0.074，fsk=120kpa，Aa=0.1256m2。樁體試塊抗壓強(qiáng)度平均值應(yīng)滿足下式要求：fcu3RaAp=

8、13.6kpa。工程實(shí)際設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，滿足要求。褥墊層：厚度取300mm，材料為級(jí)配砂石，粗砂占30，碎石占70，碎石粒徑小于30mm。4CFG樁施工根據(jù)建筑場(chǎng)區(qū)周邊環(huán)境條件和場(chǎng)區(qū)土質(zhì)情況，綜合分析采用長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓成孔工藝。考慮到樁長(zhǎng)范圍內(nèi)地下水位相對(duì)較高，且淺部多以粉土為主，故在施工時(shí)，采用隔行隔樁跳打，很好的避免了鄰樁竄樁的現(xiàn)象，確保CFG樁的施工質(zhì)量，整體工程施工較為順利。5CFG樁的檢驗(yàn)5，1 CFG樁復(fù)合地基檢測(cè)：施工完畢28天后，甲方委托具備相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行了單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)和低應(yīng)變檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果如表2。從上述1#3#樓單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合報(bào)告

9、中的ps曲線來(lái)看，加荷均沒(méi)有達(dá)到極限荷載，單樁復(fù)合地基沉降量均小于25mm，復(fù)合地基承載力滿足要求。低應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果表明樁身質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。部分樁淺部斷裂系機(jī)械開挖不當(dāng)所致。建筑物施工過(guò)程中對(duì)1#3#樓均進(jìn)行了沉降觀測(cè)。各建筑物主體封頂時(shí)的沉降量均小于8mm。5，2 CFG樁復(fù)合地基驗(yàn)槽時(shí)存在的問(wèn)題：本工程在地基驗(yàn)槽時(shí)發(fā)現(xiàn)有以下異常情況：樁位偏移、淺部斷裂、縮徑、擴(kuò)徑、樁頭松散等。分析原因主要有以下施工原因分別造成的。樁位偏移施工時(shí)上部空樁長(zhǎng)，鉆機(jī)垂直度掌握不夠；淺部斷樁機(jī)械開挖造成；縮徑、擴(kuò)徑鉆機(jī)提升速度、泵壓等沒(méi)有掌握好；樁頭松散樁頂標(biāo)高控制偏低，并夾泥。6結(jié)束語(yǔ)(1)商丘城市您好“商”字16號(hào)工程采用CFG樁復(fù)合地基處理效果較好，大大提高了地基承載力，控制和減小了建筑物地基變形，達(dá)到了