CFG桩复合地基在工程中的应用 .docx

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1、精品名师归纳总结CFG桩复合的基在工程中的应用12侯松岩, 彭颖华（ 1 青岛钢铁集团公司工程治理处 , 山东 青岛 266043 。 2 莱钢建设有限公司建筑安装分公司 ,山东 莱芜 271126 ）摘 要：在青钢活性白灰工程的基处理中 , 接受 CFG桩复合的基技术 , 通过对处理后的的基试验与检测 , 验证了 CFG桩复合的基承载力及沉降达到设计要求 . 同时指出了使用 CFG桩时普遍存在的问题 , 并给出了预防措施 .关键词： CFG桩。复合的基。质量把握。桩基中图分类号 ： TU473.1 文献标识码 ： B 文章编号 ：1004-4620 （ 2007） 03-0073-02随着工

2、程建设的飞速进展 , 的基处理手段也日趋多样化 ,CFG桩复合的基（水泥粉煤灰碎石桩的简称）是在碎石桩加固的基法的基础上进展起来的一种 的基处理技术 . 由于 CFG桩改善了碎石桩的刚性 , 使其不仅能很好的发挥全桩的侧阻作用 , 同时也能很好的发挥其端阻作用 , 并通过褥垫层的设置发挥了桩间土的承载力 , 使之成为复合的基 , 提高了 CFG桩的承载才能 .1 工程简况青钢活性白灰工程由石灰窑本体、预热器、燃烧室、除尘器及上料系统组成. 除设备基础外 , 均为框架结构 . 的基接受 CFG复合的基进行加固处理 , 总桩数约为 1 800 余根. 复合的基承载力设计值 240 kPa.CFG桩

3、接受长螺旋钻成孔 , 管内泵压混合料灌注成桩 . 桩身设计强度为 C25。褥垫层接受 5 10 mm砾石, 厚度为 0.3 m. 工程的质条件如表 1 所示.表 1 场的土层的质条件编承载力标极限侧阻力极限端承力标准值土层名厚度/m号准值/kPa标准值/kPa/ kPah为桩长可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1杂填土1.6-6.002含污泥粗砂0.00-3.7080103粗砾砂0.00-3.8024045粉质粘土0.00-3.10120304粉质粘土0.00-4.40250605粗砾砂最大 9.5360902 000 （h10m）6粉质粘土最大 7.226080700（ h 1

4、5m）7粗砾砂最大 5.53601102 400 （h15m）8安山岩强风化带3.90 4.608006 0009安山岩中等风化带1.002 5008 000平面布置以石灰窑为例 , 平面形状为长方形 . 布桩时考虑桩受力的合理性 , 尽量利用桩间土应力 s 产生的附加应力对桩侧阻力的增大作用 . 通常 s 越大, 作用在桩上的水平力越大 , 桩的侧阻力越大 .CFG桩有效桩长不小于 12 m, 桩径均为0.4 m. 桩中心距为 1.5 m.2 基本原理CFG桩复合的基粘结强度桩是复合的基的代表, 目前多用于高层和超高层建筑中. 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,

5、和桩间土、褥垫层一起形成复合的基 .CFG桩复合的基通过褥垫层与基础连接 , 无论桩端落在一般土层仍是坚硬土层 , 均可保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大 , 在荷载作用下 , 桩顶应力比桩间土表面应力大 , 桩顶的垫层材料在受压的同时会挤向四周桩间土, 以保证在任意荷载下桩和桩间土始终参与工作。由于 CFG桩桩体材料可调 , 可防止散体材料及低强度桩的限制而使荷载 传递深度有限的缺陷。 CFG桩不配筋 , 桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料 , 降低了工程造价 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结复合的基设计中 , 基础与桩和桩间土之间设置确定厚度散体粒状材料

6、组成的褥垫层, 是复合的基的一个核心技术 . 基础下是否设置褥垫层 , 对复合的基受力影响很大. 如不设置褥垫层 , 复合的基承载特性与桩基础相像, 桩间土承载才能难以发挥, 不能成为复合的基 . 基础下设置褥垫层 , 桩间土载力的发挥就不单纯依靠于桩的沉降 , 即使桩端落在好土层上 , 也能保证荷载通过褥垫层作用到桩间土上, 使桩土共同承担荷载 .3 施工中常见质量问题及预防措施3.1 堵管堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一 . 它直接影响 CFG桩的施工效率 , 增加工人劳动强度 , 仍会造成材料铺张 . 特殊是故障排除不畅时 , 使已搅拌的 CFG桩混合料失

7、水或结硬 , 增加了再次堵管的几率 , 给施工带来很多困难 .堵管的缘由及预防措施： 1）严格把握混合料协作比 . 当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时 , 混合料和易性不好 , 常发生堵管 . 因此, 要留意混合料的配 合比, 特殊要留意将粉煤灰掺量把握在 7090 kg/m3 的范畴内 , 坍落度应把握在160 200 mm之间.2 ）施工操作不当 . 钻孔进入土层预定标高后 , 开头泵送混合料, 管内空气从排气阀排出 , 待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻. 如提钻时间较晚 , 在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出 , 简洁造成管路堵塞 .3 ） 冬期施工措施不当 . 冬期施工时

8、, 混合料输送管及弯头均需做防冻爱惜 , 防冻措施不力, 经常造成输送管或弯头处混合料的冻结 , 造成堵管 . 冬施时, 有时会接受加热水的方法提高混合料的出口温度 , 但要把握好水的温度 , 水温最好不要超过60 , 否就会造成混合料的早凝 , 产生堵管 , 影响混合料的强度 .4 ）设备缺陷 . 弯头曲率半径不合理也能造成堵管 . 弯头与钻杆不能垂直连接 , 否就也会造成堵管 . 混合料输送管要定期清洗 , 否就管路内有混合料的结硬块 , 仍会造成管路的堵塞. 3.2窜孔窜孔主要是由于被加固土层中有松散的饱和粉土及粉细砂或钻杆钻进过程中剪切作用使土体受到扰动或能量积存土体产生液化.预防措施

9、： 1）在工程桩施工前 , 应先做不少于 2 根试验桩 , 并在竖向全长钻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结取芯样, 检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度, 依据发觉的问题 , 修订施工工艺.2 ）实行隔桩、隔排跳打方法 .3 ）依据的质详细情形 , 合理选择桩间距 , 一般以 4 倍桩径为宜 , 如土的挤密性好 , 桩距可以取得小一些 .4 ）削减在窜孔区域的打桩推动排数 , 削减对已打桩扰动能量的积存 .5 ）合理提高钻头钻进速度 . 3.3 桩头空芯桩头空芯主要是施工过程中 , 排气阀不能正常工作所致 . 钻机钻孔时 , 管内布满空气, 泵送混合料时 , 排气阀将空气排出

10、 , 如排气阀堵塞不能正常将管内空气排出, 就会导致桩体存气 , 形成空芯 . 为防止桩头空芯 , 施工中应经常检查排气阀的工作状态 , 发觉堵塞准时清洗 . 3.4桩端不饱满主要是由于施工中为了便利阀门的打开 , 先提钻后泵料所致 . 这种情形可能造成钻头上的土掉入桩孔或的下水浸入桩孔, 影响 CFG桩的桩端承载力 . 为杜绝这种情形 , 施工中前、后台工人应亲热协作 , 保证提钻和泵料的一样性 . 3.5缩颈或断桩主要缘由是由于灌装填料配比有误及搅拌时间不够。冬施混合料保温措施不当。拔管速度把握不好。开槽机桩顶处理不好.预防措施： 1）要严格按不同土层进行配料 , 搅拌时间要充分 , 每盘

11、至少 3 min.2 ）做好成孔、搅拌、压灌、提钻各道工序的亲热协作, 提钻速度应与混凝土泵送量相匹配 , 严格把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洞.3 ）把握拔管速度 , 一般 11.2 m/min.用浮标观测 测每 M混凝土灌量是否中意设计灌量 以找出缩颈部位 , 每拔管 1.5 2.0 m, 留振 20 s 左右 依据的质情形把握留振次数与时间或者不留振 .4 ）施工中要详细、认真的做好施工记录及施工监测, 一旦显现缩颈或断桩 , 可实行扩颈方法（如复打法、翻插法或局部翻插法）, 或者加桩处理. 3.6施工中局部实际灌

12、量小于设计灌量主要缘由是由于开头拔管时桩尖活瓣被粘性土抱着张不开, 材料不能顺当流出。桩间距过小。混凝土初凝后才灌入. 预防措施： 1）在沉管前灌入确定量的粉煤灰碎石混合材料 , 起到封底作用 .2 ）确定实际灌量的充盈系数（按规范规定的 1.1 1.3 选用） .3 ）用浮标观测检查把握填充材料的灌量 , 否就应实行补救措施, 并作好详细记录 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4 试验与检验4.1 复合的基试验为检验 CFG桩施工工艺及复合的基加固成效, 取得设计和施工的技术数据 , 进行了一点三桩复合的基和三根单桩静荷载试验, 参数与工程桩相同 . 三桩复合的基试验最大加载

13、值为5 000 kN, 单桩试验加载值分别为900 kN、600 kN、300 kN, 加载程序和判定标准按规范要求 .一点三桩复合的基和三根单桩静载试验结果说明：试验曲线基本属于渐进型的光滑曲线 , 不存在陡降点 , 且沉降随荷载和时间变化都是均匀的 . 取相对变形为 0.01 对应的荷载 , 其值均超过最大加荷量的一半 , 因此取最大加荷量的一半作为 CFG桩复合的基承载力设计值 . 即 CFG桩复合的基承载力设计值大于 350 kPa, 复合的基承载力显著提高 , 中意设计要求 . 按相对变形 0.01 确定复合的基承载力 , 单桩复合的基在标准值为 450 kPa 的荷载下沉降值与压板

14、作用宽度之比分别为0.009 、0.009 6 、0.004, 其比值均小于 0.01, 说明单桩复合的基承载力中意设计要求. 单桩静载试验在标准值为 450 kN 时, 沉降分别为 2 mm、3.6 mm、3.6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mm说,明单桩承载力仍有很大潜力 . 4.2轻巧触探试验为对比加固前后桩间土承载力的变化 , 完工后, 布置了 7 个轻巧触探点进行可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结试验. 综合分析桩间土测试结果 ,CFG桩处理后浅层桩间土的承载力基本值不低于 120 kPa, 比的基处理前的桩间土承载力有所提高 . 4.3低应变动力试验

15、利用低应变检测 CFG桩桩身完整性 , 检测比例约为 10 %, 所测的 180 根 CFG桩均属于完整桩或基本完整桩 .试验说明：一点三桩复合的基高于三根单桩复合的基, 发挥了桩间土的承载才能, 基本排除了断桩、缩径、夹泥等质量通病, 说明实行的施工工艺和技术措施是可行的 .5 结 语1） 复合的基的的基处理方式使得的基的承载力得到大幅度的提高, 的基变形得到把握 .2） 由于 CFG桩桩体可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的承载才能 , 具有的基承载力高、变形小、稳固快、施工简洁易行、工程质量易保证等优点 , 经济效益和社会效益显著 , 进展潜力巨大 .3） 是否设置褥垫层以及垫层的材料和厚度, 直接影响复合的基的桩和桩间土强度的发挥 , 合理的垫层厚度对提高复合的基承载力和削减沉降变形是特殊有利的.可编辑资料 - - - 欢迎下载