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(jì)要求時(shí)，就需要對(duì)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(duì)變形的要求也越來(lái)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(gè)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(jì)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(duì)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(duì)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(dòng)性和特殊土地基的特性。近些年來(lái)，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(duì)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(lái)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(guò)墊層（碎石或砂石墊層）來(lái)過(guò)渡；而樁基中樁體與基礎(chǔ)是直接相連的，兩者形成一個(gè)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(duì)地基承載力的作用主要有以下幾個(gè)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(duì)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(duì)土的約束作用樁對(duì)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(wú)側(cè)向約束時(shí)土的側(cè)向變形大，從而使垂直變形加大；由于樁對(duì)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(shí)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(shí)間增加逐漸增加，樁承擔(dān)的荷載隨時(shí)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(guò)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)褥墊層厚度大于10cm時(shí)，樁對(duì)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(shí)，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(dòng)測(cè)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(zhǎng)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(wú)泥漿污染；、 成孔制樁時(shí)不產(chǎn)生震動(dòng)，避免了新打樁對(duì)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(zhǎng)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(duì)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(jì)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(shí)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(dòng)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(shí)控制樁長(zhǎng)的依據(jù)。鉆孔時(shí)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(jì)及標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開(kāi)始泵送混合料，當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后開(kāi)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(guò)程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)避免因后臺(tái)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(shí)，應(yīng)隨時(shí)根據(jù)軸線及周圍樁的位置對(duì)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(duì)稱放置2個(gè)或4個(gè)鋼釬，用大錘同時(shí)擊打，將樁頭截?cái)唷?yán)禁用鋼釬向斜下方向擊打或用一個(gè)鋼釬單向擊打樁身或雖雙向擊打但不同時(shí)，以避免樁頭承受一定的彎矩，造成樁身斷裂。（2）、樁頭截?cái)嗪?，用鋼釬、手錘，將樁頂四周向中間修平至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高（樁頂標(biāo)高允許偏差020mm）。（3）、如果在基槽開(kāi)挖或剔樁頭時(shí)造成樁體斷至樁頂設(shè)計(jì)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(jì)樁頂標(biāo)高。5、 cfg樁的施工檢測(cè)及驗(yàn)收cfg樁施工完畢后，一般在28天后對(duì)cfg樁進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)

9、包括低應(yīng)變對(duì)樁身質(zhì)量的檢測(cè)（動(dòng)測(cè)）與靜載荷試驗(yàn)對(duì)承載力的檢測(cè)。一般來(lái)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(cè)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(dòng)容易使褥墊層厚度不均勻。 褥墊層厚度h一般為1030cm，施工時(shí)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(dòng)器將碎石振實(shí)至實(shí)際厚度，對(duì)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(lái)，

10、根據(jù)巖土工程勘探報(bào)告，d區(qū)工程天然地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為180kpa，而設(shè)計(jì)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(duì)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(jì)要求。1、cfg樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)根據(jù)該工程場(chǎng)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(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓混凝土施工工藝。通過(guò)計(jì)算，d區(qū)工程cfg樁參數(shù)如下表：樓號(hào)樁 徑（mm）樁 距（m）樁 長(zhǎng)（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(shí)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(wèn)題，包括相鄰部分和施工順序和支護(hù)措施。在對(duì)設(shè)計(jì)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(jì)圖紙為350mm，而樁徑設(shè)計(jì)為400mm，大于兩樓間沉降縫的寬度，原設(shè)計(jì)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(gè)樓基礎(chǔ)標(biāo)高計(jì)算，就成了首要問(wèn)題。若按d2#樓（-11.70m）計(jì)，則樁頂距d1#樓基礎(chǔ)

12、（-8.00m）有3.7m高土層，無(wú)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(jì)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(huì)對(duì)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(wèn)題解決了，并且解決了不均勻沉降的問(wèn)題，但d2#樓開(kāi)挖后緊靠d1#樓的樁沒(méi)有施工工作面，cfg樁無(wú)法施工。 鑒于上述因素，經(jīng)與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)院、地勘院、施工單位多次協(xié)商后，在該工程中沒(méi)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(kāi)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(tái)階的形式進(jìn)行處理，這樣，一方面解決了d1# 樓工作面的問(wèn)題，另一方面也解決了d1# 樓的支護(hù)問(wèn)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(shí)主要有3個(gè)問(wèn)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(guò)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(hào)砂漿砌體砌筑，施工完畢后低標(biāo)號(hào)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(duì)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(cè)中心對(duì)cfg樁進(jìn)行單樁靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)與動(dòng)測(cè)檢查，檢查結(jié)果表明，復(fù)合地基承載力已顯著提高，（見(jiàn)下表）符合了設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了地基處理的預(yù)期效果。基土原承載力處理后承載力d1#180kpa360kpa精品.d2#180kpa410kpad3#180kpa380kpa cfg樁作為一種簡(jiǎn)便易行、見(jiàn)效顯著的地基處理方法，cfg樁樁長(zhǎng)可以從幾米到二十多米，可全樁長(zhǎng)發(fā)揮樁的側(cè)阻力，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的