CFG桩在建筑地基处理技术探究

作者:史志德时间:2018-07-10 10:14:03  来源:  阅读次数:63次 ]

摘 要:我国的建筑行业中CFG桩通过褥垫层与桩间土的结合,来达到理想的地基处理效果,而且其优点很多,造价经济、质量合理、工期较短,这些都使之在全国范围内很受欢迎。文章通过对CFG桩在地基处理技术的研究,旨在该技术在施工中能得到进一步的使用和发展。
关键词:CFG桩;建筑;地基处理

1 CFG 桩的组成
    CFG 桩,按照其主要成分来看,也就是水泥粉煤灰碎石桩。顾名思义,这种桩主要是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑等,加水搅拌融合而成。CFG 桩是经过过去碎石桩的传统方式进一步发展变成的,它具有超高的粘结强度。而这个特点也是针对软弱地基来说很好的一种处理方法,能够增强地基的稳定性。
2 CFG 桩的特点
2.1 造价经济

    CFG 桩得到广泛应用的原因之一就是其低廉的价格。现如今要完成一项建筑得花费很多的时间人力,当然也需要庞大的资金支持,而如何减少资金支出也成为人们不断努力的方向。
2.2 适用范围广
    CFG 桩地基可用于不同的基础形式和不同的土层结构。像条形基础、独立基础这个都可以的,当然这其中也包括筏基和箱形基础。至于土性结构方面,粘性土、粉土、沙土和桩端具有相对硬土层、承载力标准值不低于 70KPa 的淤泥质土、非欠固结人工填土等地基。
2.3 变形能力小、承载能力高
    CFG 桩本身是不配备钢筋的,但是它的承载能力并没有因此而降低。这主要是由于 CFG 桩本身就可以有效的利用桩间土来让地基承载力得到提升。方便的同时并不影响性能,这应该算是很大的优势了。
3 地基处理施工中 CFG 桩技术应用施工
    长治府秀江南 C8、C9# 住宅楼建筑面积 15453.92m2,抗震等级为三级。其中主楼为 12 层加阁楼层,结构形式为剪力墙结构,地基处理采用 CFG 桩,基础采用钢筋砼筏板基础。裙楼为 2 层,结构形式为框架结构,地基处理采用换填垫层,基础采用钢筋砼筏板基础。
3.1 桩体的强度设计
    在对于桩体进行强度测试时,需要选取一块边长为 150mm的块体,根据试验确定桩身实际抗压强度。从弹性模量的角度来看,通常情况下桩体要远超土体本身,当桩体受到了垂直方向的荷载作用,在其底部添加厚度为 30cm 的褥垫层。设计人员可根据桩径和桩间距调整褥垫层的实际厚度,一般在 20-30cm,材料以中砂、粗砂或碎石为宜。
3.2 配比设计和材料要求
    CFG 桩体采用 C30 混凝土,混凝土坍落度 160~200mm,拌和混凝土时,计量要准确,上料顺序为:先装碎石,再加水泥、粉煤灰和泵送剂,最后加砂,每盘拌合时间不应少于 120s,混凝土在拌合站拌制完毕后,用混凝土罐车运至施工现场,混凝土坍落度检查应符合工艺性试验确定的参数进行控制,坍落度每台班抽样检验 3 次。现场按要求留置混凝土试块,每台班做一组试块(3 块)。
3.3 钻孔
(1)长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后,应准确掌握提拔钻杆时间,混合料泵送量应同拔管速度相配合,以保证管内有一定高度的混合料,遇到饱和砂土或饱和粉土层,不得停泵待料。
(2)施工时,桩顶标高应高出设计桩顶标高,高出长度应根据桩距、布桩形式、现场地质条件和成桩顺序等综合确定,一般不应小于 0.5m。(3)长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工的坍落度宜为 160~200mm,振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为 30~50mm,振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm。(4)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后,应准确掌握提拔钻杆时间,混合料泵送量应与拔管速
度相配合,遇到饱和砂土或饱和粉土层,不得停泵待料 ;沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制,拔管速度应控制在1.2~1.5m/min 左右,如遇淤泥或淤泥质土,拔管速度应适当放慢。
3.4 拔管
    电动机启动后,对于首次投料应该等待 5s~10s 左右,然后开始拔管。拔管速度根据工艺试验结果和其他相关参数来确定,一般情况下,拔管速度保持在 1.2m/min~1.5m/min 范围内最为合适。如果拔管太慢,可能导致振动时间增加,加剧桩顶浮浆增厚问题出现,混合料很容易发生离析,如果是淤泥质土则需要适当的减慢拔管速度。拔管过程中,尽可能避免反插留振。施工中如果发现上料不充足,应该在拔管期间空中投料,这样可以保证成桩后桩顶标高满足实际要求,最终的成桩误差控制在设计桩长 0.5m 左右,浮浆厚度在 20cm 以内。
3.5 褥垫层的处理
    褥垫层施工是 CFG 桩复合地基处理的最后一个步骤。在前面的工作检验完毕且满足建筑设计要求之后才进行的。褥垫层材料宜用中砂、粗砂、碎石或级配砂石等,不宜选用卵石,最大粒径不宜大于 30mm。厚度 150-300mm,夯填度≤ 0.9。
4 注意事项
(1)冬期施工时混合料入孔温度不得低于 5℃,对桩头和桩间土应采取保温措施。
(2)施工垂直度偏差不应大于 1% ;对满堂布桩基础,桩位偏差不应大于 0.4 倍桩径 ;对条形基础,桩位偏差不应大于0.25 倍桩径,对单排布桩桩位偏差不应大于 60mm
5 结语
    地基处理施工中,通过 CFG 桩技术的应用,可以有效改善传统施工技术的缺陷和不足,提升地基结构的稳定性和安全性,确保施工活动可以安全有序开展,促使地基受力更为均匀,降低工程造价,创造更大的经济效益。
参考文献 :
[1] 黄耀宇.建筑工程中复合地基施工技术的分析[J].现代物业(上旬刊),2013(06):34-35.
[2] 李巍娜.关于CFG桩复合地基理论的应用研究[J].住宅与房地产,2016(18):249.
[3] 刘韶华.CFG桩在地基处理中的应用[J].工程技术研究,2017(2): 64+69.

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