擠密樁加CFG 樁的應(yīng)用

宋君毅

(山西省第三建筑工程公司，山西長(zhǎng)治 046011)

1 工程概況

長(zhǎng)治市汽車客運(yùn)東站主站房工程位于長(zhǎng)治市太行東街與東外環(huán)交叉口東北角，整體呈扇形布置。主站房建筑面積為15 500 m2。地下1層，地上3層，建筑高度20.45 m，±0.000標(biāo)高相當(dāng)于絕對(duì)高程938.45 m。地基處理采用灰土擠密樁加CFG樁復(fù)合地基成套技術(shù)，復(fù)合地基具有承載力提高幅度大，地基變形小等優(yōu)點(diǎn)，保證了建筑物的地基處理質(zhì)量。

2 擠密樁加CFG樁的特點(diǎn)

1)擠密樁施工方法分灰土擠密樁法和土擠密樁法，擠密樁一般多采用振動(dòng)沉管成孔，通過橫向“擠壓”作用使得地基土得以“加密”，然后在孔內(nèi)分層夯實(shí)灰土(或素土)而成擠密樁，樁體與樁間土共同作用形成復(fù)合地基。2)CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，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。3)該工程為城市濕陷性黃土覆蓋地區(qū)，地基處理首先采用灰土擠密樁處理上覆濕陷性黃土，再做振動(dòng)沉管混合料CFG樁，形成擠密樁、CFG樁與樁間擠密土三元復(fù)合地基，既能消除黃土濕陷性，又能滿足建筑物較高的荷載要求，比混凝土灌注樁經(jīng)濟(jì)。

3 擠密樁的施工

3.1 施工準(zhǔn)備

1)施工前，首先要進(jìn)行施工優(yōu)化，做好圖紙審核，以確保樁位、標(biāo)高設(shè)計(jì)合理，圖紙無誤。

2)放出地基處理的加固范圍及線路中心線，根據(jù)施工圖放出樁位中心點(diǎn)，并標(biāo)識(shí)清楚，樁位偏差不大于5 cm。

3)根據(jù)審核后的施工圖紙，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線，把每根樁的準(zhǔn)確位置做好標(biāo)注。

4)準(zhǔn)備好施工機(jī)具，對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。

3.2 施工順序

根據(jù)該工程的實(shí)際情況，為了防止擠密樁成孔后，相鄰樁孔之間互相擠壓，造成相鄰樁孔縮孔或振動(dòng)塌陷，采用隔排隔行，間隔1孔～2孔跳打的施工順序，并且成孔后立即回填。

3.3 施工工藝

1)擠密樁樁孔應(yīng)按等邊三角形布置，樁孔之間的中心距離控制為樁孔的2倍～2.5倍。

2)擠密樁法用沉管、沖擊、爆破等方法在地基中成孔，該工程按設(shè)計(jì)要求，成孔設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)和周圍環(huán)境情況，選用沖擊法。

3)沖擊法成孔使用 0.6 t～3.2 t重錐形錘頭，提升 0.5 m ～20 m高后，落下反復(fù)沖擊成孔。

4)沖擊法與其他成孔方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn):a.不需要另配鋼管。b.沖擊成孔效果好。c.回填土料可以用重錘夯實(shí)，使得周圍土擠密效果更好。

4 CFG樁的施工

4.1 施工準(zhǔn)備

1)熟悉圖紙及有關(guān)規(guī)范，搞好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線，確定每根樁的準(zhǔn)確位置。

2)本著滿足設(shè)計(jì)與施工原則配備足夠數(shù)量的機(jī)具設(shè)備，在施工現(xiàn)場(chǎng)配備振動(dòng)式沉管機(jī)一套，JZC350雙錐自落式混凝土攪拌機(jī)1臺(tái)，混凝土車2輛，灰斗車2輛，吊斗1個(gè)，二寸泥漿泵4臺(tái)。

3)在施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備足夠數(shù)量的碎石、水泥、砂及粉煤灰。a.碎石粒徑控制在5 cm～31.5 cm，雜質(zhì)含量小于5%。b.砂采用河北砂。c.水泥采用32.5礦渣水泥，無結(jié)塊，經(jīng)試驗(yàn)后合格。d.配合比經(jīng)過試驗(yàn)試配確定。

4.2 施工方案

1)試樁。根據(jù)試樁實(shí)際情況，先每提升0.5 m，留振20 s，試3根樁，每提1 m，留振20 s，試3根樁，選擇了最佳提升高度及留振時(shí)間。試樁時(shí)，準(zhǔn)確記錄每根樁成樁時(shí)每米深度內(nèi)的成樁時(shí)間及電流量，為以后的施工提供了準(zhǔn)確的參數(shù)(各土層的振沖時(shí)間及最大電流量)，試樁達(dá)齡期后進(jìn)行檢測(cè)，滿足或調(diào)整后達(dá)到設(shè)計(jì)要求方可開始進(jìn)行正式施工。

2)施工工藝。測(cè)量放線→平整場(chǎng)地、設(shè)樁位→樁機(jī)就位→振動(dòng)沉管/上料→至設(shè)計(jì)深度→提升振動(dòng)→回壓素土→移位。

3)施工順序。施工順序按先外排，后內(nèi)排，先周邊，后中間，且隔排隔樁跳打。

4.3 施工方法

1)樁機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，沉管入土深度確定機(jī)架高度和沉管長(zhǎng)度。

2)樁體混合料攪拌時(shí)間不少于2 min，加水量由混合料坍落度控制，坍落度為30 mm～50 mm。

3)混合料加至鋼管投料口齊平后，沉管在原地留振10 s左右，然后邊振邊拔管，拔管過快易造成局部縮頸或斷樁;拔管太慢振動(dòng)時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)使樁頂浮漿增厚，易使混合料離析，拔管速度控制在1.2 m/min ～1.5 m/min 左右，每提升1.5 m ～2 m，留振20 s，樁管拔出地面經(jīng)確認(rèn)樁符合設(shè)計(jì)要求后，用粘土封頂。

4)樁體經(jīng)7 d達(dá)到一定強(qiáng)度后方可進(jìn)行基坑開挖，為避免損壞樁頭，如樁頂離地面在1.5 m以內(nèi)宜用人工開挖，如大于1.5 m，下部0.7 m也采用人工開挖，基坑挖至樁頭部位時(shí)經(jīng)驗(yàn)收合格后方可施工褥墊層。

4.4 質(zhì)量保證措施

1)要嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量。要加強(qiáng)對(duì)供貨商的信譽(yù)度審查，建立合格的供貨商檔案，原材料進(jìn)場(chǎng)要及時(shí)檢驗(yàn)、報(bào)驗(yàn)，對(duì)使用設(shè)備要提前試車。

2)施工過程中要嚴(yán)格按技術(shù)交底、施工順序、施工工藝進(jìn)行施工。

3)樁位必須保證與設(shè)計(jì)相符，樁頂位不大于100 mm。

4)打樁過程中，專人跟班作業(yè)，為保證樁的均勻性和連續(xù)性，避免出現(xiàn)斷樁，經(jīng)常檢查混合料灌入量，一般采用浮標(biāo)法和錘擊法測(cè)量，樁管每提升1 m～1.5 m測(cè)量一次，樁的充盈系數(shù)要達(dá)到1.3 以上。

5)各根樁的沉管時(shí)間，各段混合料灌入量，提升及留振時(shí)間和樁位偏差均做詳細(xì)施工記錄。

6)CFG樁施工完間隔1周～2周后對(duì)樁體進(jìn)行荷載試驗(yàn)。

4.5 安全保證措施

1)打樁前應(yīng)對(duì)鄰近施工范圍內(nèi)的原有建筑物、地下管線等進(jìn)行檢查，對(duì)有影響的工程，應(yīng)采取有效的加固措施或隔振措施，以確保施工安全。

2)打樁機(jī)行走必須平整、堅(jiān)實(shí)，場(chǎng)地四周應(yīng)挖排水溝以利排水，保證移動(dòng)樁機(jī)時(shí)的安全。

3)在施工前應(yīng)先全面檢查機(jī)械，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，檢查后要進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)禁帶病作業(yè)。

4)在打樁過程中遇有地坪隆起或下陷時(shí)，應(yīng)隨時(shí)對(duì)機(jī)架調(diào)平或墊平。

5)機(jī)械司機(jī)在施工操作時(shí)要集中精力，服從指揮信號(hào)，不得隨意離開崗位，并經(jīng)常注意機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)糾正。

5 成品保護(hù)

1)CFG樁施工時(shí)，對(duì)已經(jīng)施工完成了的樁頭，一定要注意做好成品保護(hù)，避免樁機(jī)碾壓，因此要調(diào)整好打樁順序。

2)施工完畢后，一般情況下3 d～7 d，樁基達(dá)到一定強(qiáng)度后才可進(jìn)行土方開挖，挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，把多余的樁頭剔除，樁頭剔至設(shè)計(jì)標(biāo)高處，樁頂表面不可出現(xiàn)斜平面。樁頂表面應(yīng)鑿至平整，樁頭剔至設(shè)計(jì)標(biāo)高以下時(shí)，必須采取補(bǔ)救措施。如斷裂面距樁頂標(biāo)高不深，可接樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

6 造價(jià)控制

1)設(shè)計(jì)階段除了考慮滿足整體地基承載力之外，還要考慮特殊部位的地基承載力。如集水坑、電梯井等部位的承載力應(yīng)另行驗(yàn)算，以免整體打樁完成后，因承載力不足而補(bǔ)樁，造成結(jié)算責(zé)任糾紛;另外，在滿足承載力要求的前提下，基坑斜面上盡量少布樁，以減少后期斜面鑿樁頭的施工難度。

2)在施工準(zhǔn)備階段，鉆機(jī)選型要充分考慮施工場(chǎng)地情況。避免鉆機(jī)體積過于龐大而現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，上下基坑和鉆孔移位時(shí)行動(dòng)困難，從而延誤工期。其次，需合理安排鉆孔行走路線，合理布置配套設(shè)備。防止漏樁和減少不必要的管線敷設(shè)，從而節(jié)約成本。在清運(yùn)棄土方面，鉆出的土方要及時(shí)清運(yùn)出基坑。余土如果不及時(shí)清運(yùn)，不僅會(huì)影響到鉆機(jī)的位移，還會(huì)影響到鉆孔的定位精度，造成樁位偏移，嚴(yán)重的要補(bǔ)樁，使成本加大。

3)在施工過程中，提鉆、泵送壓灌混合料是整個(gè)CFG樁施工最重要的環(huán)節(jié)。從材料上講，混合料的坍落度要適宜。坍落度過小會(huì)堵管，影響施工進(jìn)度、浪費(fèi)混合料，造成成本加大;坍落度過大，成樁后干縮過大，樁體塌陷。如遇到含水量較大的土層，還會(huì)造成瓶頸樁、斷樁等質(zhì)量事故。其次是提鉆速度和泵送混凝土速度。相關(guān)資料中規(guī)定提鉆速度不大于2.5 m/min，多為1.2 m/min～1.5 m/min，此速度是在一般土層中的提升速度，若在含水量較高的砂層中應(yīng)適當(dāng)放慢，防止因流砂造成塌孔斷樁的現(xiàn)象。實(shí)際施工時(shí)除了要注意提鉆速度外，還要注意配合泵送混合料速度，嚴(yán)格控制混合料的壓灌量，防止混合料超灌量過大，造成材料的浪費(fèi)。

7 結(jié)語

擠密樁施工及機(jī)具簡(jiǎn)單，可以節(jié)省大量挖方;CFG樁不用計(jì)算配筋，而且還可以利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻合料，因此降低了工程成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)測(cè)算采用灰土擠密樁加振動(dòng)沉管混合料CFG樁的成本僅是混凝土鉆孔灌注樁的1/2，因此在上覆濕陷性黃土地區(qū)，采用擠密樁加CFG樁處理地基是經(jīng)濟(jì)合理的，有一定的推廣價(jià)值。

[1]郝曉華.談擠密樁復(fù)合地基施工[J］.山西建筑，2011，37(35):63-64.