建筑工程CFG樁復(fù)合地基施工技術(shù)探討

【摘 要】CFG樁復(fù)合地基為近幾年研究采用的一種新型處理方法，鑒于該方法在地基施工時(shí)，施工簡(jiǎn)單、速度快、質(zhì)量便于控制等優(yōu)點(diǎn)，所以CFG樁復(fù)合地基應(yīng)用比較廣泛。本文結(jié)合工程實(shí)例，闡述了CFG樁復(fù)合地基的施工技術(shù)要求，以及對(duì)CFG樁復(fù)合地基的工后檢側(cè)結(jié)果等。

【關(guān)鍵詞】CFG樁；復(fù)合地基；基礎(chǔ)施工

引言

在復(fù)合地基中粘結(jié)強(qiáng)度樁應(yīng)用廣泛，其往往用于高層和超高層建筑中。CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡(jiǎn)稱（即cement fIying-ash gravel pile）。它主要成分是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。CFG樁復(fù)合地基通過(guò)褥墊層與基礎(chǔ)連接，無(wú)論樁端落在一般土層還是堅(jiān)硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應(yīng)力比樁間土表面應(yīng)力大。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。這樣，由于樁的作用使復(fù)合地基承載力提高，變形減小，再加上CFG樁不配筋，樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻和料，大大降低了工程造價(jià)。具有較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，在土木工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

1.工程概況

鄭州市某商務(wù)辦公樓工程項(xiàng)目為剪力墻結(jié)構(gòu)，地下一層，地上28層，建筑而積11439.48m2，建筑高度82.42m，該項(xiàng)目的場(chǎng)地類別為II類，抗震設(shè)防烈度7度，場(chǎng)地內(nèi)地下水類型分為兩類：即上層滯水和層間水。

2.CFG樁復(fù)合地基施工

2.1設(shè)計(jì)要求

在復(fù)合地基設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)與樁和樁間土之間設(shè)置一定厚度散體粒狀材料組成的褥墊層，是復(fù)合地基的一個(gè)核心技術(shù)?；A(chǔ)下是否設(shè)置褥墊層，對(duì)復(fù)合地基受力影響很大。若不設(shè)置褥墊層，復(fù)合地基承載特性與樁基礎(chǔ)相似，樁間土承載能力難以發(fā)揮，不能成為復(fù)合地基?；A(chǔ)下設(shè)置褥墊層，樁間土載力的發(fā)揮就不單純依賴于樁的沉降，即使樁端落在好土層上，也能保證荷載通過(guò)褥墊層作用到樁間土上，使樁土共同承擔(dān)荷載。其工程的設(shè)計(jì)要求如下：

（1）CFG樁樁徑410mm，有效樁長(zhǎng)14.0m，樁端持力層為③層土，樁端入③層土不小于2米。

（2）樁間距1.6m，正方形布樁。

（3）CFG樁樁體材料采用C25混凝土，樁體試塊抗壓強(qiáng)度等級(jí)C25。

（4）褥墊層厚度為200mm ，每邊須超出基礎(chǔ)處小小于200mm ，褥墊層采用材料為硬質(zhì)巖破碎碎石，碎石應(yīng)采用小大于30mm粒徑的破碎碎石。

2.2施工內(nèi)容

本復(fù)合地基工程CFG樁施工采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔管內(nèi)泵送混合料成樁工藝，施工主要內(nèi)容為：

（1）CFG樁成孔及澆注。

（2）清理成孔棄土及樁間土。

（3）鑿樁頭。

（4）基底抄平。

（5）做褥墊層。

2.3施工技術(shù)要求

（1）保證材料供應(yīng)，并按求進(jìn)行材料復(fù)檢和試驗(yàn)，對(duì)整套施工設(shè)各在正式進(jìn)行前應(yīng)進(jìn)行檢查，故障設(shè)各應(yīng)禁莊進(jìn)場(chǎng)且保證已進(jìn)場(chǎng)設(shè)各的狀態(tài)良好為保證CFG樁施工的順利開(kāi)始，應(yīng)保證水、電管線暢通，核查并確認(rèn)甲力提供的建筑物定位軸線，按照?qǐng)D紙對(duì)CFG樁位進(jìn)行施工放樣并在現(xiàn)場(chǎng)做好標(biāo)識(shí)。

（2）為了有效保證樁身垂直度偏差在允許范圍，在樁位驗(yàn)收后，調(diào)整鉆機(jī)就位并校正位置，使樁位中心垂直對(duì)準(zhǔn)鉆桿；開(kāi)鉆前，為防莊混凝土在泵送的過(guò)程中發(fā)生堵管現(xiàn)象，應(yīng)事先用清水、水泥砂漿濕潤(rùn)管線及混凝土泵的料斗，為盡量保證泵管內(nèi)無(wú)殘留砂漿應(yīng)將泵管內(nèi)所有潤(rùn)管砂漿泵出管外；現(xiàn)場(chǎng)做好鉆進(jìn)深度的標(biāo)識(shí)以保證有效控制鉆進(jìn)值，旋動(dòng)鉆頭準(zhǔn)各鉆進(jìn)前將鉆頭端部閥門封住，鉆進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)鉆進(jìn)情況，嚴(yán)禁強(qiáng)行鉆進(jìn)；當(dāng)鉆到預(yù)定深度時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀察（如鉆孔出土情況）及地質(zhì)勘察報(bào)告的數(shù)據(jù)，同參建單位的相關(guān)技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的特殊地質(zhì)情況進(jìn)行綜合分析和處理，并做好相關(guān)記錄。

（3）鉆進(jìn)深度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，停止鉆動(dòng)鉆桿并開(kāi)始勻速提鉆，提鉆前要先向鉆桿芯管內(nèi)泵送一定量的混凝土，保證鉆進(jìn)速率滿足混凝土的泵送要求.并使鉆頭始終在混合料內(nèi)部.為保證泵送混凝土施工的連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)避免混凝土供應(yīng)小及時(shí)而發(fā)生停機(jī)待料的現(xiàn)象，混凝土澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高并滿足超澆要求；在地下水含量較多的土層內(nèi)暫停泵送在成樁過(guò)程中，為避免發(fā)生堵管，須保證混凝土泵料斗內(nèi)混合料液而的高度和排氣閥的正常工作。

（4）本工程CFG樁混合料采用坍落度為16～20c；m，強(qiáng)度等級(jí)為C25，緩凝時(shí)間小少于6小時(shí)，碎石粒徑小于2.0cm的商品混凝土；按規(guī)范要求的比例及時(shí)做好坍落度的檢查和混合料試塊的制作，混凝土試塊采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件，規(guī)格為150× 150×150mm，并在養(yǎng)護(hù)期滿28天后及時(shí)送檢以驗(yàn)證設(shè)計(jì)要求的抗壓強(qiáng)度。

（5）為避免水浸泡基槽建基而和有效保證施工進(jìn)度，應(yīng)及時(shí)采用小型機(jī)械清運(yùn)鉆孔棄土，清運(yùn)前由技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)清運(yùn)的人員做好清運(yùn)的技術(shù)交底工作，清運(yùn)過(guò)程中做好已施工完畢的CFG樁的成品保護(hù)和樁位放線點(diǎn)標(biāo)識(shí)的保護(hù)工作，嚴(yán)禁出現(xiàn)機(jī)械碰撞樁身而發(fā)生的淺部斷樁現(xiàn)象及樁位點(diǎn)移位或丟失而造成的樁位偏離現(xiàn)象，盡量避免在清運(yùn)的過(guò)程中對(duì)基底土層造成擾動(dòng)，否則應(yīng)考慮采用人工清運(yùn)的力式，棄土清運(yùn)應(yīng)能保證CFG樁的正常施工。

（6）應(yīng)在CFG樁施工結(jié)束后進(jìn)行樁間保護(hù)土層的清運(yùn)施工，清運(yùn)前由技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)清運(yùn)的人員做好清運(yùn)的技術(shù)交底工作，并熟悉設(shè)計(jì)意圖和現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境，盡量避免保護(hù)土層清運(yùn)在CFG樁施工期間及樁體強(qiáng)度較低的情況下進(jìn)行；宜采用人工進(jìn)行樁間土保護(hù)層的開(kāi)挖、清運(yùn)施工，在保證施工質(zhì)量且滿足施工要求的前提下，可考慮小型機(jī)械開(kāi)挖、清運(yùn)的力法為避免超挖的情況發(fā)生，須用水準(zhǔn)儀跟蹤測(cè)量控制好標(biāo)高；應(yīng)合理安排好樁間土保護(hù)層的開(kāi)挖、清運(yùn)順序，采取有效措施，盡量避免擾動(dòng)基底土層，做好已施工完成的樁體的成品保護(hù)工作。

（7）鑿樁頭一般采用人工截樁力法在CFG樁成樁3天后進(jìn)行，樁間土保護(hù)層挖走后即可將CFG樁超澆的樁頭部分鑿除，鑿樁頭過(guò)程中，采用水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高，人工用鋼釬水平鑿除，其樁高允許誤差宜控制在+0～-25mm，避免出現(xiàn)大的掉角現(xiàn)象，砍鑿后的樁頭應(yīng)端而平直。

（8）采取人工進(jìn)行褥墊層鋪設(shè)前的樁間土保護(hù)土層的開(kāi)挖、清理施工，開(kāi)挖后避免地基土發(fā)生擾動(dòng)、水浸、及長(zhǎng)期日照引起土體水分散失而造成土體表明開(kāi)裂等現(xiàn)象發(fā)生。

（9）驗(yàn)槽后及時(shí)鋪設(shè)褥墊層，按照設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范執(zhí)行，現(xiàn)場(chǎng)專職技術(shù)人員跟蹤檢查。

（10）褥墊層的虛鋪厚度應(yīng)滿足規(guī)范要求，本工程褥墊層厚200mm，一次性鋪設(shè)，用夯填度（即夯實(shí)后的厚度與虛鋪厚度的比值，應(yīng)小大于0.9 ）控制褥墊層的虛鋪厚度，先虛鋪22.3cm，用平板振搗器或其他靜力壓實(shí)手段夯實(shí)至20cm，并保證表明鋪設(shè)的平整度滿足規(guī)范要求，褥墊層鋪設(shè)完畢后，應(yīng)采取措施做好成品保護(hù)。

3.工后檢測(cè)結(jié)果

樁體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，隨機(jī)抽測(cè)總樁數(shù)的0.5-1.0%，且小少于3根樁做單樁復(fù)合地基靜載試驗(yàn)，檢測(cè)復(fù)合地基承載力特征值；隨機(jī)抽測(cè)10%以上的樁做低應(yīng)變動(dòng)測(cè)，檢驗(yàn)樁身的強(qiáng)度及完整性位置由業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位共同確定根據(jù)該項(xiàng)目CFG樁復(fù)合地基檢測(cè)報(bào)告，三個(gè)試點(diǎn)的CFG樁復(fù)合地基承載力特征值均可取522kPa，滿足設(shè)計(jì)要求；低應(yīng)變檢測(cè)基樁27根，I類樁25根，II類樁2根，符合規(guī)范要求。

4.結(jié)語(yǔ)

CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)自從推廣應(yīng)用以來(lái)，對(duì)其施工工藝的研究已經(jīng)開(kāi)展了很多，雖然取得了一系列有意義的成果，但其中仍有些問(wèn)題，需要我們工程技術(shù)人員以及監(jiān)理工程師的共同努力，將CFG樁復(fù)合地基施工技術(shù)做的更規(guī)范化及更完美化。