CFG樁在東營(yíng)市某廣場(chǎng)地基處理中的應(yīng)用

劉培權(quán)

【摘要】通過(guò)工程實(shí)例，簡(jiǎn)單介紹CFG樁加固地基的施工工藝和施工技術(shù)控制要點(diǎn)，闡述筆者在工作中的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，以便與廣大工程技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交流。建議軟土地區(qū)的高層建設(shè)也可以使用復(fù)合地基。

【關(guān)鍵詞】 復(fù)合地基；CFG樁；地基處理

【Abstract】Pass the engineering solid example， simple introduction CFG stake reinforce foundation of construction craft and construction technique control important point， experience which elaborate writer in the work realize， in order to carry on a technique exchanges with large engineering technical personnel.Suggestion soft land area of key figures construction can also usage compound foundation.

【Key words】Compound foundation；CFG stake；Foundation processing

水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）是水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，樁、樁間土和褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基。水泥粉煤灰碎石樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。CFG樁與素砼的區(qū)別在樁體材料的構(gòu)成不同，而在其受力和變形方面沒(méi)有什么區(qū)別。和其他散體材料、軟體材料相比，CFG樁復(fù)合地基具有承載力提高幅度大，地基變形小的特點(diǎn)，并且有較大的適用范圍。目前在地基處理中得到了廣泛的應(yīng)用。

1. 工程概況

擬建東營(yíng)市某廣場(chǎng)位于東營(yíng)市黃河路南側(cè)，共設(shè)計(jì)小高層住宅樓41棟，采用CFG樁復(fù)合地基，山東正元建設(shè)工程有限責(zé)任公司承攬21#、22#、37#、38#四棟高層基礎(chǔ)施工任務(wù)，四棟高層基礎(chǔ)總工程量設(shè)計(jì)為：樁數(shù)約885支，樁徑400mm，其中樁長(zhǎng)12.5m的樁435支，樁長(zhǎng)13.00m的樁450支，樁頭埋深-4.18m?；炷量偭考s為1483.47m3。

2. 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

東營(yíng)市地處黃河三角洲，地貌單元為黃河沖積平原，地層為多為粘性土、粉土。地下水為第四系孔隙潛水，穩(wěn)定水位埋深1.20～5.16m。靜止水位標(biāo)高3.85～4.35m。據(jù)調(diào)查，場(chǎng)區(qū)歷年最高水位埋深0m。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具強(qiáng)腐蝕性。地層情況大致如下：

①層素填土：黃褐色，松散，以粉土為主。

②層粉土：黃褐色，濕-很濕，中密，較均質(zhì)。

③粉質(zhì)粘土：灰褐色，軟塑，局部含腐殖質(zhì)及小貝殼，局部夾粉土薄層。

④層粉土粉質(zhì)粘土互層：粉土，灰褐色，很濕，中密；粉質(zhì)粘土，灰褐色，軟塑-可塑。

⑤層粉砂：灰褐色，飽和，中密，均粒。

⑥層粉土粉質(zhì)粘土互層：粉土，灰褐色，很濕，中密，局部夾粉砂團(tuán)塊；粉質(zhì)粘土，灰褐色，軟塑-可塑。

⑦粉質(zhì)粘土：灰褐色，軟塑-可塑，偶見(jiàn)小貝殼，局部夾粉砂團(tuán)塊。

⑧層粉土：黃褐色，很濕，密實(shí)，具砂感，含鐵錳質(zhì)。

⑨層粉質(zhì)粘土：黃褐色，軟塑-可塑，局部夾粉砂團(tuán)塊，含鐵錳斑點(diǎn)。

3. 工藝及技術(shù)要求

地基采用CFG樁復(fù)合地基處理。樁徑400mm，樁間距1600 mm.該地基處理后，復(fù)合地基承載力特征值fspk=190KPa；樁身砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C15。

4. 施工工藝流程

現(xiàn)場(chǎng)采用強(qiáng)制攪拌機(jī)攪拌砼，長(zhǎng)螺旋成孔管內(nèi)泵壓混凝土成樁方案。見(jiàn)施工工藝流程圖（圖1）。

5. 設(shè)備選型配套

根據(jù)施工工藝及工期要求，為此配備的主要設(shè)備見(jiàn)表1：

6. 主要工序控制

6.1 鉆機(jī)就位。鉆機(jī)就位時(shí)，要做到機(jī)座平穩(wěn)，用鉛錘測(cè)定鉆機(jī)桅桿的垂直度，鉆頭中心與樁位偏差不得大于20mm。

6.2 鉆進(jìn)成孔。開(kāi)孔時(shí)，將鉆頭兩活瓣合攏，鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位，經(jīng)質(zhì)檢員檢查合格后方可施工；在鉆進(jìn)過(guò)程中，隨時(shí)檢查鉆機(jī)的平穩(wěn)狀態(tài)和垂直度，確保樁孔垂直度<1%；開(kāi)孔鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度終孔，提鉆200mm左右，開(kāi)動(dòng)輸送泵送混合料。

按照泵送混合料速度邊送料邊提鉆，泵送砼量略大于提鉆形成的鉆孔體積。提鉆至設(shè)計(jì)樁頂并留出保護(hù)樁長(zhǎng)0.60m。為確保在粉質(zhì)粘土和粘土中成樁不縮徑，在該層泵送砼時(shí)，提鉆速度要比正常提鉆速度減少1/3，在鉆桿中的砼面要比孔內(nèi)砼面高出3～5m。泵送砼與鉆桿提升等操作，要派業(yè)務(wù)熟練的專職人員統(tǒng)一指揮，理論和實(shí)踐相結(jié)合，即泵送砼的形成的柱狀體積，應(yīng)大于提鉆的形成的柱狀體積，并結(jié)合耳聽(tīng)鉆桿內(nèi)砼液面的高度。

6.3 泵送混凝土。接輸送泵管，把輸送泵管與螺旋鉆具連接起來(lái)，注意軟管長(zhǎng)度要大于鉆具長(zhǎng)度。頂端采用彎管，泵管連接處加密封圈，以防止泵管漏漿。釋放空氣：將彎管頂部放氣孔打開(kāi)，泵送砼排出鉆具內(nèi)空氣后，關(guān)閉放氣孔。壓灌：將鉆具提離孔底20cm左右，啟動(dòng)輸送泵，泵送砼，同時(shí)開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，勻速提動(dòng)鉆具，鉆頭活門(mén)在泵壓下張開(kāi)，將C15砼注入孔內(nèi)，注意鉆具提升速度不大于泵送速度（排量）。壓灌混凝土至高出設(shè)計(jì)標(biāo)高0.60m，停泵，提出鉆具，清理鉆具及樁頭泥土。

7. 質(zhì)量檢驗(yàn)

CFG樁地基檢驗(yàn)應(yīng)在樁身強(qiáng)度滿足試驗(yàn)荷載條件時(shí)，宜在施工結(jié)束28d后進(jìn)行。本工程采用低應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)和復(fù)合地基靜力載荷試驗(yàn)兩種方法。低應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)90顆，其中I類樁75顆，II類樁10顆，III類樁5顆。靜力載荷試驗(yàn)9組，工程樁做試驗(yàn)，沒(méi)有做到破環(huán)，當(dāng)極限承載力達(dá)到400KPa時(shí)停止了試驗(yàn)，9組試驗(yàn)全部合格。根據(jù)試驗(yàn)可知本工程滿足設(shè)計(jì)要求，但是有一定的浪費(fèi)。

8. 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

8.1 CFG樁復(fù)合地基在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先滿足承載力和變形量的要求，然后再合理選用設(shè)計(jì)參數(shù)，以免浪費(fèi)。

8.2 本工藝在施工中出現(xiàn)最多的故障就是泵送砼中途堵管，一旦堵管需要重新成孔，這樣既造成材料的浪費(fèi)，又因地層不穩(wěn)定再次成孔困難。為此，要做到：連接彎頭的內(nèi)徑要與輸料管內(nèi)徑一樣大，且彎頭的弧度要合理；粗骨料級(jí)配合理，且最大粒徑≤20mm；每盤(pán)砼攪拌時(shí)間不小于90s，且坍落度控制在160～200mm之間；鉆頭底部活瓣開(kāi)關(guān)要靈活可靠，鉆進(jìn)時(shí)，保證活瓣閉合良好，泵送砼時(shí)，應(yīng)能輕松打開(kāi)活瓣。

8.3 由于泵送砼時(shí)具有一定的泵壓，且樁間距較小，可能造成串孔現(xiàn)象。為此，在施工中采用跳打、隔打以及相鄰樁之間要錯(cuò)開(kāi)一定時(shí)間施工。

8.4 據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，地下水位埋深0.40～1.0m，地層主要為粉土、粘性土組成，該地層遇水會(huì)出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象，加之樁徑較小。因此，在施工中要確保：成樁的連續(xù)性，即鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后及時(shí)向孔內(nèi)泵送混合料，用混凝土在孔內(nèi)形成的壓力阻止地下水滲入孔內(nèi)；控制好提鉆速度，防止斷樁，鉆具提升速度略小于輸送到樁孔內(nèi)的混合料上升速度，按照HBT60混凝土輸送泵的輸送量Q=0.97m3/min，樁的充盈系數(shù)為K=1.2計(jì)算鉆機(jī)提升速度V：

V=4QK·πD2=4×0.971.2×3.14×0.52=4.12（m/min）

參考文獻(xiàn)

[1] 《工程地質(zhì)手冊(cè)》（第四版 常士驃、張?zhí)K民 主編）中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[2] 《巖土工程治理手冊(cè)》.林宗元主編.中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[3] 《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ70-2002）中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[文章編號(hào)]1619-2737（2015）09-08-031