cfg樁復合地基施工設計要點及應用淺議

1、<p>　　CFG樁復合地基施工設計要點及應用淺議</p><p>　　摘要：大量的工程實踐證明CFG樁在復合地基中具有承載力提高幅度大、可調(diào)性強、適應范圍廣、復合地基變形小等無可比擬的優(yōu)勢。本文主要對CFG樁復合地基施工要求、施工工藝及施工常見質(zhì)量通病和質(zhì)量控制措施進行了分析和說明。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：CFG樁、復合地基、質(zhì)量痛?。毁|(zhì)量控制 </p>

2、<p>　　Abstract: A large number of engineering practices proves that CFG pile in composite foundation with large bearing capacity, high adjustability, wide adaptation range, and composite foundation deformation and s

3、o there is nothing comparable to this advantage. This paper mainly analysis and description of the CFG pile composite foundation construction requirements, construction technology and common quality problems and quality

4、control measures. </p><p>　　Keywords: CFG pile composite foundation, quality, pain disease; quality control </p><p>　　中圖分類號: U416.1 文獻標識碼:A 文章編號: </p><p>　　CFG樁樁體可全樁長發(fā)揮樁的側(cè)阻力，使得復合地基承

5、載了提高幅度大并具有很大的可調(diào)性。特別是天然地基承載力較低而設計要求的承載力較高，CFG樁復合地基則較容易實現(xiàn)。對基礎形式而言，CFG樁既可以適用于條形基礎、獨立基礎、筏板基礎和箱型基礎等多種基礎。就土性而言，CFG樁可用于飽和、非飽和粘性土，可以用于擠密效果好的土，又可用于擠密效果差的土[1]。復合地基模量大、建筑物沉降量小是CFG樁復合地基重要特點之一。對于上部和中間有軟土層的地基，用CFG樁加固，樁端放在下面好的土層上，可以獲得模

6、量很高的復合地基，建筑物的沉降都不大。大量的工程實踐證明CFG樁在復合地基中具有無可比擬的優(yōu)勢。本文基于作者實際工程實踐，結(jié)合工程經(jīng)驗系統(tǒng)性的對CFG樁復合地基施工要求、施工工藝及施工常見質(zhì)量通病和質(zhì)量控制措施加以分析，并對其中的一些要點和應用進行說明。 </p><p>　　一、CFG樁復合地基的施工要求 </p><p>　　（1）施工時應按設計配合比配制混合料，在攪拌機中加水攪拌，加

7、水量由混合料坍落度控制，長螺旋鉆孔，管內(nèi)泵壓混合料成樁施工的坍落度為160-200mm，振動沉管灌注成樁的坍落度宜為30-50mm，振動沉管灌注成樁后樁頂浮漿厚度不宜超出200mm。 </p><p>　?。?）長螺旋鉆孔，管內(nèi)泵壓混合料成樁施工在鉆至設計深度后，應準確掌握提拔鉆桿的時間，混合料泵送量應與拔管速度相配合，以保證管內(nèi)有一定高度的配合料，遇到飽和砂土或飽和粉土層，不得停泵待料，沉管灌注成樁施工拔管速度

8、應按均勻線速度控制，拔管線速度應控制在1.2- l .5m/min左右，如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，速度應盡可能放慢。 </p><p>　?。?）樁頂標高應超出設計樁頂標高不少于0.5m。 </p><p>　?。?）成樁過程中抽樣作混合料試塊，每臺機械1d應做一組(3塊)試塊，(邊長為150mm的立方體)，標準養(yǎng)護為28d，測定其立方體抗壓強度。 </p><p>　　

9、（5）沉管灌注成樁在施工過程中應觀測新施工樁對已施工樁的影響，當發(fā)現(xiàn)樁斷裂并脫開時，必須對工程樁逐樁靜壓，靜壓時間一般為3min，靜壓荷載為保證使斷樁接起來為準。 </p><p>　?。?）復合地基的基坑可采用人工或機械、人工聯(lián)合開挖。機械、人工聯(lián)合開挖時。預留人工開挖厚度應由現(xiàn)場試開挖確定，以保證機械開挖造成樁的斷裂部位不低于基礎底面標高。且樁間土不受擾動。 </p><p>　　（7

10、）褥墊層鋪設宜采用靜力壓實法，當基礎底面下樁間上的含水量較小時，也可采用動力壓實法，褥墊夯實后的厚度與虛鋪厚度的比值不得大于 0.9 。 </p><p>　?。?）復合地基檢測必須在樁體強度滿足試驗荷載條件時進行，一般宜在施工結(jié)束14-28d后進行。 </p><p>　?。?）復合地基承載力宜用單樁復合地基載荷試驗確定，實驗數(shù)量不應少于3個試驗點，抽取總樁數(shù)的10%，進行低應變動力檢測

11、樁身結(jié)構(gòu)完整性。 </p><p>　?。?0）施工中樁長允許偏差為100mm，樁徑允許偏差為20mm，垂直度允許偏差為1%:對滿堂布樁基礎，樁位允許偏差為0.5倍樁徑;對條形基礎，垂直于軸線方向的樁位允許偏差為0.25倍樁徑;順軸線方向的樁位允許偏差為0.3倍樁徑;對單排布樁樁位允許偏差不得大于60mm。 </p><p>　　二、CFG樁復合地基主要施工方法分析 </p>

12、<p>　　水泥粉煤灰碎石樁的施工，應根據(jù)設計要求和現(xiàn)場地基土的性質(zhì)、地下水位、場地周邊是否有居民、有無對振動反應敏感的設備等多種因素選擇施工工藝。一般有以下施工工藝可供選擇。 </p><p>　　1．振動沉管灌注成樁工藝 </p><p>　　若地基土是松散的飽和粉細砂、粉土，以消除液化和提高地基承載力為目的，此時應選擇振動沉管打樁機施工;振動沉管灌注成樁屬擠上成樁工藝，對

13、樁間土具有擠(振)密效應。但振動沉管灌注成樁工藝難以穿透厚的硬土層、砂層和卵石層等。在飽和粘性土中成樁，會造成地表隆起，擠斷已打樁，且振動和噪聲污染嚴重，在城市居民區(qū)施工受到限制[2]。在夾有硬的粘性土時，可采用長螺旋鉆機引孔，再用振動沉管打樁機制樁。 </p><p>　　2．泥漿護壁鉆孔灌注成樁工藝 </p><p>　　適用于分布有砂層的地質(zhì)條件，以及對振動噪音要求嚴格的場地。該方法

14、鉆孔速度較快，但是泥漿對場地的污染嚴重，影響后續(xù)孔的施工，且往往孔底沉渣較大也會影明成樁質(zhì)量。 </p><p>　　3．長螺旋鉆孔灌注成樁工藝 </p><p>　　長螺旋鉆孔灌注成樁適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實以上的砂上，屬非擠土成樁工藝，該工藝具有穿透能力強，無振動、低噪音、無泥漿污染等特點，但要求樁長范圍內(nèi)無地下水，以保證成孔時不塌孔。 </p>

15、<p>　　4．長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁工藝 </p><p>　　長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁工藝，是國內(nèi)近幾年來使用比較廣泛的一種新工藝，屬非擠土成樁工藝，具有穿透能力強、低噪音、無振動、無泥漿污染、施工效率高及質(zhì)量容易控制等特點。長螺旋鉆孔灌注成樁和長螺旋鉆成孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁工藝，在城市居民區(qū)施工，對周圍居民和環(huán)境的不良影響較小。 </p><p>　　三、

16、CFG樁復合地基的施工常見質(zhì)量通病分析 </p><p>　　CFG樁復合地基施工一些問題也常出現(xiàn)。筆者參加的桂林小麻雀桂南貨運站4#倉庫，基礎形式屬于獨立基礎，采用的就是CFG樁設計，在具體工程中就遇到很多問題，下面我們做一些重點分析。 </p><p>　　(1)成孔過程中常出現(xiàn)的問題 </p><p>　?、傩笨?主要是由于鉆機不穩(wěn)或鉆桿垂直度不夠。 <

17、/p><p>　?、诳椎滋撏?由于孔底為砂土層或砂層，其粘結(jié)性差，成孔后不能隨鉆桿的抬升帶到孔外。 </p><p>　　(2)下料過程中常出現(xiàn)的問題 </p><p><b>　?、俣鹿? </b></p><p>　　成因一:碎石粒徑偏大，或水泥因存放時間過久或受潮而結(jié)塊。 </p><p>　　

18、成因二:彎管處選用了小直徑的異徑接頭。 </p><p>　　成因三:由于施工不當使地下水涌入砂石回灌。 </p><p>　　成因四:冬季施工時材料受潮結(jié)冰，經(jīng)拌和后仍不能將冰塊消除。 </p><p>　?、诖虿婚_活瓣，不下料或下料不暢:這種情況常發(fā)生在軟土施工中，由于土的粘結(jié)性和流塑性使活瓣不能打開。 </p><p>　　(3)成樁過

19、程中常見問題 </p><p><b>　?、倏s頸 </b></p><p>　　成因一:在飽和軟土中成樁時，由于己打樁尚未成型，新打樁對已打樁進行擠壓導致己打樁變形，造成縮頸。 </p><p>　　成因二:灌注混合料時拔管太快或振搗不到位，在樁身某個位置出現(xiàn)樁徑突然變細的現(xiàn)象。 </p><p><b>　

20、?、跀鄻?</b></p><p>　　成因一:在上部有較硬的土層或中間有硬土層中采用隔行跳打工藝成樁盯出于樁距過近已打樁強度不太高而被振裂。 </p><p>　　成因二:如果通過檢測發(fā)現(xiàn)斷樁的部位多位于樁頂0.5m-1.5m以內(nèi)則可判定斷樁是由于開挖基坑時方法不當導致淺層斷樁。 </p><p>　　③水葫蘆樁:主要是由于配合比不合理或攪拌不均勻在下

21、料時輸送管中的混合料發(fā)生離析比重小的水和粉煤灰被其他粒料擠至樁體四周使得樁體的某個部位偏向四周的區(qū)域沒有骨料而是充滿了水和粉煤灰隨著時間推移粉煤灰沉積于空樁下部。 </p><p>　　④竄樁:常是由一于樁距太近且地基土層中含有較厚的砂夾層所致。 </p><p>　?、輼额^部分的混合料與泥土夾雜:主要是由于混合料坍落度大、鉆孔完成時提鉆速度太快，使鉆頭泥土與CFG樁混合料同時落入孔內(nèi)。

22、</p><p>　?、薹涓C狀樁柱:出現(xiàn)這種現(xiàn)象是由于混合料和易性不好或振搗不到位所致。 </p><p>　?、邩扼w強度不均勻:主要是灌注混合料時拔管太慢或振搗時間過長，使得樁端部樁體水泥含量太少，樁頂浮漿較多，而且混合料也容易產(chǎn)生離析，造成樁身強度不均。 </p><p><b>　?、喽虡?</b></p><p>

23、;　　成因一:根據(jù)打樁記錄樁長達到設計要求，但樁頭不出土。這是由于技術(shù)人員測量標高錯誤，或由于隔行打第二遍樁時原地面標高發(fā)生了變化而沒有重新測量標高所致。 </p><p>　　成因二:打樁時因停泵時間過早，停泵時混合料自身壓力不夠，致使樁頭縮頸或樁頭未達到設計標高。 </p><p>　　四、CFG樁復合地基施工質(zhì)量的控制措施 </p><p>　　(1)深入了解

24、地質(zhì)情況選用合理的成樁工藝，嚴格按施工要求施工 </p><p>　　在施工過程中，成樁的施工工藝對CFG樁復合地基的質(zhì)量至關(guān)重要，不合理的施工工藝將造成重大的質(zhì)量問題，甚至導致質(zhì)量事故，而要選擇確定合理的施工工藝必須深入了解地質(zhì)情況。同時，CFG樁復合地基區(qū)別于樁基的主要特點就是:充分考慮利用樁間土的承載力，所以施工中應減少擾動土而引起土的強度降低。CFG樁成樁工藝中，選用哪一類成樁機和什么型號，與土的性質(zhì)具有

25、密切關(guān)系，要視工程的具體情況而定。 </p><p>　　所以，在施工準備階段，應根據(jù)地質(zhì)情況合理地選用施工機械。這是確保CFG樁復合地基施工質(zhì)量的有效途徑。 </p><p>　　選擇好施工工藝后，要嚴格按要求施工，把握各個施工要點，各個施工環(huán)節(jié)，因此在施工準備階段在確定的施工方案時，設計好相應的技術(shù)和質(zhì)量保證措施，做到心中有數(shù)。 </p><p>　　(2)采用

26、正確的打樁順序 </p><p>　?、僭陲柡蛙浲林谐蓸?，樁機的振動力較小，當采用連打作業(yè)時，由于飽和軟土的特性，新打樁將擠壓己打樁，使已打樁被擠扁形成橢圓狀或不規(guī)則形狀，嚴重的產(chǎn)生縮頸和斷樁。此時，應采用隔樁跳打施工方案。 </p><p>　?、谠陲柡偷乃缮⒎弁林惺┕?，由于松散粉土振密效果好，先打樁施工完后，土體密度會有顯著增加。而且，打的樁越多，土的密度越大。在補打新樁時，一是加大了

27、沉管難度，二是非常容易造成已打樁斷樁。此時，隔樁跳打方法不宜采用。 </p><p>　?、郛敐M堂布樁時，不宜從四周轉(zhuǎn)向內(nèi)推進施工，宜從中心向外推進施工，或從一邊向另一邊推進施工。但僅憑打樁順序的改變并不能完全避免新打樁的振動對己結(jié)硬的己打樁產(chǎn)生影響。此時，應采用螺旋鉆引孔的方案，避免新打樁的振動造成已打樁的斷樁。 </p><p>　　(3)嚴格控制拔管速率 </p>&l

28、t;p>　　控制混合料泵送量與拔管速度相匹配，不得停泵待料。拔管速率太快可能導致樁徑偏小或縮頸斷樁，而拔管速率過慢又會造成水泥漿分布不勻，樁頂浮漿過多，樁身強度不足和形成混合料離析現(xiàn)象，導致樁身強度不足[3]。故施工時，應嚴格控制拔管速率。正常的拔管速率應控制在1.2-1.5 m/min，一般樁頂浮漿可控制在10 cm左右。 </p><p>　　(4)控制好混合料的坍落度 </p><

29、p>　　大量工程實踐表明，坍落度的大小對CFG樁施工質(zhì)量影響最為顯著?；旌狭咸付冗^大，會形成樁頂浮漿過多，形成硅的離析和泌水，樁體強度也會降低;而且會導致混凝土流動性降低，頻繁堵管。坍落度控制在3-5cm時，和易性好，成樁質(zhì)量容易控制。 </p><p>　　(5)設置保護樁長 </p><p>　　每根樁在加料時，要比設計樁長多加0.5m樁長的混合料。用插入式振搗棒對樁頂混合料加

30、振3-5s，提高樁頂混合料密實度。上部用土封頂，增大混合料表面的高度，己沁增加了自重壓力，可提高混合料抵抗周圍土擠壓的能力。在上部基礎施工時再將保護樁長剔除掉，確保成樁與設計標高一致。同時褥墊層鋪設應保證樁頂以下30-50mm;即樁體嵌入褥墊層30-50mm。褥墊層鋪設宜采用靜力壓實法，當基礎底面下樁間土的含水量較小時，也可采用動力夯實法，夯填度(夯實后的褥墊層厚度與虛鋪厚度的比值)不得大于1%。施工垂直度偏差不應大于1%，對滿堂布樁基

31、礎，樁位偏差不應大于0.4信樁徑，對條形基礎，樁位偏差不應大寸0.25倍樁徑，對單排布樁樁位偏差不應人于60mm。 </p><p>　　(6)加強施工過程中的監(jiān)測和反饋 </p><p>　　在施土過程中，應加強監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題，以便針對性地采取有效措施。重點應做好施工場地和已打樁樁頂標高觀測，經(jīng)緯儀跟蹤進行樁軸線的控制，及時抽查澆筑質(zhì)量，對承壓水壓力較高的場地應鉆探深井降低水壓力，褥

32、墊層施工前樁間浮土必須清除干凈等幾方面的監(jiān)測工作。 </p><p><b>　　實踐總結(jié)分析： </b></p><p>　　CFG樁目前大量用于高層和超高層建筑地基的加固。樁身強度等級多在C15-C25之間。由于其具有施工速度快、工期短、質(zhì)量容易控制、工程造價低廉的特點，該技術(shù)已在全國各地區(qū)高層建筑地基處理中得到廣泛應用，絕大多數(shù)為20-30層建筑。本文通過分析地

33、基與地基處理方法，對CFG樁在地基處理中的一些技術(shù)要點和應用情況進行了分析，主要涉及到實際工程中一些質(zhì)量通病以及加強CFG樁復合地基施工質(zhì)量的措施。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 江阿蘭,任飛.CFG樁復合地基施工過程監(jiān)測與數(shù)值分析[J].低溫建筑技術(shù),2012,34(2):79-81.DOI:10.3969/j.is

34、sn.1001-6864.2012.02.033. </p><p>　　[2] 任鵬,鄧榮貴,于志強等.CFG樁復合地基試驗研究[J].巖土力學,2008,29(1):81-86.DOI:10.3969/j.issn.1000-7598.2008.01.016. </p><p>　　[3] 仲鋒祥 .CFG樁復合地基施工技術(shù)分析[J].城市建設理論研究（電子版）,2012,(9). &