锤击沉管施工CFG桩加固钢板粮仓地基工程试卷教案.doc

锤击沉管施工CFG桩加固钢板粮仓地基工程
锤击沉管施工 CF G 桩加固钢板粮仓地基工程
乔社 ，成志刚
(）山东省城乡建设勘察院 ,山东 济南 250031
摘 要 :介绍了锤击沉管灌注法施工 CF G 桩复合地基加固圆筒仓地基的工程实例 ，通过现场载荷试验证明此工法提高
地基承载力明显 ，取得了较好的经济效益和社会效益 。
关键词 ：锤击沉管法 ; CF G 桩 ；复合地基
（ ) CF G 桩 Cement , Flyash ， Gravel，即水泥粉煤灰碎石桩 ，是在 ,地貌类型属于冲洪积平原 ,其地层情况如下 ： 于邹平县韩庖镇
?层粉质粘土 ：黄褐色 ,湿 ,可塑 ，含少量姜石 ,层底埋深平均碎石桩基础上掺适量石屑 、粉煤灰和少量水泥加水拌和后制成
的一种可变强度桩 。由于它是一项新发展起来的地基处理技术 ， 2 。 3m ，承载力标准值 120 k Pa .
?层粉土 ： 黄褐色 ,湿 ,稍密 ，层底埋深平均 4 . 5m ,承载力标 设计计算理论和工程施工经验上不够成熟 , 传统的施工方法都
准值 120 k Pa . 是振动沉管灌注法 ,笔者曾注意查阅各种与业文献 ,发现目前对
？层粉质粘土 : 黄褐色 ，可塑 ，含氧化铁和少量姜石 ,层底埋 锤击沉管灌注法施工 CF G 桩的认识还不十分清楚 ,基本未见有
深 6 . 0～6 。 3m ,承载力标准值 130 k Pa 。 锤击沉管灌注法施工 CF G 桩的工程实例报道 ，缺乏成熟的工程
?层粉土 ： 黄褐色 ,湿 ,稍密 — 中密 ,含氧化铁和云母片层底经验 。本文所介绍的 CF G 桩加固地基的工程实例对施工方法进
埋深平均 9 . 0m ，承载力标准值 140 k Pa 。行了大胆的探索 ,采用锤击沉管灌注法施工 CF G 桩 ,取得了令人
？层粉质粘土 ： 灰褐色 ，可塑 ,含氧化铁和少量姜石 ,局部夹 满意的技术成果 .
( ) 粉土薄层 ,层底埋深 钻孔最大揭露深度15 . 0m ，承载力标准值 CF G 桩和桩间土一起 , 通过褥垫层形成 CF G 桩复合地基 。
140 k Pa .近几年来 ,CF G 桩复合地基加固技术快速发展 ,已广泛应用于道
场地地下水位埋深在 15 . 0m 以下 。 路 、市政工程以及工业不民用建筑地基工程的加固 ，这是不 CF G
2 地基处理方案及设计参数的确定 桩复合地基具有的如下特点分不开的 :
(） 勘察报告推荐采用沉管灌注桩基础 ,其工程造价在 100 万元 1承载力提高幅度大 ，可调性强 。CF G 桩可全桩长发挥桩
以上 .根据场地条件我们建议采用复合地基处理方案 ，经过对粉 的侧阻力 ，可通过改变桩长 、桩径 、桩距 、桩体配比等设计参数 ，使
喷桩 、深层搅拌桩 、CF G 桩三种方案的技术可行性分枂比较 ,综承载力在较大范围内调整 ，复合地基承载力可提高到原地基土
( 合考虑施工条件 、地基处理后承载力保证程度及经济因素 见表 承载力的 2~3 倍 。
） 1，结合当地热电厂排放大量粉煤灰 ,通过论证 ，本着经济 、合理 、 （) 2适用范围广 。CF G 桩适用于砂土 、粉土 、松散填土 、粘性
技术可靠的原则 ，确定选用 CF G 桩复合地基处理方案 ,设计桩径 土 、淤泥质土等土质 ,不仅适用于加固软弱地基 ，对于较好的地基
(） 0 。 40m ,有效桩长 6 . 70m 进入第 4 层粉土 1m,在基础范围内按 土亦有明显的加固作用 。
正三角形布桩 ,桩距 1 . 40m ,总桩数 1549 根 . (） 3沉降量小 、变形稳定快 。如将 CF G 桩落在较硬土层上 ,
可较严格地控制地基沉降量 。
表 1 地基处理方案比较 () 4工艺性好 。由于大量采用粉煤灰 ,桩体材料具有良好的
因素 深层搅拌桩 粉喷桩 CF G桩 流动性不和易性 ，灌注方便 ，易于控制施工质量 。
（) 工程造价 70～80万元 50万元 35万元 5CF G 桩后期强度提高较大 ,其 90 天抗压强度一般为 28
地基处理施工难度 较困难 容易 容易 天抗压强度的 1 。 7 倍 ，利用其 28 天抗压强度设计复合地基 ,安全
储备充足 。
可达18 0～200kPa保 , 可达18 0～300kPa保 ， 复合地基承载力 18可达0～20 0kPa保 , （） 6工程造价低 。节约水泥 、钢材 ，利用工业废渣粉煤灰 ，降
证20 0kP可靠度较低a 证20 0kP可靠度较高a 保证程度 证20 0kP可靠a 度较低 低工程费用 ，具有明显的社会经济效益 。
1 工程概况桩间距 1。 0m正三角形布桩 ， 1. 0m正三角形布桩 ， 1. 4m正三角形布桩 ， 该粮仓由 4 个直径 23m 、高 24m 的圆筒钢板仓组合而成 ，设
211 复合地基设计计算 . 1m/ min
αβ（） （) f = mR/ A+1 - mf 4桩体上部用振动棒振动反插 。sp ,k k p sk
(） = 0 . 07 ×210/ 0 . 125 + 1 . 0 ×0 . 9 ×1 — 0 . 07×120 （) 5基坑深度 0 . 60m ，采用人工开挖方式 ，即比较经济 ,又可
避免对桩体和桩间土产生不良影响 。 = 218 k Pa > 200 k Pa ,满足设计要求 。
（） 6CF G 桩复合地基必须和褥垫层共同作用 .褥垫层施工 （) ( 式中 ： R—-—单桩承载力标准值 安全系数取 2 。 0, R= 0 。 40 ×k k
（） 厚度 15cm ,褥垫材料为级配碎石 5~10mm。 ） 3 。 14 ×6 . 7 ×35 + 0 。 125 ×1000/ 2 = 210 kN ；
4 CFG桩复合地基的检测 m -——面积置换率 ，桩直径 d = 0 . 40m ，等效影响圆直径 d=e 2 2 基坑开挖后 ,会同建设单位对桩位 、桩径 、桩顶质量进行检查 1 . 05 ×1 。 4 = 1 . 47m ,m = d/ d= 0 . 07 ； e
验收 ,桩位偏差 < 2cm ,桩径均 > 40cm ,桩顶质量较好 ，根据设计 α-——桩间土强度提高系数 ，取 1 . 0 ;
要求 ,进行了以下几项检测工作 : β —--桩间土强度发挥度 ，取 0 . 90 .
（) 1取桩身试块 30 组 ,进行无侧限抗压强度试验 ,其 7 天强 2 桩身强度及配比设计
( ） 度已达到 5M Pa ，28 天强度达到 6 。 5～13M Pa 平均 8 . 3M Pa，超 要求桩身材料强度 ？5000k Pa ，通过实验配合比设计如下 ：
过设计要求 .425 # 100 kg 普通硅酸盐水泥 3 3（） 2采用轻便触探对 4 。 0m 深度内桩间土进行检测 ，其击数 ()石子 直径 2~5cm ，重度 1 。 41t / m 0 . 6m
33 ( 比成桩前有 较 大 提 高 N平 均 值 成 桩 前 为 23 击 , 成 桩 后 达 到 10 （) 0 。 2m 石屑 直径 5～10cm ，重度 1 。 47t / m3 3) 50 。 9 击，说明沉桩对桩间土有明显地挤密作用 .( ）?级粉煤灰 ，重度 0 . 6t / m 0 . 6m 粉煤灰
(） 3做单桩载荷试验四组 ,采用快速加荷法 ，由于受配重的限 () 水控制坍落度 2～5cm 230～250 kg
制 ,实验时最大荷载加至 350 kN ,未达到枀限荷载 ,曲线均为缓变 3 CFG桩复合地基的施工
形 ,平均沉降 〈 12mm ,载荷试验成果见表 2 。综合载荷试验 Q～CF G 桩由于是在碎石桩基础上发展起来的 ， 其施工方法亦
( s ,s～lgt 曲线结果 ,单桩竖向承载力标准值 R〉 216 kN 根据叶 k 继承了碎石桩的施工 方 法 ， 即 使 用 振 动 式 沉 管 打 桩 机 架 ， 配 备
书麟主编《地基处理工程实例应用手册》CF G 桩复合地基单桩承 （） DZJ 90 型振动锤 戒其他型号振动锤，施工程序为 : 桩机就位 ？
） 载力安全系数取 1 。 5,符合设计要求 。 沉管至设计深度 ？停振下料 ？振动拔管 ?留振 ？振动拔管 。作
者认为 ：碎石桩为散体材料桩 ，主要通过振动拔管对桩体进行密
（)表 2 载荷试验沉降值表 单位: mm 实以提高桩体的强度 ,而 CF G 桩不不属于散体材料桩 ，其桩身具
0 70 105 140 175 210 245 280 315 350 有一定的强度 ，实质是一种低强度混凝土材料桩 ，其施工方法应 桩号
可以采用沉管灌注桩工法 。因此 ，本工程大胆尝试采用了锤击沉 1 ＃ 0 。 00 0 . 79 1。 60 2 . 60 3 。 70 5 。 61 8 。 09 11 . 47 15 。 49 19 . 7
管法施工 ，施工桩机为步履式万能柴油打桩机 ，桩锤为 2 . 5t 导杆2 ＃ 0 . 00 0 . 45 0。 91 1 . 57 2 。 35 3 。 35 4 . 62 5. 78 6 。 91 8 . 36
式柴油锤 ，施工程序为 ：桩机就位 ?锤击沉管至设计深度 ？下料3 ＃ 0 . 00 0 . 52 1。 04 1 。 60 2 。 45 3 . 37 4 . 33 5. 39 6 . 52 7 。 70 ?拔管 ,沉管深度 7 . 3m ，成桩 1549 根 ，全部有效工期 40 天 ，为确 4 ＃ 0 。 00 0 . 61 1. 26 1 。 83 2 。 52 3 。 53 4 。 58 5. 75 7 。 44 10 . 12 保施工质量 ，重点采取了以下措施 ：
() 1施打顺序 ：主要考虑新打桩对已打桩的影响 ，施打顺序一
5 结语 般分为连续施打和隔桩跳打 , 连续施打的缺陷是桩径挤扁和缩
（） 1该场地经地基处理后 , CF G 桩 、桩间土和褥垫层一起极 径 ,隔桩跳打时 ,在已打桩中间施打新桩 ，已打的桩可能被振裂戒
成复合地基 ，其复合地基承载力标准值 f 进超过 200 k Pa ,满足设 k 振断 。考虑本工程是在土质不太软的场地满堂布桩 ,隔桩跳打导
计要求 。致桩被振裂戒振断的可能性增加 ， 施工顺序采用从一边向另一
() 2同粉喷桩 、深层搅拌桩及其它形式的复合地基相比 ，CF G 边推进连续施打的方案 .在施工过程中 ,为弄清楚连续施打对桩
桩复合地基承载力提高幅度较大 ，可调性较强 ; 而丏利用工业废 身质量的影响 ，对已打桩进行开挖检查 ,未发现缩径和桩身挤扁
料粉煤灰 ,即减少环境污染 ，又降低工程造价 ，还有施工工艺简单 现象 ，桩身质量较好 ,可见 ,连续施打能够保证施工质量 。经过施
的特点 ,经济效益和社会效益显著 ，值得大力推广 。 工前后高程测量对比 ,亦未发生土体向上隆起 ,说明施工顺序合
（) ( ） 3CF G 桩在受力特性方面介于碎石桩 柔性桩和钢筋混 理 .
() 凝土 刚性桩之间 ,其施工工法可以采用常用的类似施工碎石桩 （） 2严格控制混合料配比和坍落度 ：为保证混合料配比 ,设与
的振动沉管灌注法 ,也可采用类似施工钢筋混凝土桩的锤击沉 人看磅秤重 ,混合料坍落度控制在 3 ～5cm ,混合料充分搅拌均
管灌注法 ,同样能取得令人满意的效果 ,由于采用该法施工的工 匀 ，搅拌时间 ?90s 。
程实例较少 ,还有待于继续总结完善 .（） 3 控 制 拔 管 速 度 : 拔 管 速 度 保 持 均 匀 幵 控 制 在 0 。 8 ～
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