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CFG桩在工程中的应用

（发稿时间：2010-7-22 10:51:50  阅读次数：1543）

　　水泥粉煤灰碎石桩，简称CFG桩，是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量水泥加水拌和后制成的一种具有一定强度的砼桩体。它能充分利用桩间土的承载力，并共同作用，可将荷载传递到深层地基中去，具有较好的技术性能和经济效果。适用于处理粘性土、粉土、砂土、素填土等地基，被广泛用于高层和多层建筑的地基处理。本文以寰宇上都工程为例阐述CFG桩的施工工艺及施工要点。
　　一、工程概况及地质构成
　　1.工程概况
　　SOHO·寰宇上都工程位于合肥市望江路与当涂路交叉口南侧，为1幢30层公寓楼及6层酒店(附属楼)，框剪-框架结构，整体设一层地下室，采用筏板基础，地下室板底标高-5.700米、-6.500米。筏板基础持力层为2层粘土fak=320KPa，主楼部分采用454根Φ410毫米 CFG桩复合地基进行地基加固，设计单桩竖向承载力特征值Ra=1000KN。
　　2.设计要求
　　1)CFG桩桩径为φ410毫米，桩端进入强风化泥质砂岩不小于1000毫米，有效桩长26.27米，桩体混合料试块抗压强度等级为C30。
　　2)处理后CFG桩复合地基承载力特征值为fspk=700Kpa。
　　3)要求采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料施工工艺，CFG桩桩体材料采用水泥粉煤灰碎石混合料。
　　4)褥垫层厚度200毫米，每边超出基础外不小于200毫米，材料为料径5～16毫米的破碎碎石，夯实度不得大于0.9。
　　CFG桩剖面图

　　二、CFG桩施工工艺流程和施工要点
　　1.工艺流程
　　本工程为压灌CFG桩，采用长螺旋成孔管内泵压砼成桩施工工艺，其施工工艺流程如下：
　　桩位放线→钻机就位→钻孔→成孔至设计标高→泵送CFG桩混合料→按拌和(商品)CFG桩混合料→规定速度边泵送砼、边提拔钻杆至地表。
　　2.施工要点
　　1)钻孔
　　开钻前，先将混凝土泵的料斗及管线用清水湿润(润滑管线，防止堵管)，然后搅拌一定的水泥砂浆进行泵送，并将所有砂浆泵出管外。
　　 封住钻头阀门，使钻杆向下移动至钻头触及地面时，开动钻机旋动钻头。一般应先慢后快。根据设计桩长，确定钻孔深度并在钻机塔身相应位置作醒目标注，作为施工时控制桩长的依据，当动力头底面到达标志时，桩长即满足设计要求。
　　2)泵送混合料
　　混合料泵送量达到钻杆芯管一定高度后，方可提钻(禁止先提钻再泵料)。一边泵送混合料一边提钻，提钻速率控制必须保证钻头始终埋在CFG桩混合料液面以下，以避免进水、夹泥等质量缺陷的发生。成桩过程宜连续进行，至设计桩顶标高加500毫米，以确保设计桩顶标高内无浮浆。
　　3)混合料的制备
　　泵送混合料采用商品混凝土，其强度等级为C30，坍落度为16～20厘米，碎石粒径小于2.0厘米，缓凝时间不少于6小时。
　　混凝土到达施工现场后，应进行坍落度的检查，实测混凝土坍落度与要求砼坍落度之问的允许偏差为±20毫米。
　　4)钻孔弃土清运
　　施工时，钻孔弃土应及时清运，以避免影响施工速度和弃土中水浸泡槽底，钻孔弃土清运采用小型机械，以避免扰动基底土层，弃土清运应与CFG桩施工配合进行，严禁设备碰撞CFG桩，避免造成浅部断桩。
　　5)CFG桩桩间保护土层清运
　　桩间保护土层的清运原则上应在CFG桩施工结束后进行，开挖、清运宜采用人工开挖、清运，在桩距足够大且槽底土不易受扰动的情况下，可以采用小型机械开挖、清运。开挖过程中应用水准仪进行测量，控制标高，以避免超挖。同时应注意成品CFG桩的保护，特别是采用机械开挖、清运的情况下，应有专人指挥机械，严禁机械碰撞桩头，以避免造成浅部断柱。
     6)CFG桩凿桩头
     保护土层清理后可进行桩头处理(一般成桩3天后)，凿桩头采用人工截桩方法，其桩高允许误差宜控制在+0～-25毫米，具体方法如下：
　　用水准仪确定桩顶标高，人工开挖土至桩顶标高时，在桩顶标高以上5厘米处平设两根钢钎，180°放置，待轻敲入桩稳定后，两根钢钎同时用力，截断桩头。桩顶标高以上所剩的5厘米桩头，应用细钎剔凿平整至桩顶标高。
     三、褥垫层铺设工艺流程和施工要点
　　1.工艺流程
　　放褥垫层铺设范围线→清土至设计标高→虚铺碎石厚度12厘米→用平板振捣碎石材料进场并复试合格→器夯实至10厘米→再虚铺碎石厚度12厘米→再用平板振捣器夯实至10厘米。
　　2.施工要点
　　本工程在CFG桩桩顶与基础底混凝土垫层间设置200毫米厚褥垫层。褥垫层的作用是保证桩、土共同工作，减少基础底面的应力集中，削减地震等水平荷载影响。褥垫层采用5～16毫米粒径破碎碎石，施工要点如下：
　　1)人工清理复合地基至设计标高，验槽确保地基土中无扰动，避免形成橡皮土。
　　2)铺设褥垫层时，技术人员现场负责指导，并用水准仪控制标高。
　　3)褥垫层铺设由夯填度(褥垫层夯实厚度与虚铺厚度之比)控制，应满足不大于0.9。
　　四、总结
　　1.桩体达到设计强度后，要随机抽测两点做复合地基静载试验，随机抽测两根做单桩静载荷试验，检测复合地基及单桩竖向承载力特征值，确保实际承载力符合设计要求；随机抽测20%的桩做低应变动测，以检验桩身的强度及完整性。
     经检测，CFG桩各项指标均超过设计要求，说明了我们对CFG桩施工要点控制正确性。
     2.若施工中因其它原因不能连续灌注混合料，须根据勘察报告避开饱和砂土、粉土层，不宜在这些土层内暂停泵送混合料，避免地下水侵入桩体发生质量缺陷。
　　3.压灌CFG桩施工期间，每台班制作混合料试块一组，其规格为150×150×150毫米，标准养护，并送检28天强度，以有效控制桩体强度。
　　4.凿桩时严禁用机械铲断或用大锤横向击桩，单钎单向截桩或竖向截桩等，以保证砍凿后的桩头应端面平直，防止出现大的掉角现象。
     5.褥垫层施工前须将地下水位降至槽底以下至少50厘米，然后才进行褥垫层施工；褥垫层施工完毕后，应禁止机械、手推车和无关人员在褥垫层上行走，如因施工需要，应上铺木板等保护，以确保褥垫层正常发挥作用。