CFG樁復(fù)合地基在建筑工程軟基處理中應(yīng)用分析

【摘 要】本文兵以團(tuán)農(nóng)七師勞動(dòng)大廈為例，經(jīng)分析采用CFG樁處理，在達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的條件下同時(shí)確保了施工工期，和原有方案相比節(jié)省工程造價(jià)三分之一。通過本項(xiàng)目的工程實(shí)踐：為CFG復(fù)合基樁在本地區(qū)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】兵團(tuán)農(nóng)七師勞動(dòng)大廈；CFG樁設(shè)計(jì)；施工與檢測

CFG pile composite foundation in building Soft Foundation Treatment

Zhou Tao

(Kuitun agricultural seven divisions Investigation and Design Institute (Limited) Kuitun Xinjiang 833200)

【Abstract】This paper soldiers to the seven divisions of the group of agricultural labor Building， for example， by analysis of CFG pile to ensure that the construction period， and compared to the original program at the same time meet the design standards under the conditions of one third of the project cost savings. CFG composite foundation piles in the region of the project engineering practice: the foundation.

【Key words】Seven divisions of the Corps of Labor Building;Of CFG pile design;Construction and testing

1. 前言

對(duì)需要進(jìn)行地基處理的工程項(xiàng)目，在選擇地基處理方案時(shí)，不僅應(yīng)重點(diǎn)分析地基問題，同時(shí)也應(yīng)兼顧工程造價(jià)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益問題及環(huán)境問題。本文所討論的CFG樁復(fù)合地基，是一種典型的采用復(fù)合地基進(jìn)行地基處理的方法。

兵團(tuán)農(nóng)七師勞動(dòng)大廈擬建于奎屯農(nóng)七師天北新區(qū)團(tuán)結(jié)北街西側(cè)，人杰路南側(cè)，擬建物地上 9層；基礎(chǔ)埋深2.7m米；結(jié)構(gòu)類型框架結(jié)構(gòu)。建筑面積約9000平方米，建筑高度28米。農(nóng)七師勞動(dòng)大廈基礎(chǔ)施工中，因工期緊，經(jīng)分析采用CFG樁處理基礎(chǔ)下9米軟土層，在達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的條件下同時(shí)確保了施工工期，和原有方案相比節(jié)省工程造價(jià)三分之一。

根據(jù)《農(nóng)七師勞動(dòng)大廈巖土工程勘察報(bào)告》，該場地地貌單一，地層較簡單，為中軟場地土，Ⅱ類建筑場地，地基土自上而下為：

1.1 粉質(zhì)粘土層：層底埋深5.0米，地基承載力特征值fak=110KPa；變形模量Es=3.80MPa。

1.2 粉土層：層底埋深10米，地基承載力特征值fak=150KPa；變形模量Es=5.16MPa。

1.3 粉土層：層底埋深30米，地基承載力特征值fak=200～280KPa；變形模量Es=6.7MPa。

為提高地基土的承載力，降低孔隙比，減少建筑物的沉降，需對(duì)擬建物地基進(jìn)行處理。根據(jù)擬建物周邊情況，以及多種地基處理比較：對(duì)擬建建筑物進(jìn)行水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）地基處理，處理后地基承載力特征值fak≥200KPa。由于場地以前為耕地，勘察期間實(shí)測水位埋深為4.5～6.4m，屬上層滯水。

2. CFG樁設(shè)計(jì)

樁布置形式為三角形，樁豎向間距為1.70m，樁水平間距為1.60m，樁直徑為400mm，樁長為9.0m，砼強(qiáng)度等級(jí)C20，共布置CFG樁273根，見示意圖1。

3. 施工與檢測

3.1 選用合理的施工機(jī)械設(shè)備。

CFG樁多用振動(dòng)沉管機(jī)施工，也可用螺旋鉆機(jī)。對(duì)北方大多數(shù)地區(qū)存在的夾有硬土層地質(zhì)條件的地區(qū)，單純使用振動(dòng)沉管機(jī)施工，會(huì)造成對(duì)已打樁形成較大的振動(dòng)，從而導(dǎo)致樁體被震裂或震斷。此時(shí)宜采用長螺旋鉆孔泵壓混合料成樁，這樣的設(shè)備避免了已打樁被震壞或擾動(dòng)樁間土導(dǎo)致樁間土的結(jié)構(gòu)破壞而引起復(fù)合地基的強(qiáng)度降低，同時(shí)這一工藝具有低噪音、無泥漿污染的優(yōu)點(diǎn)，是一種很有發(fā)展前途的施工方法。

3.2 深入了解地質(zhì)情況，采用合理的施工工藝。

（1）嚴(yán)格控制拔管速率。拔管速率太快可能導(dǎo)致樁徑偏小或縮頸斷樁，而拔管速率過慢又會(huì)造成水泥漿分布不勻，樁項(xiàng)浮漿過多，樁身強(qiáng)度不足和形成混和料離析現(xiàn)象，導(dǎo)致樁身強(qiáng)度不足。故施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制拔管速率。正常的拔管速率應(yīng)控制在1.2～1.5米／分。

（2）合理樁距。樁距的合理性在于樁、樁間土承載力能否很好地發(fā)揮，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并考慮施工的可行性，新打樁對(duì)已打樁是否產(chǎn)生不良影響，經(jīng)濟(jì)上是否合理。試驗(yàn)表明，其它條件相同，樁距越小，復(fù)合地基承載力越大，當(dāng)樁距小于4倍樁徑后，隨樁距的減小，復(fù)合地基承載力的增長率明顯下降，從樁、土作用的發(fā)揮考慮，樁距大于4倍樁徑為宜。

（3）控制好混合料的坍落度。大量工程實(shí)踐表明，混合料坍落度過大，會(huì)形成樁項(xiàng)浮漿過多，樁體強(qiáng)度也會(huì)降低。坍落度控制在3～5厘米，和易性好，當(dāng)拔管速率為1.2～1.5米／分時(shí)，一般樁頂浮漿可控制在10厘米左右，成樁質(zhì)量容易控制。

（4）設(shè)置保護(hù)樁長。使樁在加料時(shí)，比設(shè)計(jì)樁長多加0.5米。

（5）開槽及樁頭處理。CFG樁施工完畢，待樁體達(dá)到一定程度（一般為3～7天），可進(jìn)行開槽。如果基坑較深，開挖面積大，采用人工開挖效率太低，可采用機(jī)械和人工聯(lián)合開挖，但不可對(duì)設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以下的樁體產(chǎn)生損害。

（6）褥墊層鋪設(shè)。褥墊層所用材料多為級(jí)配砂石，限制最大粒徑一般不超過3cm，也可采用粗砂或中砂等材料。褥墊層厚度一般為10～30cm，由設(shè)計(jì)給定。

3.3 加強(qiáng)施工過程中的監(jiān)測。

在施工過程中，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，以便針對(duì)性地采取有效措施，有效控制成樁質(zhì)量，重點(diǎn)應(yīng)做好以下幾方面的監(jiān)測：

表1 CFG樁復(fù)合地基檢測

檢測性質(zhì)施工驗(yàn)收承壓板尺寸1.0m2

試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)31

檢測方法復(fù)合地基載荷試驗(yàn)（3），低應(yīng)變檢測（28）

進(jìn)場時(shí)間承載力設(shè)計(jì)值200KPa

退場時(shí)間預(yù)計(jì)最大加載400KPa

（1）施工場地標(biāo)高觀測。施工前要測量場地的標(biāo)高，并注意測點(diǎn)應(yīng)有足夠的數(shù)量和代表性。打樁過程中則要隨時(shí)測量地面是否發(fā)生降起。因?yàn)閿鄻冻：偷乇砺∑鹣嗦?lián)系。

（2）已打樁樁頂標(biāo)高的觀測。施工過程中注意已打樁樁頂標(biāo)高的變化，尤其要注意觀測樁距最小部位的樁。因?yàn)樵诖蛐聵稌r(shí)，量測已打樁樁頂?shù)纳仙浚晒浪銟稄娇s小的數(shù)值，以判斷是否產(chǎn)生縮徑。

3.4 CFG樁復(fù)合地基檢測（見表1）。

檢測結(jié)論：單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)承載力平均值fspk=201KPa，可滿足設(shè)計(jì)要求。樁體質(zhì)量總體上完整性較好。

4. 結(jié)束語

CFG樁復(fù)合地基是在碎石樁加固地基法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種地基處理技術(shù)；它是一種具有高粘結(jié)強(qiáng)度的柔性樁；CFG樁、樁間土和褥墊層一起構(gòu)成柔性樁復(fù)合地基。由于CFG樁改善了碎石樁的剛性，使其不僅能很好地發(fā)揮全樁的側(cè)阻作用，同時(shí)也能很好地發(fā)揮其端阻作用。CFG樁復(fù)合地基，通過改變樁長、樁距、褥墊厚度和樁體配比，可使復(fù)合地基承載力提高幅度有很大的可調(diào)性。沉降變形小、施工簡單、造價(jià)低，具有明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。通過本項(xiàng)目的工程實(shí)踐：為CFG復(fù)合基樁在本地區(qū)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。