建筑工程CFG樁復(fù)合地基施工研究

【摘 要】本文根據(jù)某一工程情況，對(duì)CFG樁復(fù)合地基的施工方法進(jìn)行了研究分析， 以期給今后同類CFG樁復(fù)合地基工程提供參考意見。

【關(guān)鍵詞】CFG樁；復(fù)合地基；鉆孔

1 工程概況

某辦公樓總建筑面積23042.96m2，地下1層，地上11層，建筑高度為46.47m，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度，地基采用CFG樁復(fù)合地基。工程設(shè)計(jì)CFG樁共1388根，樁位布置呈矩形，樁間距為1400mm x 1300 mm和1350mm x 1300mm，樁徑為400mm，施工樁長(zhǎng)為16 m，有效樁長(zhǎng)15.6m， 地基承載力特征值為200kPa，樁體混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，復(fù)合地基承載力特征值不小于300kPa。

2 施工方法

2.1 施工工藝

CFG樁復(fù)合地基施工技術(shù)流程為：鉆機(jī)就位→混合料攪拌→鉆進(jìn)成孔→灌注及拔管→成樁移機(jī)→樁頭處理→碎石褥墊層→完后檢測(cè)。

2.2 施工過程

2.2.1 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)就位時(shí)應(yīng)保證平整穩(wěn)固。做好所有準(zhǔn)備工作后，可采用在鉆架上掛垂球的方法，在鉆架上刻上比較明顯的對(duì)照位置線，司鉆人員應(yīng)根據(jù)鉆機(jī)架上的鉛錘調(diào)節(jié)鉆機(jī)垂直度，使鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，將CFG樁垂直度偏差控制在1%的范圍內(nèi)，然后再開鉆。

2.2.2 混合料攪拌

拌合站必須嚴(yán)格根據(jù)配合比進(jìn)行拌料，不得隨便更改配合比。本工程的配合比為：水泥：砂：石：水：粉煤灰：高效減水劑=205：832：1018：195：130：2.05。計(jì)量要準(zhǔn)確，每盤料攪拌時(shí)間應(yīng)與普通混凝土的攪拌時(shí)間一樣為90s左右，孔口混合料的塌落度控制在160mm～180mm的幅度。攪拌的混合料必須能順利通過剛性管、高強(qiáng)柔性管、彎管和變徑管，到達(dá)鉆桿芯管內(nèi)。確保在成孔前送到施工現(xiàn)場(chǎng)。

2.2.3 鉆進(jìn)成孔

開始鉆孔時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉鉆頭閥門，在向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭觸及地面時(shí)，啟動(dòng)馬達(dá)按先慢后快鉆進(jìn)，把握好鉆桿的傾斜度，以確保樁孔的垂直度和減少鉆桿搖晃。在鉆孔過程中，如果出現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆，應(yīng)放慢進(jìn)尺，以避免出現(xiàn)樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞等情況。施工中經(jīng)常檢查鉆頭直徑， 以防磨損而減小樁身直徑，在成孔到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后，即鉆頭直徑控制在不小于400 mm，達(dá)到設(shè)計(jì)深度16 m后，停止鉆孔。

2.2.4 灌注及拔管

CFG樁成孔達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后停止鉆進(jìn)，然后用混凝土泵車向鉆管內(nèi)灌注C20混凝土，鉆桿芯管充滿混凝土后開始拔管， 應(yīng)先提升鉆桿、壓灌混合料，邊泵送邊拔管，絕對(duì)不能先提管后泵送。 其提升速度應(yīng)小于混凝土的泵送速度，成樁的拔管速度控制在1.2m /min至1.5m /m in。使鉆頭始終在混合料內(nèi)部，確保成樁過程能連續(xù)進(jìn)行，以防止出現(xiàn)混凝土供應(yīng)不及停機(jī)待料的情況。每根樁應(yīng)比設(shè)計(jì)長(zhǎng)度所需混凝土量多加0. 5 m ～ 0. 8m樁長(zhǎng)混凝土量的料， 以確保鉆桿孔內(nèi)混合料表面高度比鉆桿底出料口略高。成樁后樁頂浮漿厚度應(yīng)不大于200mm，灌注成樁后，樁頂蓋土封頂予以保護(hù)。在灌注混合料時(shí)，采用記錄泵壓次數(shù)的辦法控制混合料，對(duì)同一種型號(hào)的輸送泵每次輸送量為一個(gè)固定值，根據(jù)泵壓次數(shù)來計(jì)量混合料的投料量。

2.2.5 成樁移機(jī)

完成上一根樁施工后，鉆機(jī)移位進(jìn)行下一根樁施工。施工時(shí)對(duì)打孔排出的土應(yīng)及時(shí)清理， 由于CFG 樁的土較多，鄰近的樁位常會(huì)被覆蓋，所以應(yīng)按照軸線或周圍樁的位置對(duì)施工的樁位進(jìn)行測(cè)量復(fù)核，以保證施工樁位準(zhǔn)確無誤。CFG樁全部完成施工28d后，開始進(jìn)行樁間土清理開挖。用2臺(tái)小型挖機(jī)和2臺(tái)小型自卸汽車進(jìn)行開挖和土方運(yùn)輸，并以人工配合， 分區(qū)、分段、分層開挖。開挖時(shí)禁止擾動(dòng)建基面以下的原狀土，當(dāng)挖至高于設(shè)計(jì)高程50cm時(shí)，應(yīng)采用人工開挖。

2.2.6 樁頭處理

鑿樁頭一般在CFG 樁成樁3天后進(jìn)行，在鑿樁頭過程中，采用水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高，在同一水平面的角度對(duì)稱放置2個(gè)或4個(gè)鋼釬，并用大錘同時(shí)擊打鋼釬截?cái)喽嘤嗟臉额^。鋼釬不得向斜下方或單方向擊打，以防止樁體承受彎矩而導(dǎo)致樁體斷裂或產(chǎn)生裂縫。樁頂標(biāo)高偏差應(yīng)控制在0mm至20mm范圍內(nèi)，砍鑿后的樁頭應(yīng)端面平直。如果斷樁或標(biāo)高不夠， 可以挖出斷樁，挖至斷裂部位后，再清除樁頭松動(dòng)混凝土及泥土，用水沖洗干凈后鑿毛。按400mm 直徑用鋼板立模、支撐固定，用C20混凝土澆灌至設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁的外圍采用與褥墊層相同的砂石進(jìn)行回填壓實(shí)。

2.2.7 碎石褥墊層

碎石墊層在CFG樁頂部，作為排水墊層，砂石褥墊層中碎石摻量應(yīng)大于50%，碎石粒徑應(yīng)不大于30mm，砂B石= 3B7（體積比）。施工時(shí)，由1m3裝載機(jī)與自卸車水平運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅?，然后由T80輕型推土機(jī)配合壓實(shí)。鋪設(shè)時(shí)應(yīng)從路基橫向、兩側(cè)向中間攤鋪，碾壓時(shí)應(yīng)從中間向兩邊進(jìn)行，厚度均勻一致。褥墊層虛鋪厚度為225 mm，壓實(shí)系數(shù)應(yīng)在0.87至 0.9的范圍，每邊比基礎(chǔ)周邊寬出400mm，墊層應(yīng)使用小平板振壓2到3遍直至密實(shí)為止。壓實(shí)后褥墊層厚度為200 mm，砂石的最佳含水率應(yīng)在8%至10%的范圍，如果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)可采用適當(dāng)灑水或晾曬。需下挖的電梯井和集水井處，采用厚度為50 mm的C15素混凝土， 用混凝土在電梯井、集水井坑上部與正常褥墊層交界處砌塊磚砌筑，其高度為200 mm。鋪完成后，應(yīng)避免墊層再受泥土及污物的污染，不然因此而影響排水而換料重鋪。墊層完工前，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的自檢，厚度和寬度都不得小于設(shè)計(jì)值。

2.2.8 完后檢測(cè)

每車混合料、試驗(yàn)人員都要進(jìn)行坍落度的檢測(cè)，合格后方可進(jìn)行混合料的投料。在成樁過程中抽樣做混合料試塊，每臺(tái)班做1組試塊，測(cè)定其28天抗壓強(qiáng)度。樁體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，隨機(jī)抽測(cè)總樁數(shù)的0.5～1.0%，且不少于3根樁做單樁復(fù)合地基靜載試驗(yàn)，檢測(cè)復(fù)合地基承載力特征值，隨機(jī)抽測(cè)10%以上的樁做低應(yīng)變動(dòng)測(cè)，檢驗(yàn)樁身的強(qiáng)度及完整性。

3 施工質(zhì)量控制

在鉆孔過程中，如果發(fā)現(xiàn)電流持續(xù)高而且鉆桿搖晃或難鉆，必須放慢進(jìn)尺，以避免出現(xiàn)樁孔偏斜、位移及鉆桿、鉆具損壞的情況。終孔要以設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、鉆至基巖面為原則，如果發(fā)現(xiàn)與設(shè)計(jì)差別較大，必須要上報(bào)監(jiān)理提出變更。提鉆時(shí)要嚴(yán)格控制拔管速度拔管，提拔鉆桿要采用靜止提拔，一定要保持混凝土面始終比鉆頭面高，鉆頭比混合料面低20cm以上施工中提鉆與混合料供應(yīng)必須密切配合，以保持提鉆和泵料一致，未泵料不得拔管，以防止出現(xiàn)斷樁的現(xiàn)象。經(jīng)常檢查排氣閥的工作狀態(tài)，如若發(fā)現(xiàn)堵管應(yīng)給予及時(shí)清洗，防止成樁空心。

其次還要保證混合料不堵管?？刂坪盟z比，按照工藝試驗(yàn)確定的配合比進(jìn)行配料，灌注時(shí)的坍落度要符合設(shè)計(jì)的要求，保證泵送時(shí)料能順利通過導(dǎo)管混合料從出站到灌注，混合料停留時(shí)間不能過長(zhǎng)，否則坍落度損失加大，造成堵管。當(dāng)氣溫較高時(shí)，在泵管上鋪蓋麻布，并澆水降溫，以維持泵管溫度的穩(wěn)定，以減少混合料的初凝時(shí)間?？s短鉆孔及移機(jī)的時(shí)間，混合料拌制采取“少拌量、勤拌制”的原則，以免因堵管現(xiàn)象而出現(xiàn)混合料出凝的現(xiàn)象。

4 結(jié)語

CFG樁復(fù)合地基在各種建筑地基被廣泛應(yīng)用，在施工時(shí)必須嚴(yán)格按照工藝要求施工， 加強(qiáng)施工過程控制， 關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要工序加強(qiáng)施工的過程控制，以提高工程質(zhì)量。

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