陳名揚 魯麗娜 鄭曼
河北建研工程技術有限公司(050021)
淺談水泥粉煤灰碎石樁復合地基施工
陳名揚 魯麗娜 鄭曼
河北建研工程技術有限公司(050021)
這里就工程實例詳細介紹了水泥粉煤灰碎石樁復合地基的施工技術,并就其施工難點進行了分析。
水泥粉煤灰碎石樁復合地基;地基承載力;打樁
水泥粉煤灰碎石樁(CementFly-ashGravelPile),是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂按一定配合比加水拌和,用各種成樁機具制成的高黏結強度樁,樁體強度等級多為C15~C25。
水泥粉煤灰碎石樁復合地基,是由水泥粉煤灰碎石樁、樁間土及褥墊層共同起作用形成的一種復合地基。1)水泥粉煤灰碎石樁可全樁長發揮側阻,樁端落在好的土層時可很好地發揮端阻,樁體強度大,使復合地基承載力大幅度提高,承載力標準值可達600 kPa;2)復合地基充分利用了樁間土的承載能力,使工程造價得以降低;3)褥墊層是復合地基的重要組成部分,是高黏結強度樁形成復合地基的必要條件,可有效地調節樁和樁間土之間軟硬不均的問題,使樁和樁間土共同起作用。
水泥粉煤灰碎石樁復合地基具有承載力提高幅度大、施工速度快、工期短、質量易控制、工程造價低等特點,且由于樁體不配筋,并可摻入工業廢料粉煤灰,單樁承載力高,具有安全、經濟、環保三重效果。目前,水泥粉煤灰碎石樁復合地基已成為普遍應用的地基處理技術,下面就具體工程談一下此工程技術。
某工程為8層住宅,北側有一地下車庫。天然地基承載力為130 kPa,上部結構設計要求:處理后,復合地基承載力特征值不小于180 kPa,總沉降量不大于50 mm。經過對多種地基處理方案進行比較,最終選用水泥粉煤灰碎石樁復合地基處理方案。
經過對地質情況的分析和對一些參數的計算,確定施工樁長為19.1 m,其中保護樁長500 mm,有效樁長18.6 m,樁徑400 mm,樁距1 750 mm,局部下沉部位(電梯井)有效樁長15.45 m。褥墊層厚度為200 mm,夯填度(夯實后的褥墊層厚度與虛鋪厚度的比值)不得大于0.9。
本工程采用長螺旋鉆管內泵壓灌注混凝土施工工藝。基坑開挖至施工樁頂標高。施工順序如下:
1)施放主要軸線,并請監理驗軸線。
2)施放樁點:按甲方提供的經過監理驗收的軸線和樁位平面布置圖實地施放樁位,測放時用粗鋼筋打孔150 mm深,向孔內貫入白灰做標志。樁位測放偏差不大于20 mm,經監理驗收符合要求后方能施工。
3)樁機就位:樁機就位后,調整機身,校正位置,使鉆桿垂直對準樁位中心,確保樁的垂直度偏差不大于1%。
4)鉆機成孔:電動機帶動鉆桿轉動,使鉆頭螺旋葉旋轉削土。施工中,根據圖紙情況,通過鉆具鉆速、轉壓和給進量參數的調節來控制鉆進成孔的速度,防止孔斜等現象的發生。鉆孔開始時,關閉鉆頭閥門,向下移動鉆桿至鉆頭接觸地面時,啟動馬達鉆進。一般應先慢后快,這樣既能減少鉆桿搖晃,又容易檢查鉆孔偏差,以便及時糾正。在成孔過程中,如發現鉆桿搖晃或難鉆時,應放慢進尺速度,否則較易導致樁孔偏斜、位移,甚至使鉆桿、鉆具損壞。鉆至設計深度后,清理孔底虛土。鉆進的深度取決于設計樁長,當鉆頭到達設計樁長預定標高時,在動力頭底面停留位置相應的鉆機塔身處做醒目的標志,作為施工時控制樁長的依據。正式施工時,當動力頭底面到達標志即滿足設計要求。施工時還需考慮施工工作面的標高差異,作相應增減。
5)灌注混凝土樁:鉆至設計標高后,采用高壓混凝土輸送泵將混凝土通過中空鉆桿、泵管送入樁孔,開始泵送混合料。當鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管,嚴禁先提管后泵料。成樁的提拔速度宜控制在2~3 m/min,成樁過程宜連續灌注,需根據勘察報告和已掌握的施工場地的土質情況,避開飽和沙土、粉土層,不得在這些土層內停機。
6)移機:當上一根樁施工完畢后,鉆機移位,進行下一根樁的施工。施工時由于樁排出的土較多,經常將臨近的樁位覆蓋,有時還會因鉆機支撐腳壓在樁位旁,使原標定的樁位發生移動。因此,下一根樁施工時,還應根據軸線或周圍的位置對需施工的樁位進行復核,保證樁位準確。
7)清理樁間土并截樁頭:施工時,為了避免樁頭過大形成蘑菇頭,安排小型挖掘機配合施工,即在灌樁后,混凝土凝固前,用小型挖掘機將樁孔泥清除或擾動。施工結束后,須清理樁間土,并將保護樁頭截掉。樁頭清除時,用電鋸將樁頭對稱均勻地鋸掉大部分樁頭后再用小錘、鋼釬將樁頂找平。清理樁間土采用機械挖運,人工清平槽底,邊清邊用水準儀測量標高,清至褥墊層底標高。
8)施工檢測:施工結束后,由檢測單位按《建筑地基處理技術規范》JGJ 79-2002和《建筑基樁檢測技術規范》JGJ 106-2003進行檢測。采用單樁復合地基靜載荷試驗檢測復合地基承載力,采用低應變反射波法檢測樁身的完整性。經檢測,單樁復合地基承載力為200 kPa,符合設計要求。
[1]閆明禮,張東剛,主編.CFG復合地基技術及工程實踐(第二版)[M].水利水電出版社,2006,10,1.
[2]JGJ 79-2002,建筑地基處理技術規范[S].