復合地基處理在施工中的應用

李 燕 飛

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030006)

復合地基處理在施工中的應用

李 燕 飛

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030006)

結合工程實例，對地基處理時采用CFG樁+碎石樁二元復合地基的技術要求進行了分析，介紹了CFG樁和振動沉管碎石樁的工藝流程和操作方法，總結了復合地基處理的優越性。

地基處理，碎石樁，CFG樁，承載力

1 施工概況

某工程的地基處理采用CFG樁+碎石樁二元復合地基進行處理，地基基礎設計等級為乙級，復合地基處理要求如下：

1)墊層下鋪設200厚砂石褥墊層。2)碎石樁樁直徑為400 mm，正方形布置，樁距1.2 m，有效樁長13 m。CFG樁樁徑為400 mm，正方形布置，樁距1.2 m，有效樁長16 m。在每4根碎石樁居中插打一根CFG樁，并與樁間土形成復合地基。

2 施工計劃

2.1 施工技術準備

熟悉建筑場地的情況；組織有關人員對圖紙進行會審；編制與實際情況相結合的專項施工方案；做好安全、技術交底；施工CFG樁前，采用商品混凝土，由攪拌站出具C20混凝土的配合比；施工前碎石樁用碎石等材料進行試驗合格后施工。

2.2 施工生產準備

1)施工機械設備進場計劃。機械進場數量根據施工現場情況而定，主要機械設備和機具見表1。

2)施工道路暢通，保證施工用碎石運送到位，保證灌車能順利澆筑混凝土。

表1 擬投入主要機械設備一覽表 臺

3)根據全部機械設備的最大功率進行施工現場用電設計，布設用電線路以及配電箱等。

4)根據建設單位提供的基準水準點，對現場的的高程進行復測，并做好測量放線記錄，并由建設或監理單位復驗合格，簽字蓋章齊全后方可進行下一步工作，確定好CFG樁以及碎石樁的樁頂標高。

5)根據地質情況確定碎石樁及CFG樁的施工順序，碎石樁打樁施工順序按一側向另一側推進施工，CFG樁施工順序在液化土層中，應采取跳打或圍打方式進行。先施工碎石樁，再插打施工CFG樁，應在碎石樁施工完成14 d以后進行消除液化，檢測合格后方可進行CFG樁的施工。

6)材料要求。碎石樁樁體材料采用含泥量不大于5%的碎石，最大粒徑不得大于50 mm，樁孔內填料的充盈系數一般選擇1.2～1.4。

3 施工工藝技術

地基處理采用CFG樁+碎石樁二元復合地基進行地基處理：碎石樁樁徑0.4 m，正方形布樁，樁間距1.2 m，碎石樁處理后的復合地基承載力特征值不得小于150 MPa。CFG樁內插于正方形中心，樁徑0.4 m。CFG樁處理后的復合地基承載力特征值一般不得小于350 MPa，單樁承載力特征值一般不得小于500 MPa。樁有效長度約16 m，CFG樁混凝土強度等級為 C20。

3.1 CFG樁施工工藝技術

1)工藝流程。

施工準備、定位測量→樁機就位→鉆進成孔→拔管、澆筑混凝土→移機→成樁清理→成品保護→挖除空樁部分土方、清理樁間土→剔鑿樁頭→施工褥墊層。

2)操作方法。

a.施工準備。根據地質勘查報告，結合施工圖紙設計參數以及現場實際情況，選擇設備機械和施工方法。打樁前應先平整場地，場地內高差不大于10 mm，并清除現場雜物，根據建設單位提供的地勘資料標記出場地范圍內地下管線及地下構筑物等的位置。測量放線，采用全站儀定出控制軸線、邊線以及控制線等并做好標識。打樁施工前先將施工CFG樁的區域進行場平，并在基坑內做出高程控制樁點和建筑四角坐標控制點，并報驗合格后方可進行樁位布點。

b.樁機就位。CFG樁樁機就位時，必須保持樁機機身平穩，不發生偏斜、移位等，為準確控制鉆孔深度、垂直度以及位置等，確保CFG樁垂直度允許偏差不大于1.5%。要在機架上或鉆桿上做出控制的標尺，以便在施工中進行觀測、控制及記錄。鉆桿調試。調直機架鉆桿，對好樁位點，開動機器鉆孔，達到控制深度后澆筑混凝土，成樁后，復測樁點位。

c.鉆進成孔。鉆孔開始時，應關閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面樁點位置時，啟動鉆機進行鉆進。一般鉆進速度應先慢后快，這樣既能減少鉆桿在鉆進過程中的搖晃，又容易檢查鉆孔的孔位偏差、垂直度偏差等，以便鉆進過程中及時糾偏。在成孔過程中，如發現鉆桿搖晃或難鉆時，應停止鉆進，并查明原因后，排除故障方可繼續施工鉆進，強制鉆進易導致樁孔偏斜、位移等，甚至使鉆桿、鉆具等損壞。當鉆進至鉆頭到達設計樁長預定樁底標高后，應在停留位置相應的鉆機塔身處作明顯標記，作為施工時控制鉆孔深度的依據，并在施工中隨時用水準儀等進行檢測，當鉆桿鉆進深度達到標記處時樁長即滿足設計要求。施工時還需考慮施工場地作業面的標高，鉆進時作相應調整。

d.混凝土澆筑及提升鉆桿。CFG樁成孔到設計底標高后，應停止鉆孔，開始用HBT60型混凝土輸送泵泵送混合料，當鉆桿空心充滿混合料后開始提升鉆桿，嚴禁先提升鉆桿后泵送混合料。CFG樁的鉆桿提升速度宜控制在1.2 m/min～1.5 m/min，泵送混合料成樁過程宜連續進行，不得隨意中斷。施工中每根樁的澆筑混凝土量不得少于設計灌注量，并且應考慮混凝土輸送泵泵管及泵車內的混凝土殘余量來控制澆筑混凝土過程中鉆桿的開始提升時間，并用混凝土的澆筑總量來控制每根樁的混凝土澆筑停止時間，總量中還應考慮保護樁頭所用混凝土的量。混凝土強度等級為C20,混凝土坍落度為180 mm±20 mm。為保證混凝土的施工性能，要及時與商品混凝土廠家溝通，做好混凝土的技術要求，施工時的混凝土坍落度應按規范要求抽查，如不符合技術要求，要求商品混凝土廠家進行調整，樁體混凝土要從樁底到樁頂標高高出500 mm，施工褥墊層前鑿去超出的混凝土部分到設計樁頂標高。混凝土澆筑時，要選有經驗的機操工，用錘子敲打，以確定混凝土灌入量。要高出設計樁頂標高0.5 m以上，確保樁頂混凝土的密實度及施工質量符合設計及規范的要求。

e.移機。當上一根樁施工完畢后，將鉆機進行移位，進行下一根樁的施工。施工時由于CFG樁的出土量較多，經常將臨近的樁位點覆蓋，有時還會因鉆機支撐時支撐腳壓在樁位旁使原標定的樁位發生移動。因此，下一根樁定位施工時，還應根據軸線控制線或周圍樁的位置對下一根樁的樁點位進行復核，保證樁位準確。移機完畢根據需要將鉆孔出土清理至不影響施工的地點。

f.成樁清理。本工程CFG樁空樁長度為 2 m～3 m。在單樁混凝土強度達到80%時，我們將使用履帶式單斗液壓反鏟挖掘機(斗容量1 m3以內)和人工配合將鉆樁孔泥土和預留的樁頭保護土清理到設計標高。單樁成型后，要安排專職人員將樁頭四周散落的混凝土及時進行清理，但不得擾動樁身混凝土，以免影響樁身質量。挖除土方時應注意嚴格控制標高，安排專人看護，避免挖掘機碰觸樁頭對樁身混凝土造成損傷。施工過程中采用履帶式單斗液壓反鏟挖掘機(斗容量1 m3以內)配合，CFG樁完工后再統一清土至場內甲方指定地點。根據設計和施工規范要求，灌注樁成型時由于樁頂500 mm混凝土密實度有可能達不到要求，所以必須預留500 mm的混凝土樁頭，待混凝土強度達到80%以上時，再用機械鋸斷，距設計標高將其鋸斷的混凝土拉運到甲方指定位置。CFG樁驗收合格后方可進行褥墊層施工，褥墊層厚度200 mm或300 mm，褥墊層材料一般選用5 mm～31.5 mm連續粒徑的碎石等材料，褥墊層宜采用小型挖掘機或小型裝載機進行攤鋪，人工配合鋪平。采用靜力壓實法鋪設，褥墊層一般采用夯填度進行控制，一般不得大于0.9。施工結束后，進行復合地基靜載荷試驗及低應變檢測，檢測依據JGJ 79—2012建筑地基處理技術規范執行，檢測合格后方可進行下一步施工。

3.2 振動沉管碎石樁施工工藝技術

1)施工工藝流程。樁位布置→機械就位→啟動振沖器→振動沖擊成孔→填料→振密成樁→檢查驗收。

2)操作方法。a.樁位布置：采用全站儀，根據施工圖紙及控制點位等確定樁點位基線，布設樁點，采用直徑20的鋼筋在樁中心點下砸深200 mm～300 mm的孔，孔內灌白灰做明顯標記。b.機械就位：采用吊車起吊振沖器對準樁點位。c.啟動振沖器：啟動振沖器，檢查電壓和振沖器空振電流是否正常。d.振沖沖擊成孔：吊機放下振沖器，使其對準樁點位，并貫入土中，一般成孔速度控制在0.5 m/min～2.0 m/min，成孔過程中應保持振沖器呈懸吊垂直狀態，以保證成孔垂直度。當成孔深度達到設計深度時停止振沖，并將振沖器上提300 mm～500 mm。e.填料：在成孔過程中即可向振沖器的空心中填料，總填料量應滿足碎石樁的充盈系數計算的方量，每次填入孔內的碎石料0.2 m3～0.5 m3，然后將振沖器上提并重復沉入到填料中進行振密。振密后留振不少于30 s。將振沖器提升300 mm～500 mm，重復填料、振密等以上步驟，自下而上逐段制作碎石樁體直至完成整個樁體，每米振密時間不少于1 min。f.振密成樁：每根樁都必須保證振密從孔底開始，以每段300 mm～500 mm的長度逐段自下而上直至樁頂設計標高。

4 結語

在高水位及液化場地，需要進行地基處理，應首選碎石樁及CFG樁二元復合地基，其一，能夠消除液化。其二，能夠滿足地基承載力的要求，相比較而言造價低，且施工方便，效率高。

On application of composite foundation treatment in construction

Li Yanfei

(ShanxiNo.1ConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030006,China)

Combining with engineering cases, the paper analyzes technical requirements for the composite foundation with CFG pile and crushed pile in the foundation treatment, introduces their construction craft and operation methods, and sums up the advantages of the composite foundation treatment.

foundation treatment, crushed pile, CFG pile, loading capacity

2015-09-18

李燕飛(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)33-0087-03

TU472

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