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一、基本概念CFG樁是英文CementFly-ashGravel的縮寫,意為水泥粉煤灰碎石樁,由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和,用各種成樁機(jī)械制成的可變強(qiáng)度樁。通過調(diào)整水泥摻量及配比,其強(qiáng)度等級(jí)在C5-C25之間變化,是介于剛性樁與柔
一、基本概念
CFG樁是英文Cement Fly-ash Gravel的縮寫,意為水泥粉煤灰碎石樁,由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和,用各種成樁機(jī)械制成的可變強(qiáng)度樁。通過調(diào)整水泥摻量及配比,其強(qiáng)度等級(jí)在C5-C25之間變化,是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。CFG樁和樁間土一起,通過褥墊層形成CFG樁復(fù)合地基共同工作,故可根據(jù)復(fù)合地基性狀和計(jì)算進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。
CFG樁一般是素混凝土樁,不用計(jì)算配筋,并且還可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻和料,進(jìn)一步降低了工程造價(jià)。
CFG樁的適用范圍很廣。在砂土、粉土、粘土、淤泥質(zhì)土、雜填土等地基均有大量成功的實(shí)例。CFG樁對(duì)獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏基都適用。
二、CFG樁的施工
CFG樁的施工通常有下列施工工藝 :
長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁, 適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實(shí)以上的土。
長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁, 適用于粘性土、粉土、砂土, 以及對(duì)噪聲或泥漿污染要求嚴(yán)格的場(chǎng)地。
振動(dòng)沉管灌注成樁, 適用于粉土、粘性土及素填土地基。
三、CFG樁的機(jī)械設(shè)備
CFG樁的施工工藝不同,施工機(jī)械設(shè)備通常有下列幾種:
長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)+灌注灰斗;
長(zhǎng)螺旋管內(nèi)泵料CFG鉆機(jī)
振拔機(jī),也稱震動(dòng)沉管樁機(jī)
混凝土輸送泵、攪拌機(jī)、裝載機(jī)等
1、振拔機(jī)成樁
優(yōu)點(diǎn):振拔機(jī)做cfg樁為擠土樁,成樁過程中不反土,場(chǎng)地基本平整;配套設(shè)備單一(配備普通350攪拌機(jī)即可);施工工藝簡(jiǎn)單、成熟;工程造價(jià)相對(duì)較低,適合多層建筑。
不足:沉管深度受地質(zhì)因素影響的局限,有時(shí)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的深度和直徑;噪音污染嚴(yán)重,在城市內(nèi)的生活工作區(qū)域附近往往受到抵制或限制;單樁承載力相對(duì)較低;成樁過程存在較多不確定因素,對(duì)樁身質(zhì)量造成影響;施工速度慢。
2、長(zhǎng)螺旋管內(nèi)泵料CFG鉆機(jī)成樁
優(yōu)點(diǎn):施工工藝先進(jìn);施工速度很快;成樁過程中機(jī)械無噪音污染;成樁質(zhì)量可靠;受地質(zhì)影響程度相對(duì)較輕;施工速度較快;可滿足單樁承載力較高的高層建筑的設(shè)計(jì)要求。
不足:出土樁增加土方運(yùn)輸?shù)墓ぷ髁亢凸こ坛杀荆慌涮自O(shè)備較多(需配備500強(qiáng)制攪拌機(jī)和砼輸送泵);工程成本相對(duì)較高。
四、CFG樁的施工工藝
1、樁機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng),沉管入土深度確定機(jī)架高度和沉管長(zhǎng)度。
2、樁機(jī)就位,調(diào)整沉管與地面垂直,確保垂直度偏差不大于1%。
3、啟動(dòng)馬達(dá)沉管到予定標(biāo)高,停機(jī)。
4、沉管過程中做好記錄,每沉1米記錄電流表電流一次。
5、停機(jī)后立即向管內(nèi)投料,直到混合料與進(jìn)料口齊平,混合料設(shè)計(jì)配批經(jīng)攪拌機(jī)加水拌和,拌和時(shí)間不得少于1分鐘,如粉煤灰用量較多,拌和時(shí)間還要適當(dāng)放長(zhǎng),坍落度要求3-5厘米,成樁后浮漿厚度以不超過20厘米為宜。
6、啟動(dòng)馬達(dá),留振5-10秒,開始撥管,撥管速度為1.2-1.5米/分鐘(拔管速度為線速)如遇淤泥或淤泥質(zhì)土,拔管速率還可放慢。撥管過程中不允許反插,如上料不足,須在撥管過程中空中投料,以保證成樁后樁頂標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求,成樁后樁頂標(biāo)高應(yīng)考慮計(jì)入保護(hù)樁頭。
7、沉營(yíng)撥出地面,確認(rèn)成樁符合設(shè)計(jì)要求后,用粒狀材料濕粘土封頂,然后移機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。
8、施工過程中,抽樣做試塊,試壓28天抗壓強(qiáng)度。
9、待樁體達(dá)到一定強(qiáng)度(一般15-20天),進(jìn)行開槽及樁頭處理。
10、樁頭處理完畢后進(jìn)行褥墊層鋪設(shè),褥墊層所用材料為級(jí)配砂石,最大粒徑不超過3厘米。褥墊層一般厚度10-30厘米,虛鋪后采用靜力壓實(shí),褥墊層高度比基礎(chǔ)寬度要大,其寬出部分不直小于褥墊層的厚度。
五、施工速度與樁基測(cè)試
施工速度:一般在粉質(zhì)粘土情況下,以樁徑400mm,樁長(zhǎng)12m為例:晝夜正常施工,振拔機(jī)可成樁數(shù)量為30-50根;長(zhǎng)螺旋cfg鉆機(jī)在相同時(shí)間可成樁80-100根,工期可以此推算。
樁基測(cè)試:在粉質(zhì)粘土中成樁,一般在15天后即可進(jìn)行測(cè)試。須進(jìn)行復(fù)合地基載荷板、單樁靜載、低應(yīng)變檢測(cè)。
六、材料要求和注意事項(xiàng)
1、混凝土、混凝土外加劑和摻和料: 緩凝劑、粉煤灰, 均應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求, 其摻量應(yīng)根據(jù)施工要求通過試驗(yàn)室確定。
2、嚴(yán)格按照配合比配制混合料。
3、長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工的坍落度宜為160~200mm, 振動(dòng)沉管灌注樁成樁施工的坍落度宜為30~50mm, 振動(dòng)沉管灌注成樁后樁頂浮漿厚度不宜超過200mm 。
4、長(zhǎng)螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁施工在鉆至設(shè)計(jì)深度后,應(yīng)準(zhǔn)確掌握提拔鉆桿時(shí)間,混合料泵送量應(yīng)與拔管速度相配合,遇到飽和砂土或飽和粉土層,不得停泵待料;沉管灌注成樁施工拔管速度應(yīng)按勻速控制,拔管速度應(yīng)控制在1.2~1.5m/min左右,如遇淤泥或淤泥質(zhì)土,拔管速度應(yīng)適當(dāng)放慢。
5、冬期施工時(shí)混合料料口溫度不得低于5℃,對(duì)樁頭和樁間土應(yīng)采取保溫措施。
6、施工垂直度偏差不應(yīng)大于1%;對(duì)滿堂布樁基礎(chǔ),樁位偏差不應(yīng)大于0.4倍樁徑;對(duì)條形基礎(chǔ),樁位偏差不應(yīng)大于0.25倍樁徑,對(duì)單排布樁樁位偏差不應(yīng)大于60mm。
七、主要技術(shù)指標(biāo)
地基承載力:設(shè)計(jì)要求
樁 徑:宜取350-600mm;
樁 長(zhǎng);設(shè)計(jì)要求,樁端持力層應(yīng)選擇承載力相對(duì)較高的土層;
樁 身 強(qiáng)度:混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求,通常≥C15;
樁 間 距: 宜取3-5倍樁徑;
樁垂直度:≤1%;
褥 墊 層:宜用中砂、粗砂、碎石或級(jí)配砂石等,不宜選用卵石,最大粒徑不宜大于30mm。厚度150-300mm,夯填度≤0.9。
實(shí)際工程中;以上參數(shù)根據(jù)地質(zhì)條件、基礎(chǔ)類型、結(jié)構(gòu)類型、地基承載力和變形要求等條件或現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定
八、施工質(zhì)量要求
樁長(zhǎng)允許差≤ 10cm
樁徑允許差≤ 2cm
垂直度允許差≤ l %
樁位允許偏差:
a)筏板基礎(chǔ)滿堂紅布樁的基礎(chǔ)≤ 1/2 D
b)條基或獨(dú)立基礎(chǔ):垂直軸線方向≤ 1/4 D,順軸線方向≤ 1/3 D,單排布樁不得大于1/4 D 且不得大于6厘米
九、施工中常見問題和控制措施
1、施工中常見的技術(shù)問題
泵送管堵管、爆管;
樁底竄孔;
樁頭空心;
樁端虛空、不飽滿;
樁身縮頸;
脆性斷樁;
深部斷樁和續(xù)樁;
基坑沉降;
樁長(zhǎng)的控制(深度和反力雙控);
樁位的偏差。
2、技術(shù)措施
現(xiàn)場(chǎng)試打工藝試樁(一般不少于3根。確定配比、坍落度、充盈系數(shù)等);
將樁位按圖編號(hào),確定合適的施打順序(群樁效應(yīng))(由內(nèi)而外、隔樁跳打等);
先開挖后打樁,減少上部空樁長(zhǎng)度;
經(jīng)常檢查排氣閥是否正常啟閉;
避免超速提拔或反插,或灌注過程中短料、接樁;
施工中及施工后,場(chǎng)地中嚴(yán)禁重型機(jī)械進(jìn)場(chǎng)作業(yè);
嚴(yán)格控制樁間土的開挖施工,宜人工開挖,避免樁體斷損和樁間土的擾動(dòng)。
丁熙東
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