CFG桩与深层搅拌桩复合地基分析及应用

文章编号:100926825(2008)0520156202CFG 桩与深层搅拌桩复合地基分析及应用收稿日期:2007210213作者简介:蒋炳亮(19712),男,工程师,国家注册监理工程师,桂林南方建设监理有限责任公司,广西桂林　541004蒋炳亮摘　要:通过对CF G 桩、深层搅拌桩的工作原理与特点分析,结合桂林市某小区10号住宅楼的地基承载力不足的情况,介绍了工程中采用的CF G 桩与深层搅拌桩复合地基处理的方案,从而提高地基承载力。

关键词:CF G 桩与深层搅拌桩,分析,应用中图分类号:TU473.1文献标识码:A1　CFG 桩与深层搅拌桩复合地基工作原理分析1.1　CF G 桩工作原理分析CF G 桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水经拌和成混凝土桩体,与桩间土、褥垫层共同形成复合地基。

施工完后的CF G 桩因桩体混凝土的抗压强度和弹性模量比桩间土大,在上部基础传递过来的荷载作用下,桩上部的应力比桩间土的表面应力大,则桩可以将承受的荷载向下面较深的土层进行传递扩散,相应地减少了桩间土所承受的荷载。

同时,CF G 桩复合地基通过褥垫层与上部基础相连,可保证桩间土始终参与共同承受传来的荷载,使整个复合地基承载力提高,地基变形减少。

因桩体不需配置钢筋,能利用本地材料及工业废料粉煤灰作为掺合料,所以造价较低。

1.2　深层搅拌桩工作原理分析深层搅拌桩又称夯实水泥土桩,是用机械钻孔,选用相对单一的土质材料,与水泥按一定的配合比,在钻孔外充分拌和均匀制成水泥土,分层向孔内回填并强制夯实,制成均匀的水泥土桩,桩与桩间土、褥垫层共同形成复合地基。

深层搅拌桩在施工成桩过程中,能够挤密桩间土,使桩周围的土粒分子之间的空隙率减小,土的密实度增大、强度提高。

同时,水泥本身夯实成桩,且土与水泥混合后能产生离子交换等一系列的物理化学反应,导致桩体凝结具有水硬性,水泥土强度增加,经处理后的复合地基承载力与抗变形能力比原来有明显的提高。

1.3　褥垫层作用的分析基础与桩、桩间土之间设有一定厚度散体粒状材料的褥垫层,在CF G 桩与深层搅拌复合地基中起着十分重要的作用,对受力影响很大。

假若不设,地基受力特性和桩基础相似,桩间土不共同参与工作,难以发挥其承载能力,不能形成CF G 桩与深层搅拌桩复合地基。

褥垫层的作用不但能保证荷载传到桩体与桩间土,而且使桩体和土都发挥承载力,一起来承担基础上部传下的荷载。

1.4　CF G 桩与深层搅拌桩构成复合地基特点分析由CF G 桩、深层搅拌桩与天然地基土体三部分组成的复合地基,既能发挥CF G 桩高承载力的特点,又能在成桩过程中,使水泥土桩周围的约束作用力加大,改善水泥土桩的夯实强度。

同时,夯实水泥土桩使地基土体变形能力有所改良,土体抗剪强度增大,可以避免CF G 桩体遭到挤压而破坏。

2　工程概况某小区10号住宅楼,位于桂林市穿山东路,框架结构,六层,户型为三室二厅,建筑面积为3076.71m 2。

地基采用CF G 桩与深层搅拌桩复合地基进行加固处理,桩数376根,CF G 桩155根,深层搅拌桩221根。

地基处理后要求复合地基承载力特征值不小于200kPa ,桩间土承载力特征值不小于100kPa 。

CF G 桩桩径500mm ,桩端持力层为卵石或桩长20m ,桩身材料采用石粉(代替粉煤灰)、石屑、碎石及水泥拌制,桩身混凝土强度平均值不小于15MPa 。

深层搅拌桩桩径600mm ,桩长不小于12m 或到达卵石层,桩身水泥土强度不小于1.7MPa ,水泥掺入量不小于15%。

褥垫层为中粗砂混级配碎石,碎石最大粒径不超过30mm ,夯填度不大于0.9。

2.1　工程地质条件场地地形较平坦,无活动性断裂通过,处于构造相对稳定区,抗震设防烈度为6度,场地土类型为中软土,属于抗震不利地段,场地类别为Ⅲ类。

地下水、土对混凝土无腐蚀性。

2.2　桩的平面布置住宅楼平面形状为长方形,长48m ,宽17.7m ,高18.5m 。

独立柱基础底面尺寸有4m ×4m ,3.1m ×3.1m ,2.2m ×2.2m 三种类型。

布桩时考虑桩受力合理性,每个基础下面CF G 桩、深但仍有许多未解的难题期待着去研究、探讨。

参考文献:[1]李国玲.后压浆钻孔灌注桩在高层建筑中的应用[J ].山西建筑,2004,30(14):63264.[2]敢　峰,付英林,刘清江.谈钻孔灌注桩施工质量的控制[J ].山西建筑,2004,30(19):76277.The treatment and prevention of broken pile of the bored cast 2in 2situ pileL I Pei 2long SHEN Yu 2feiAbstract :Combined with the engineering of Bo 2Fu expressway at No.3section ,this paper analyzes the causes of broken pile appeared in the bored cast 2in 2situ piles ,proposes treatment schemes and measures after in situ analysis and research ,and introduces measures to prevent broken pile of the bored cast 2in 2situ pile ,in order to effectively avoid broken pile in the process of casting underwater concrete.K ey w ords :broken pile ,bored cast 2in 2situ pile ,preventive measure ,construction ,concrete・651・第34卷第5期2008年2月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.34No.5Feb.　2008 层搅拌桩具体布桩形式与数量如图1所示。

3　施工方案按先施工CF G 桩,后施工深层搅拌桩的原则。

桩应该间隔跳开施工,避免相邻完工的桩体受到挤压而破坏。

桩施工前,地面表层杂填土应该挖除干净,场地保证平坦,两种桩先编号,施工时做好各种数据记录。

3.1　CF G 桩施工工艺3.1.1　施工工艺流程桩机就位→点位复核→沉管对准桩位→垂直度校正→振动沉管→测定最终孔深→混凝土制作与灌注、见证取样制作试块→提管,桩端1m ～2m 反插1次～2次→移动桩机到下一桩位。

3.1.2　主要工序技术要求1)桩机就位后,首先将桩管对准桩位并调整好垂直度。

成桩桩位偏差不应大于50mm ,垂直度偏差不大于1.0%,成桩直径不得小于设计值500mm 。

2)成管过程中,要仔细观察沉管的下沉速度,如出现异常情况,及时分析原因并采取相应措施。

3)终孔条件是桩端到达卵石面或桩长20m ,若无异常情况,沉管应立即灌注混凝土,混凝土的充盈系数不小于1.0,可分次灌注,但管内混凝土不低于地面。

混凝土现场拌制严格按施工配合比进行,搅拌时间不少于60s ,坍落度控制在30mm ～50mm 之间,桩身混凝土平均强度不小于15MPa 。

4)控制好拔管速度,一般土层1.2m/min ～1.5m/min 为宜,在软弱层和软硬土交界处宜控制在0.5m/min ～1.0m/min 之间。

成管拔出地面后,检查桩顶标高是否高出设计的500mm ,若低于施工桩顶标高,应及时补打搭接1.0m 以上长度桩身,使之符合设计要求。

3.2　深层搅拌桩施工工艺3.2.1　施工工艺流程测量定位→桩机就位→搅拌喷浆到底→提升搅拌→重复搅拌、喷浆到底→重复提升搅拌喷浆→成桩。

3.2.2　技术措施1)测量定位,按桩位图尺寸,用全站仪把桩位布于实地,埋设竹桩标志。

桩机就位安装做到“正、直、平稳与牢固”。

2)搅拌水泥浆液和钻进土层搅拌喷浆:搅拌水泥为P.O32.5普通硅酸盐水泥,水灰比1∶1,将搅拌好的0.5m 3的浆液,经过滤后流入蓄浆桶,开动输浆泵待浆液从喷嘴喷出时,才能起动桩机,边送浆边搅拌钻进土层,直到卵石层或12m 深后,旋转喷射1min ～2min ,然后边搅拌边提升,重复搅拌下沉和提升两次,提升搅拌速度约在0.9m/min ～1.1m/min 之间,转速在60r/min ～70r/min 之间,喷射压力控制在1.0MPa ～1.5MPa 之间,喷浆量控制在25L/min ～35L/min 之间。

4　试验结果分析4.1　桩身完整性检测与强度试验CF G 桩桩身完整性检测数量35根,占总数的22.6%,检测结果均属于完整桩或基本完整桩,无影响正常使用桩。

桩身混凝土试块抗压强度值在17.8MPa ～25.7MPa 之间,强度平均值超过设计的15MPa 。

深层搅拌桩施工完7d 内,进行轻便触探检测,桩身强度及均匀性满足设计要求。

4.2　桩间土的重型圆锥动力触探检测桩间土经处理后,承载力特征值要求不小于100kPa ,完工后,布置了三个触探点进行检测,由检测结果可知,承载力达到要求,比原先桩间土承载力有所提高。

4.3　CF G 桩与深层搅拌桩复合地基静载试验现场取三个点做静载试验,试验结果为:复合地基承载力特征值为200kPa ,表明满足要求。

5　结语本工程采用的CF G 桩与深层搅拌桩复合地基,能发挥两种桩的优点,使复合地基承载力提高,地基变形得到有效控制。

充分利用本地材料,施工简单易行,质量容易保证,造价较低,社会、经济和环境效益显著,在地基承载力不足或不良地质中得到广泛应用,发展前景十分广阔。

参考文献:[1]G B 5000722002,建筑地基基础设计规范[S].[2]J G J 7922002,建筑地基处理技术规范[S].[3]G B 5202022002,建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].[4]刘清江,敢　峰.CF G 桩复合地基应用[J ].山西建筑,2005,31(5):68269.The analysis and application of CFG pile and deep mixing pile component fou nd ationJIANG Bing 2liangAbstract :Through the principle and characters analysis of CF Gpile and deep mixing pile ,and combined with the situation that the bearing of the foundation of one district 10living building in the city of Guilin is not enough ,it introduces the management program of CF Gpile and deep mixing pile component foundation to get the purpose of increasing the bearing of foundation.K ey w ords :CF G pile and deep mixing pile ,analysis ,application・751・ 第34卷第5期2008年2月 蒋炳亮:CF G 桩与深层搅拌桩复合地基分析及应用。