CFG桩在施工中的方法范文

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摘要:关于《实例分析cfg桩的施工方法》的建筑工程管理论文范文:结合北京师范大学教学办公楼工程实例,介绍了CFG桩的设计、施工及质量控制。解决了该工程地基承载力不足的难题。

关键词:CFG桩;承载力;施工;质量控制

北京师范大学教学办公楼是由图书信息中心主楼、南侧3层裙楼和北侧纯地下车库组成,地下2层,地上23层,建筑面积73669m2。建筑总高度97•80m。现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构,筏型基础。基础底部采用CFG桩补强做法。由水泥、粉煤灰、碎石或级配砂石加水拌制而成的高粘结强度的CFG桩,在和桩间土,褥垫层一起共同作用下组成复合地基。无论桩端落在何种土层上(软或硬),都能保证桩间土始终参与工作。在荷载作用下,由于桩顶应力比桩间土的表面应力大,桩可将承受的上部荷载向下传递到较深的土层中,因而相应地减少了桩间土所承担的荷载。在桩的作用下,使复合地基承载力得到大大的提高,变形减小。同时,CFG桩既不需要配筋,又可利用工业废料(粉煤灰),与其它类型的地基桩相比较,在提高地基承载力、降低工程造价等方面都具有很好的经济效益和社会效益。

1地勘条件及桩方案选择

拟建场区地形基本平坦。岩土工程勘察期间测量的钻孔孔口处地面标高为48•89~49•78m。场区周边内原有地下强弱电电缆、上下水、中水、热力、燃气、人防掩体等管线及障碍物众多,受其影响勘探过程中部分钻孔移位较大,而且个别钻孔已经不具备钻探条件。根据对现场钻探与原位测试及室内土工试验成果的综合分析,在最大勘探深度范围内(最深55•50m)的地层,按沉积年代成因类型可分为人工堆积层及第四纪沉积层两大类。即:人工堆积层;场区表层为人工堆积之粉质黏土、黏质粉土填土①层、房渣土、碎石填土①1层;第四纪沉积层:人工堆积层之下为第四纪沉积之黏质粉土、砂质粉土②层、黏质粉土、粉质黏土②1层。粉质黏土、黏质粉土③层,黏土、重粉质黏土③1层;粉质黏土、粉质黏土④层,砂质粉土④1层,黏土、重粉质黏土④2层,细砂、粉砂④3层。由于该工程在2-11/D-H轴和1-12/B-D轴、1-12/H-K轴、1-2/D-H轴、11-12/D-H轴范围之间的天然地基土承载力和建筑物基础沉降均不能满足目前的设计要求,勘察、设计和建设单位三方,根据上述建筑工程特点、上部结构类型、荷载条件、使用要求和地基土层条件,结合基础影响深度范围内的地层岩性及其部分规律,地下水特征、环境情况和对邻近建筑物的影响等因素,同时从桩土共同作用机理,桩型适用范围、预期处理效果、材料配比及消耗、施工进展和对环境的影响等方面进行了多种方案的技术经济分析和对比,最终决定教学办公主楼部分须采用竖向增强体水泥粉煤灰碎石(CFG)桩复合地基处理方案。北侧纯地下车库和南侧裙房采用天然地基方案。并使其复合地基承载力特征值考虑其深度和宽度修正后应fa≥450kPa(高层部分),fa≥350kPa(裙楼部分),fa≥180kPa(地下室部分)。三方同时认为,应在施工中,根据建筑物的安全等级、场地复杂程度和有关规范要求,必须进行复合地基单桩静载试验和动测桩试验的检测,以检验设计参数的可靠性以及综合评价复合地基方案的实际效果,检验最终确定的复合地基承载力标准值,以保证建筑物的沉降量、倾斜量以及安全性、可靠性和稳定性。

2工程特点及桩身设计

本工程之所以采用该方案,主要是由于:1)图书信息中心主楼、南侧裙房和北侧纯地下车库均位于一个基础底板之上,不但主体建筑部分与南侧裙房及北侧纯地下车库之间的基底荷载差异悬殊,而且主体建筑内不同部分的基底荷载分布也有较大差异。高层建筑核心筒筒体部分的竖向集中荷载很高。初算结果显示柱底最大轴力约为30000kN,墙底最大柱轴力约为125000kN。因此,主楼部分总沉降的控制、主楼与地下车库及裙房之间基础差异沉降的协调与控制是本工程基础设计时需要重点考虑和解决的问题;2)本工程基础埋置较深,北侧的纯地下车库和南侧的裙房造成主楼南北两侧基础的实际侧限条件被削弱,也使地基基础共同作用条件趋于复杂,并对主楼地基承载力的发挥具有一定影响;3)北侧的纯地下车库的基底平均荷载较低,场区地下水历史水位较高,且动态变幅也较大,因此应有效地解决基础的整体抗浮和地下建筑物的防水等问题。根据对地基和水文条件的分析,结合结构设计对地基承载力和建筑沉降的要求,应对CFG桩复合地基进行设计及承载力修正(具体参数见表1、2)。经过修正,实际布桩间距平均为1•6m×1•6m、2•1m×2•1m,置换率5•16>4•55%;2•99>2•98%,地基承载力满足要求。本工程共布桩1622根,主楼部分布桩900根;裙房部分布桩722根。考虑到施工场地的具体条件,以及进度、质量、工期、气候条件等多方因素的影响,选用长螺旋钻机成孔,泵送混凝土压灌成桩施工法。

3施工方法

1)在施工现场临水、临电、临时料场、预留马道等已具备的条件下,土方开挖槽底。快到槽底时,要预留保护土层500mm厚,并且要求槽底平整,各井坑在打桩前均不得开挖,待CFG桩施工完毕后开挖保护土及各井坑土方。同时,要求槽底边坡距基础外轴线不少于1•50m的预留工作面。桩基开始实施前,须对商品混凝土厂家资质及相关质量证明文件进行报验,并为正式开钻创造条件。机械设备进场后,要组织调试,检查使用性能及安全性能。钻机下槽立塔、搅拌机安装就位后,需要进行机械设备进场报验。

2)以建设方提供的控制轴线为依据,施放CFG桩桩位线,桩位线用白灰点来确定,以保证不偏位、不丢失。施工中,应注意保护好轴线桩及高程桩,以便随时校对桩位及桩点。

3)正式开钻前先进行场地的适应性试桩,以确定施工参数及施工顺序。要逐排连续施工,根据基槽坡道位置确定施工桩的走向,以保证施工完成桩不被设备碾压。成桩工艺流程如下:钻机调试就位→钻孔→提钻同时泵送混凝土→成桩→移机到下一桩位

4施工注意事项

1)钻机调试、就位时,必须保持平稳,不得发生倾斜、移位。为准确控制钻孔深度,应在钻架上作出控制标尺,以便在施工中进行观测、记录并调整偏差。BR>2)调直机架,开动机器钻孔并出土达到设计孔深时,停钻。停钻后用混凝土泵将混凝土输送到螺旋钻钻杆内,在提升钻杆时,边提钻边泵送混凝土。拔管速度由泵送混凝土量来控制。泵送混凝土速度与提钻速度要匹配,提钻过程中要保证钻头埋在孔内混凝土中。严防造成缩径、断桩、桩长不足等质量问题。

3)CFG桩施工的混凝土采用的是商品混凝土,其塌落度要控制在18~20mm,要及时对进场混凝土进行质量检查和抽查,以确保混凝土质量。

4)当提钻到桩孔口位置时,要保证有效桩长部分以上有500mm厚的保护桩长。只有这样,才能保证剔凿掉桩头后,桩与混凝土质量、强度不会降低。

5)成桩后,应及时采用小型机械和人工进行清槽,避免造成桩头断裂和地基土的扰动。清槽到位后,要及时采用人工方法进行截桩。截桩时,严禁出现桩面倾斜和裂缝等现象。当桩头不平时,要用小钎修整。如因剔桩导致桩头混凝土出现裂缝、缺口等问题,应及时、严格地按照混凝土补缺规程进行修补。

6)清槽、截桩完成后,复合地基必须经过建设单位、监理单位、施工单位共同检查和验收。合格后,方可进行褥垫层的施工和单桩复合地基竖向静载试验的抽验工作。由于褥垫层材料多采用10~50mm粒径的碎石,而且要用平板振动仪进行振蜜,振后褥垫层厚度要保证不小于20cm。

7)对现场施工人员进行进场前教育和培训,以提高施工人员的安全意识和质量意识。

8)进场材料需要备齐进场材料的合格证和相关试验报告。施工中,严格按规范要求对原材料进场进行复试,并作好施工记录及各项测试记录。要及时调整桩径偏差、桩长偏差、垂直偏差和桩位偏差。冬施时,要特别对桩头采取保温措施,防止桩头和桩间土受冻。

5结语

CFG桩的施工过程是一个系统工程,虽然施工环节不是很多,但是影响质量的因素确很多。因此在工程实施中,如遇到具体问题时要认真分析,及时采取相应措施,首先要保证成桩的质量。其次要在项目部的人员组成、人员素质、技术水平、施工工艺、混凝土浇注、总分包配合等方面加强管理、沟通与协调。只有这样,才能避免断桩的发生,保证百年工程质量第一,真正落实到实际工作中。