CFG樁在施工中的方法范文

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摘要:關于《實例分析cfg樁的施工方法》的建筑工程管理論文范文:結合北京師范大學教學辦公樓工程實例,介紹了CFG樁的設計、施工及質量控制。解決了該工程地基承載力不足的難題。

關鍵詞:CFG樁;承載力;施工;質量控制

北京師范大學教學辦公樓是由圖書信息中心主樓、南側3層裙樓和北側純地下車庫組成,地下2層,地上23層,建筑面積73669m2。建筑總高度97•80m。現澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結構,筏型基礎。基礎底部采用CFG樁補強做法。由水泥、粉煤灰、碎石或級配砂石加水拌制而成的高粘結強度的CFG樁,在和樁間土,褥墊層一起共同作用下組成復合地基。無論樁端落在何種土層上(軟或硬),都能保證樁間土始終參與工作。在荷載作用下,由于樁頂應力比樁間土的表面應力大,樁可將承受的上部荷載向下傳遞到較深的土層中,因而相應地減少了樁間土所承擔的荷載。在樁的作用下,使復合地基承載力得到大大的提高,變形減小。同時,CFG樁既不需要配筋,又可利用工業廢料(粉煤灰),與其它類型的地基樁相比較,在提高地基承載力、降低工程造價等方面都具有很好的經濟效益和社會效益。

1地勘條件及樁方案選擇

擬建場區地形基本平坦。巖土工程勘察期間測量的鉆孔孔口處地面標高為48•89~49•78m。場區周邊內原有地下強弱電電纜、上下水、中水、熱力、燃氣、人防掩體等管線及障礙物眾多,受其影響勘探過程中部分鉆孔移位較大,而且個別鉆孔已經不具備鉆探條件。根據對現場鉆探與原位測試及室內土工試驗成果的綜合分析,在最大勘探深度范圍內(最深55•50m)的地層,按沉積年代成因類型可分為人工堆積層及第四紀沉積層兩大類。即:人工堆積層;場區表層為人工堆積之粉質黏土、黏質粉土填土①層、房渣土、碎石填土①1層;第四紀沉積層:人工堆積層之下為第四紀沉積之黏質粉土、砂質粉土②層、黏質粉土、粉質黏土②1層。粉質黏土、黏質粉土③層,黏土、重粉質黏土③1層;粉質黏土、粉質黏土④層,砂質粉土④1層,黏土、重粉質黏土④2層,細砂、粉砂④3層。由于該工程在2-11/D-H軸和1-12/B-D軸、1-12/H-K軸、1-2/D-H軸、11-12/D-H軸范圍之間的天然地基土承載力和建筑物基礎沉降均不能滿足目前的設計要求,勘察、設計和建設單位三方,根據上述建筑工程特點、上部結構類型、荷載條件、使用要求和地基土層條件,結合基礎影響深度范圍內的地層巖性及其部分規律,地下水特征、環境情況和對鄰近建筑物的影響等因素,同時從樁土共同作用機理,樁型適用范圍、預期處理效果、材料配比及消耗、施工進展和對環境的影響等方面進行了多種方案的技術經濟分析和對比,最終決定教學辦公主樓部分須采用豎向增強體水泥粉煤灰碎石(CFG)樁復合地基處理方案。北側純地下車庫和南側裙房采用天然地基方案。并使其復合地基承載力特征值考慮其深度和寬度修正后應fa≥450kPa(高層部分),fa≥350kPa(裙樓部分),fa≥180kPa(地下室部分)。三方同時認為,應在施工中,根據建筑物的安全等級、場地復雜程度和有關規范要求,必須進行復合地基單樁靜載試驗和動測樁試驗的檢測,以檢驗設計參數的可靠性以及綜合評價復合地基方案的實際效果,檢驗最終確定的復合地基承載力標準值,以保證建筑物的沉降量、傾斜量以及安全性、可靠性和穩定性。

2工程特點及樁身設計

本工程之所以采用該方案,主要是由于:1)圖書信息中心主樓、南側裙房和北側純地下車庫均位于一個基礎底板之上,不但主體建筑部分與南側裙房及北側純地下車庫之間的基底荷載差異懸殊,而且主體建筑內不同部分的基底荷載分布也有較大差異。高層建筑核心筒筒體部分的豎向集中荷載很高。初算結果顯示柱底最大軸力約為30000kN,墻底最大柱軸力約為125000kN。因此,主樓部分總沉降的控制、主樓與地下車庫及裙房之間基礎差異沉降的協調與控制是本工程基礎設計時需要重點考慮和解決的問題;2)本工程基礎埋置較深,北側的純地下車庫和南側的裙房造成主樓南北兩側基礎的實際側限條件被削弱,也使地基基礎共同作用條件趨于復雜,并對主樓地基承載力的發揮具有一定影響;3)北側的純地下車庫的基底平均荷載較低,場區地下水歷史水位較高,且動態變幅也較大,因此應有效地解決基礎的整體抗浮和地下建筑物的防水等問題。根據對地基和水文條件的分析,結合結構設計對地基承載力和建筑沉降的要求,應對CFG樁復合地基進行設計及承載力修正(具體參數見表1、2)。經過修正,實際布樁間距平均為1•6m×1•6m、2•1m×2•1m,置換率5•16>4•55%;2•99>2•98%,地基承載力滿足要求。本工程共布樁1622根,主樓部分布樁900根;裙房部分布樁722根。考慮到施工場地的具體條件,以及進度、質量、工期、氣候條件等多方因素的影響,選用長螺旋鉆機成孔,泵送混凝土壓灌成樁施工法。

3施工方法

1)在施工現場臨水、臨電、臨時料場、預留馬道等已具備的條件下,土方開挖槽底。快到槽底時,要預留保護土層500mm厚,并且要求槽底平整,各井坑在打樁前均不得開挖,待CFG樁施工完畢后開挖保護土及各井坑土方。同時,要求槽底邊坡距基礎外軸線不少于1•50m的預留工作面。樁基開始實施前,須對商品混凝土廠家資質及相關質量證明文件進行報驗,并為正式開鉆創造條件。機械設備進場后,要組織調試,檢查使用性能及安全性能。鉆機下槽立塔、攪拌機安裝就位后,需要進行機械設備進場報驗。

2)以建設方提供的控制軸線為依據,施放CFG樁樁位線,樁位線用白灰點來確定,以保證不偏位、不丟失。施工中,應注意保護好軸線樁及高程樁,以便隨時校對樁位及樁點。

3)正式開鉆前先進行場地的適應性試樁,以確定施工參數及施工順序。要逐排連續施工,根據基槽坡道位置確定施工樁的走向,以保證施工完成樁不被設備碾壓。成樁工藝流程如下:鉆機調試就位→鉆孔→提鉆同時泵送混凝土→成樁→移機到下一樁位

4施工注意事項

1)鉆機調試、就位時,必須保持平穩,不得發生傾斜、移位。為準確控制鉆孔深度,應在鉆架上作出控制標尺,以便在施工中進行觀測、記錄并調整偏差。BR>2)調直機架,開動機器鉆孔并出土達到設計孔深時,停鉆。停鉆后用混凝土泵將混凝土輸送到螺旋鉆鉆桿內,在提升鉆桿時,邊提鉆邊泵送混凝土。拔管速度由泵送混凝土量來控制。泵送混凝土速度與提鉆速度要匹配,提鉆過程中要保證鉆頭埋在孔內混凝土中。嚴防造成縮徑、斷樁、樁長不足等質量問題。

3)CFG樁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,要及時對進場混凝土進行質量檢查和抽查,以確保混凝土質量。

4)當提鉆到樁孔口位置時,要保證有效樁長部分以上有500mm厚的保護樁長。只有這樣,才能保證剔鑿掉樁頭后,樁與混凝土質量、強度不會降低。

5)成樁后,應及時采用小型機械和人工進行清槽,避免造成樁頭斷裂和地基土的擾動。清槽到位后,要及時采用人工方法進行截樁。截樁時,嚴禁出現樁面傾斜和裂縫等現象。當樁頭不平時,要用小釬修整。如因剔樁導致樁頭混凝土出現裂縫、缺口等問題,應及時、嚴格地按照混凝土補缺規程進行修補。

6)清槽、截樁完成后,復合地基必須經過建設單位、監理單位、施工單位共同檢查和驗收。合格后,方可進行褥墊層的施工和單樁復合地基豎向靜載試驗的抽驗工作。由于褥墊層材料多采用10~50mm粒徑的碎石,而且要用平板振動儀進行振蜜,振后褥墊層厚度要保證不小于20cm。

7)對現場施工人員進行進場前教育和培訓,以提高施工人員的安全意識和質量意識。

8)進場材料需要備齊進場材料的合格證和相關試驗報告。施工中,嚴格按規范要求對原材料進場進行復試,并作好施工記錄及各項測試記錄。要及時調整樁徑偏差、樁長偏差、垂直偏差和樁位偏差。冬施時,要特別對樁頭采取保溫措施,防止樁頭和樁間土受凍。

5結語

CFG樁的施工過程是一個系統工程,雖然施工環節不是很多,但是影響質量的因素確很多。因此在工程實施中,如遇到具體問題時要認真分析,及時采取相應措施,首先要保證成樁的質量。其次要在項目部的人員組成、人員素質、技術水平、施工工藝、混凝土澆注、總分包配合等方面加強管理、溝通與協調。只有這樣,才能避免斷樁的發生,保證百年工程質量第一,真正落實到實際工作中。