CFG 樁和旋噴樁復(fù)合地基施工技術(shù)

1、CFG 樁和旋噴樁復(fù)合地基施工技術(shù)CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁(cement flying2ash gravel) 的簡稱,由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌制而成的高粘接強(qiáng)度樁。旋噴樁是用高壓泵將水泥漿或其他化學(xué)漿液向孔內(nèi)周圍土壤噴射,高壓射流使一定范圍內(nèi)的土體發(fā)生破壞,并強(qiáng)制與土體顆粒膠結(jié)硬化,在土層中形成一定強(qiáng)度的圓柱體,是較大密度CFG樁的樁間有效補(bǔ)充。在樁體與基礎(chǔ)間的由碎石及砂組成的褥墊層是復(fù)合地基的核心技術(shù),使樁與樁間土共同作用,能充分發(fā)揮樁間土的承載力,無論樁體是否落在好土層上,均能保證通過褥墊層使樁與樁間土始終參與工作。1 工程概況龍巖市綜合體育館位于龍巖市龍騰路體育公園內(nèi),建筑面積

2、為26 001 m2 ,工程造價(jià)約9 960 萬元,為多功能體育館,三層框架結(jié)構(gòu),工程等級為二級,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式為片筏基礎(chǔ),持力層為含礫粉質(zhì)粘土。地基類型為靜壓振動(dòng)沉管CFG樁和高壓旋噴樁共同組成的復(fù)合地基,地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為二級。CFG樁樁身強(qiáng)度等級為C15 ,CFG樁、旋噴樁的直徑均為500 mm ,CFG樁平均樁長約12. 3 m。CFG 樁單樁豎向承載力特征值500 kN ,旋噴樁為300 kN。CFG樁2 211 根,旋噴樁161 根,褥墊層為37 砂石層300 mm 厚。2 工程地質(zhì)條件根據(jù)福建東辰勘測院提供的龍巖市綜合體育館主館巖土工程勘察報(bào)告,土層由上而下分別為:耕土:呈濕、松散

3、,可塑狀態(tài),厚度0. 4 m1. 5 m; 粉質(zhì)粘土層:呈可塑狀態(tài),厚度為0. 8 m4. 0 m; 含泥粉砂層:呈飽和、松散狀態(tài),厚度為0. 6 m2. 5 m; 泥質(zhì)卵石:呈飽和、松散、稍密狀,場地內(nèi)均有分布,厚度為1. 9 m31. 2 m; 粘土:呈很濕、軟可塑狀態(tài),厚度為4. 9 m34. 2 m ,變化較大; 含礫粉質(zhì)粘土:局部分布; 中風(fēng)化灰?guī)r:最大厚度為6. 8 m ,頂面埋深一般為16 m36 m。3 主要施工技術(shù)3. 1 CFG樁施工3. 1. 1 工藝流程測量定位樁機(jī)就位沉樁投料振動(dòng)拔管樁頂處理移機(jī)。3. 1. 2 關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)1) 測量定位。依據(jù)復(fù)核無誤的閉合控制線,按

4、樁位布置圖統(tǒng)一進(jìn)行測放樁位,樁位中心用竹釬打入土層不少于300 mm ,用白灰作“十”字線標(biāo)示,樁位偏差小于2 cm ,復(fù)核無誤后方可進(jìn)入下一道工序。2) 沉樁。對中后緩慢將樁尖壓入土中1 m2 m ,用靠尺檢查是否偏差,若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)拔管填砂后在原位復(fù)打。終壓條件,按設(shè)計(jì)樁長及樁機(jī)抬架穩(wěn)定30 s ,要求進(jìn)行雙控。3) 振動(dòng)拔管。灌筑混凝土完畢應(yīng)加振5 s10 s 后再開始勻速上拔,邊拔邊振,拔管速度控制在1. 2 m/ min ,在軟弱土層交界處應(yīng)嚴(yán)格控制在0. 6 m/ min0. 8 m/ min ,保證樁的密實(shí)度,防止縮頸,直到將管拔出地面,在拔管的過程中用敲擊外管的方法觀察管中混凝土

5、的下落情況,及時(shí)調(diào)整拔管的速度,保證充盈系數(shù)大于1. 05 。如超灌高度達(dá)不到500 mm ,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充混凝土,并用插入式振動(dòng)棒進(jìn)行密實(shí)。拔管速度過快將直接導(dǎo)致縮頸、斷樁、不密實(shí);速度過慢會(huì)造成過振,樁頂浮漿過多,樁體強(qiáng)度不均。正常的拔管速度應(yīng)控制在1. 2 m/ min 內(nèi),充分振動(dòng)。在成樁過程中除啟動(dòng)后留振5 s10 s 外,拔管過程中不再留振,避免混凝土離析,造成樁體強(qiáng)度不足。4) 樁頂處理。宜在成樁后7 d 左右進(jìn)行土方開挖,用小型機(jī)械結(jié)合人工開挖,開挖過程中避免觸碰樁體。清槽后用風(fēng)鎬在樁體的三個(gè)方向鉆孔,后打入鋼釬,沿徑向扌契入樁體,直至上部樁體斷裂,后用小釬修平。嚴(yán)禁側(cè)向力敲擊樁體

6、側(cè)面,避免斷樁。5) 正確選擇打樁順序。滿堂布樁時(shí),從中間向另一邊推進(jìn),在飽和土壤中避免新打樁被擠扁成橢圓形、不規(guī)則形,嚴(yán)重的產(chǎn)生縮頸、斷樁。6) 加強(qiáng)混凝土質(zhì)量的控制。重點(diǎn)控制砂、石的級配;碎石的粒徑在20 mm40 mm 間;各組成材料的質(zhì)量比的準(zhǔn)確及攪拌時(shí)間;坍落度控制在30 mm 50 mm 間; 水位較低區(qū)域控制在30 mm;水位較高區(qū)域控制在50 mm。混凝土中摻入粉煤灰、減水劑,確?；炷劣辛己玫暮鸵仔?。盡量避免長距離運(yùn)輸,道路平整后鋪雙層膠合板運(yùn)輸,防止混凝土產(chǎn)生離析。7) 設(shè)置保護(hù)樁長。每根樁在配料時(shí),應(yīng)比設(shè)計(jì)用料多500 mm的混凝土,保證樁長滿足設(shè)計(jì)要求,同時(shí)多500 m

7、m 的樁長,增加混凝土的自重壓力,避免新打樁導(dǎo)致已成樁混凝土受振動(dòng)擠壓上涌使樁徑縮小。上部混凝土采用插入式振動(dòng)棒插振密實(shí)。8) 局部樁徑縮小。一般發(fā)生在地面2 m3 m 處,在土層交界處一段距離內(nèi)。應(yīng)控制管內(nèi)的混凝土高度大于3 m ,采用反插法,待混凝土擴(kuò)散力增大后再拔管。3. 2 旋噴樁施工3. 2. 1 工藝流程測量定位樁機(jī)就位鉆孔、成孔回填移鉆插入高噴管高噴作業(yè)回灌移機(jī)。3. 2. 2 關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)1) 鉆孔、成孔。采用XY2100 型鉆機(jī)施工,泥漿護(hù)壁,在鉆進(jìn)過程中,應(yīng)隨時(shí)觀察鉆機(jī)的工作情況,鉆孔的垂直度控制在0. 5 %內(nèi)。2) 插入噴射管。將高噴臺車移到孔口,進(jìn)行試噴、調(diào)整噴射壓力

8、,將管下到噴射深度。3) 高噴作業(yè)。按設(shè)計(jì)要求制備漿液,準(zhǔn)確控制其漿液比重(1. 451. 5) ,現(xiàn)場設(shè)兩級攪拌系統(tǒng)。當(dāng)噴射管達(dá)到設(shè)計(jì)深度后,開始輸送漿液,送漿2 min 后按設(shè)計(jì)要求自下而上噴射、提升、旋轉(zhuǎn),直到設(shè)計(jì)的終噴高度,停止噴射拔出噴射管。4) 回灌。噴漿結(jié)束后,利用水泥漿回灌,直到孔內(nèi)漿液液面不下沉為止。5) 斷樁。注漿管分段提升時(shí)應(yīng)確保搭接長度大于100 mm。6) 縮頸、樁頸偏小。土層的密實(shí)偏大,噴射壓力偏小,根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)噴射工藝,控制提升速度在0. 1 m/ min0. 3 m/ min。7) 成樁頂凹陷。噴漿高度比設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高高出200 mm 后停止注漿。3. 3 褥

9、墊層施工3. 3. 1 土方開挖選擇連續(xù)無雨天施工,在機(jī)械開挖過程中應(yīng)預(yù)留200 mm 厚的原土層,預(yù)留原土層采用人工開挖,避免施工擾動(dòng)地基而降低地基承載力。周邊設(shè)排水溝,隔15 m 設(shè)積水坑,及時(shí)排水。土層表面有水時(shí)不得進(jìn)行任何施工。若土層受擾動(dòng)破壞,應(yīng)待天晴后挖除,局部加大褥墊層厚度。3. 3. 2 褥墊層施工1) 碎石,最大粒徑小于20 mm ,要求實(shí)驗(yàn)確定最佳級配及含水率,不得采用天然砂卵石。2) 褥墊層鋪設(shè)在中、高靈敏度土或飽和土?xí)r,必須采用靜壓法,不得進(jìn)行振動(dòng)夯實(shí)。3) 樁頂嵌入褥墊層30 mm50 mm。4) 準(zhǔn)確控制褥墊層的虛鋪厚度,按“H =h/”進(jìn)行計(jì)算。其中: H 為虛鋪厚度; h 為設(shè)計(jì)厚度;為夯填度。5) 施工前樁間土及樁頂土必須清理干凈,深度不同時(shí)應(yīng)先深后淺的順序充分夯壓密實(shí)。分段施工時(shí)接頭應(yīng)做成斜坡,每層錯(cuò)開0. 5 m1. 0 m ,夯壓密實(shí)。4 工程效果CFG樁、旋噴樁施工完成后按設(shè)計(jì)要求隨機(jī)抽取13 根CFG樁做復(fù)合地基載荷實(shí)驗(yàn),3 根旋噴樁做復(fù)合地基載荷實(shí)驗(yàn)和3 根樁作單樁承載力實(shí)驗(yàn),均滿足設(shè)計(jì)要求。221 根做低應(yīng)變動(dòng)力檢測, 類樁占59. 3 % , 類樁占40.