許翠霞 王海周 賈彥龍

0 引言

近年來(lái),水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)復(fù)合地基和夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基是已經(jīng)很成熟的施工方法。CFG樁依靠樁體本身具有的剛度形成的樁體與地基土共同作用來(lái)提高承載力;而水泥土樁是依靠樁體自身強(qiáng)度形成的樁與部分依靠樁間土的約束共同作用來(lái)提高承載力。由于CFG樁適用范圍廣,在特殊性土層如砂土、填土中均可成樁,而水泥土樁經(jīng)濟(jì)適用,施工機(jī)械簡(jiǎn)單,對(duì)于減少差異沉降為目的的主裙樓連體建筑,得到了廣泛應(yīng)用。

1 在松散砂土中成樁存在的問(wèn)題

松散砂土由于具有滲透性強(qiáng)、易液化、剪脹、剪縮等特點(diǎn),在松散砂土中成孔時(shí),常出現(xiàn)塌孔、斷樁、蜂窩等工程質(zhì)量問(wèn)題(見(jiàn)表1)。

表1 松散砂土中成樁存在的問(wèn)題

2 施工控制

2.1 CFG樁

2.1.1 控制成孔

1)摸清地層的分布情況,通過(guò)了解成樁的機(jī)械性能,仔細(xì)計(jì)算每根樁的混凝土泵送量,控制提拔鉆桿時(shí)間與混凝土泵輸送量相配合,保證管內(nèi)有一定高度的混凝土。如遇到飽和砂土層,不得停泵待料,應(yīng)按勻速適當(dāng)放慢。2)鉆進(jìn)干砂層和砂礫石層時(shí),采用低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn),上鉆前上下活動(dòng)鉆具,擠實(shí)鉆孔,避免混凝土從高處落下時(shí)造成振動(dòng),防止縮頸。3)開(kāi)始鉆進(jìn)或穿過(guò)軟硬互層交界時(shí)(如粉砂層和中砂交界),采取緩慢進(jìn)尺,保證鉆具垂直,并控制鉆桿晃動(dòng),防止擴(kuò)徑。

2.1.2 控制鉆尖擾動(dòng)土層

長(zhǎng)螺旋鉆孔活瓣粘尖長(zhǎng)度多數(shù)在20 cm～30 cm之間,施工過(guò)程中鉆尖部位的土無(wú)法排出,這樣使得鉆尖部位土層被擾動(dòng),破壞了土的原有結(jié)構(gòu),降低了樁端土的端阻力,影響了單樁豎向承載力的取值。因此在鉆頭設(shè)計(jì)制作過(guò)程中縮短鉆尖長(zhǎng)度,保持在15 cm以?xún)?nèi),這樣就能降低擾動(dòng)土層的深度,確保工程質(zhì)量。

2.1.3 振搗保護(hù)樁頭

采用復(fù)合地基處理天然地基土?xí)r,樁體均設(shè)有一定長(zhǎng)度的保護(hù)樁頭,目的是保證有效樁長(zhǎng)的樁身質(zhì)量。對(duì)于長(zhǎng)螺旋鉆孔泵壓混凝土樁而言,樁型為剛性樁,樁體齡期滿(mǎn)足后,樁體強(qiáng)度較其他樁型強(qiáng)度高,所以保護(hù)樁頭應(yīng)取較小值,一般以30 cm～50 cm為宜,并在樁頭部分進(jìn)行振搗,避免樁頭出現(xiàn)蜂窩、孔隙。

2.1.4 控制混凝土坍落度

根據(jù)試驗(yàn),在松散砂土中成孔時(shí),混凝土坍落度宜為160 mm～220 mm,一般不低于200 mm為宜。坍落度過(guò)小,則泵送的過(guò)程中常出現(xiàn)堵管現(xiàn)象,致使泵送過(guò)程不能連續(xù);坍落度過(guò)大,則會(huì)出現(xiàn)混凝土離析的現(xiàn)象,這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致樁身破壞。因此,控制好混凝土坍落度大小,保證泵送混凝土不離析、粘塑性好、不堵塞混凝土管道即可。

2.2 夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基

2.2.1 隔行跳打,邊成孔邊夯實(shí)

采用隔孔成孔的形式,如相隔一孔成樁塌孔現(xiàn)象仍然存在,則可相隔兩孔或三孔成孔,成孔不可過(guò)快,以減少振動(dòng)至最低;成孔后直接夯實(shí),保證砂土出地面后的最佳含水量,避免因曝曬造成塌孔和砂土含水量降低,增加塌孔的幾率。

2.2.2 連續(xù)兩孔,左打右夯

在夯實(shí)過(guò)程中,可在第一個(gè)孔夯至半樁時(shí)暫停,將夯實(shí)機(jī)挪至相鄰的鉆孔中,從樁底開(kāi)始夯實(shí),保證相鄰兩樁坍塌現(xiàn)象降到最低。

2.2.3 加水灌孔,增加含水量

由于含水量較小,成孔過(guò)程中出現(xiàn)坍塌和提鉆無(wú)土的情況顯著增加,則邊成孔邊往孔內(nèi)注水,增大砂土含水量,保證成樁長(zhǎng)度;成孔夯實(shí)過(guò)程中再加水,保證坍塌現(xiàn)象降到最低。

2.2.4 采用螺旋鉆機(jī)成孔,保證樁長(zhǎng)

夯實(shí)水泥土樁一般采用沖擊鉆機(jī)成孔,在砂土中如果砂土含水量較低,往孔內(nèi)注水也無(wú)法保證成孔長(zhǎng)度時(shí),可考慮采用螺旋鉆機(jī)成孔,保證樁長(zhǎng)。

2.2.5 增加自檢次數(shù)

成樁過(guò)程中隨時(shí)隨地嚴(yán)格進(jìn)行樁體質(zhì)量自檢。為防止樁中心出現(xiàn)斷樁,可當(dāng)成樁至一半或中間時(shí)暫停施工進(jìn)行檢測(cè),保證成樁質(zhì)量。

3 實(shí)例分析

石家莊市正定縣某住宅小區(qū),主樓地上22層,地下1層,采用筏板基礎(chǔ),框剪結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)埋深-5.0 m,設(shè)計(jì)要求地基承載力為300 kPa;裙樓商業(yè)地上 6層,地下1層,采用獨(dú)立基礎(chǔ),框架結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)埋深-5.0 m,設(shè)計(jì)要求地基承載力為180 kPa?；孜挥诘冖蹖臃凵皩?該場(chǎng)地地層情況概述見(jiàn)表2。

表2 地基土工程特性一覽表

由于天然地基承載力不能滿(mǎn)足要求,故主樓采用CFG樁進(jìn)行地基處理,處理后復(fù)合地基承載力達(dá)到300 kPa,裙樓采用水泥土樁進(jìn)行處理,處理后復(fù)合地基承載力達(dá)到180 kPa。復(fù)合地基處理示意圖見(jiàn)圖1。施工過(guò)程中,由于粉砂呈松散狀態(tài),出現(xiàn)斷樁幾率較大,故采用新技術(shù),處理后CFG樁采用低應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)檢測(cè)樁身完整性,共檢測(cè)55根,檢測(cè)出Ⅱ類(lèi)樁1根,其他均為Ⅰ類(lèi)樁。采用載荷試驗(yàn)檢測(cè)CFG樁和水泥土樁復(fù)合地基承載力,均滿(mǎn)足要求。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)施工技術(shù)改進(jìn),成樁率達(dá)到最優(yōu);CFG樁有Ⅱ類(lèi)樁的數(shù)量明顯減少,水泥土樁中樁身攪拌不均勻現(xiàn)象也大大減少,優(yōu)化了施工質(zhì)量。

[1]JGJ 79-2002,建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

[2]牛邵卿.復(fù)合地基有關(guān)技術(shù)問(wèn)題的研究與分析[J].河北勘察,2002(2):32-36.

[3]郭志強(qiáng).組合型復(fù)合地基的工程實(shí)例[J].工程勘察,2003(5):34-37.

[4]龔曉南.地基處理手冊(cè)[M].第3版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008:22-30.

[5]王 震.CFG樁在軟土建筑地基中的應(yīng)用[J].山西建筑, 2009,35(3):140-141.