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        擠密樁加CFG 樁的應(yīng)用

        2012-08-15 00:51:18宋君毅
        山西建筑 2012年25期
        關(guān)鍵詞:密樁樁頭樁位

        宋君毅

        (山西省第三建筑工程公司,山西長(zhǎng)治 046011)

        1 工程概況

        長(zhǎng)治市汽車客運(yùn)東站主站房工程位于長(zhǎng)治市太行東街與東外環(huán)交叉口東北角,整體呈扇形布置。主站房建筑面積為15 500 m2。地下1層,地上3層,建筑高度20.45 m,±0.000標(biāo)高相當(dāng)于絕對(duì)高程938.45 m。地基處理采用灰土擠密樁加CFG樁復(fù)合地基成套技術(shù),復(fù)合地基具有承載力提高幅度大,地基變形小等優(yōu)點(diǎn),保證了建筑物的地基處理質(zhì)量。

        2 擠密樁加CFG樁的特點(diǎn)

        1)擠密樁施工方法分灰土擠密樁法和土擠密樁法,擠密樁一般多采用振動(dòng)沉管成孔,通過(guò)橫向“擠壓”作用使得地基土得以“加密”,然后在孔內(nèi)分層夯實(shí)灰土(或素土)而成擠密樁,樁體與樁間土共同作用形成復(fù)合地基。2)CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁,由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和,制成一種粘結(jié)強(qiáng)度較高的樁體,與樁間土和褥墊層一起構(gòu)成CFG樁復(fù)合地基。3)該工程為城市濕陷性黃土覆蓋地區(qū),地基處理首先采用灰土擠密樁處理上覆濕陷性黃土,再做振動(dòng)沉管混合料CFG樁,形成擠密樁、CFG樁與樁間擠密土三元復(fù)合地基,既能消除黃土濕陷性,又能滿足建筑物較高的荷載要求,比混凝土灌注樁經(jīng)濟(jì)。

        3 擠密樁的施工

        3.1 施工準(zhǔn)備

        1)施工前,首先要進(jìn)行施工優(yōu)化,做好圖紙審核,以確保樁位、標(biāo)高設(shè)計(jì)合理,圖紙無(wú)誤。

        2)放出地基處理的加固范圍及線路中心線,根據(jù)施工圖放出樁位中心點(diǎn),并標(biāo)識(shí)清楚,樁位偏差不大于5 cm。

        3)根據(jù)審核后的施工圖紙,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線,把每根樁的準(zhǔn)確位置做好標(biāo)注。

        4)準(zhǔn)備好施工機(jī)具,對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。

        3.2 施工順序

        根據(jù)該工程的實(shí)際情況,為了防止擠密樁成孔后,相鄰樁孔之間互相擠壓,造成相鄰樁孔縮孔或振動(dòng)塌陷,采用隔排隔行,間隔1孔~2孔跳打的施工順序,并且成孔后立即回填。

        3.3 施工工藝

        1)擠密樁樁孔應(yīng)按等邊三角形布置,樁孔之間的中心距離控制為樁孔的2倍~2.5倍。

        2)擠密樁法用沉管、沖擊、爆破等方法在地基中成孔,該工程按設(shè)計(jì)要求,成孔設(shè)備,現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)和周圍環(huán)境情況,選用沖擊法。

        3)沖擊法成孔使用 0.6 t~3.2 t重錐形錘頭,提升 0.5 m ~20 m高后,落下反復(fù)沖擊成孔。

        4)沖擊法與其他成孔方法相比具有以下優(yōu)點(diǎn):a.不需要另配鋼管。b.沖擊成孔效果好。c.回填土料可以用重錘夯實(shí),使得周圍土擠密效果更好。

        4 CFG樁的施工

        4.1 施工準(zhǔn)備

        1)熟悉圖紙及有關(guān)規(guī)范,搞好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放線,確定每根樁的準(zhǔn)確位置。

        2)本著滿足設(shè)計(jì)與施工原則配備足夠數(shù)量的機(jī)具設(shè)備,在施工現(xiàn)場(chǎng)配備振動(dòng)式沉管機(jī)一套,JZC350雙錐自落式混凝土攪拌機(jī)1臺(tái),混凝土車2輛,灰斗車2輛,吊斗1個(gè),二寸泥漿泵4臺(tái)。

        3)在施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備足夠數(shù)量的碎石、水泥、砂及粉煤灰。a.碎石粒徑控制在5 cm~31.5 cm,雜質(zhì)含量小于5%。b.砂采用河北砂。c.水泥采用32.5礦渣水泥,無(wú)結(jié)塊,經(jīng)試驗(yàn)后合格。d.配合比經(jīng)過(guò)試驗(yàn)試配確定。

        4.2 施工方案

        1)試樁。根據(jù)試樁實(shí)際情況,先每提升0.5 m,留振20 s,試3根樁,每提1 m,留振20 s,試3根樁,選擇了最佳提升高度及留振時(shí)間。試樁時(shí),準(zhǔn)確記錄每根樁成樁時(shí)每米深度內(nèi)的成樁時(shí)間及電流量,為以后的施工提供了準(zhǔn)確的參數(shù)(各土層的振沖時(shí)間及最大電流量),試樁達(dá)齡期后進(jìn)行檢測(cè),滿足或調(diào)整后達(dá)到設(shè)計(jì)要求方可開始進(jìn)行正式施工。

        2)施工工藝。測(cè)量放線→平整場(chǎng)地、設(shè)樁位→樁機(jī)就位→振動(dòng)沉管/上料→至設(shè)計(jì)深度→提升振動(dòng)→回壓素土→移位。

        3)施工順序。施工順序按先外排,后內(nèi)排,先周邊,后中間,且隔排隔樁跳打。

        4.3 施工方法

        1)樁機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng),沉管入土深度確定機(jī)架高度和沉管長(zhǎng)度。

        2)樁體混合料攪拌時(shí)間不少于2 min,加水量由混合料坍落度控制,坍落度為30 mm~50 mm。

        3)混合料加至鋼管投料口齊平后,沉管在原地留振10 s左右,然后邊振邊拔管,拔管過(guò)快易造成局部縮頸或斷樁;拔管太慢振動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)使樁頂浮漿增厚,易使混合料離析,拔管速度控制在1.2 m/min ~1.5 m/min 左右,每提升1.5 m ~2 m,留振20 s,樁管拔出地面經(jīng)確認(rèn)樁符合設(shè)計(jì)要求后,用粘土封頂。

        4)樁體經(jīng)7 d達(dá)到一定強(qiáng)度后方可進(jìn)行基坑開挖,為避免損壞樁頭,如樁頂離地面在1.5 m以內(nèi)宜用人工開挖,如大于1.5 m,下部0.7 m也采用人工開挖,基坑挖至樁頭部位時(shí)經(jīng)驗(yàn)收合格后方可施工褥墊層。

        4.4 質(zhì)量保證措施

        1)要嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量。要加強(qiáng)對(duì)供貨商的信譽(yù)度審查,建立合格的供貨商檔案,原材料進(jìn)場(chǎng)要及時(shí)檢驗(yàn)、報(bào)驗(yàn),對(duì)使用設(shè)備要提前試車。

        2)施工過(guò)程中要嚴(yán)格按技術(shù)交底、施工順序、施工工藝進(jìn)行施工。

        3)樁位必須保證與設(shè)計(jì)相符,樁頂位不大于100 mm。

        4)打樁過(guò)程中,專人跟班作業(yè),為保證樁的均勻性和連續(xù)性,避免出現(xiàn)斷樁,經(jīng)常檢查混合料灌入量,一般采用浮標(biāo)法和錘擊法測(cè)量,樁管每提升1 m~1.5 m測(cè)量一次,樁的充盈系數(shù)要達(dá)到1.3 以上。

        5)各根樁的沉管時(shí)間,各段混合料灌入量,提升及留振時(shí)間和樁位偏差均做詳細(xì)施工記錄。

        6)CFG樁施工完間隔1周~2周后對(duì)樁體進(jìn)行荷載試驗(yàn)。

        4.5 安全保證措施

        1)打樁前應(yīng)對(duì)鄰近施工范圍內(nèi)的原有建筑物、地下管線等進(jìn)行檢查,對(duì)有影響的工程,應(yīng)采取有效的加固措施或隔振措施,以確保施工安全。

        2)打樁機(jī)行走必須平整、堅(jiān)實(shí),場(chǎng)地四周應(yīng)挖排水溝以利排水,保證移動(dòng)樁機(jī)時(shí)的安全。

        3)在施工前應(yīng)先全面檢查機(jī)械,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決,檢查后要進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn),嚴(yán)禁帶病作業(yè)。

        4)在打樁過(guò)程中遇有地坪隆起或下陷時(shí),應(yīng)隨時(shí)對(duì)機(jī)架調(diào)平或墊平。

        5)機(jī)械司機(jī)在施工操作時(shí)要集中精力,服從指揮信號(hào),不得隨意離開崗位,并經(jīng)常注意機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況,發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)糾正。

        5 成品保護(hù)

        1)CFG樁施工時(shí),對(duì)已經(jīng)施工完成了的樁頭,一定要注意做好成品保護(hù),避免樁機(jī)碾壓,因此要調(diào)整好打樁順序。

        2)施工完畢后,一般情況下3 d~7 d,樁基達(dá)到一定強(qiáng)度后才可進(jìn)行土方開挖,挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,把多余的樁頭剔除,樁頭剔至設(shè)計(jì)標(biāo)高處,樁頂表面不可出現(xiàn)斜平面。樁頂表面應(yīng)鑿至平整,樁頭剔至設(shè)計(jì)標(biāo)高以下時(shí),必須采取補(bǔ)救措施。如斷裂面距樁頂標(biāo)高不深,可接樁至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

        6 造價(jià)控制

        1)設(shè)計(jì)階段除了考慮滿足整體地基承載力之外,還要考慮特殊部位的地基承載力。如集水坑、電梯井等部位的承載力應(yīng)另行驗(yàn)算,以免整體打樁完成后,因承載力不足而補(bǔ)樁,造成結(jié)算責(zé)任糾紛;另外,在滿足承載力要求的前提下,基坑斜面上盡量少布樁,以減少后期斜面鑿樁頭的施工難度。

        2)在施工準(zhǔn)備階段,鉆機(jī)選型要充分考慮施工場(chǎng)地情況。避免鉆機(jī)體積過(guò)于龐大而現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小,上下基坑和鉆孔移位時(shí)行動(dòng)困難,從而延誤工期。其次,需合理安排鉆孔行走路線,合理布置配套設(shè)備。防止漏樁和減少不必要的管線敷設(shè),從而節(jié)約成本。在清運(yùn)棄土方面,鉆出的土方要及時(shí)清運(yùn)出基坑。余土如果不及時(shí)清運(yùn),不僅會(huì)影響到鉆機(jī)的位移,還會(huì)影響到鉆孔的定位精度,造成樁位偏移,嚴(yán)重的要補(bǔ)樁,使成本加大。

        3)在施工過(guò)程中,提鉆、泵送壓灌混合料是整個(gè)CFG樁施工最重要的環(huán)節(jié)。從材料上講,混合料的坍落度要適宜。坍落度過(guò)小會(huì)堵管,影響施工進(jìn)度、浪費(fèi)混合料,造成成本加大;坍落度過(guò)大,成樁后干縮過(guò)大,樁體塌陷。如遇到含水量較大的土層,還會(huì)造成瓶頸樁、斷樁等質(zhì)量事故。其次是提鉆速度和泵送混凝土速度。相關(guān)資料中規(guī)定提鉆速度不大于2.5 m/min,多為1.2 m/min~1.5 m/min,此速度是在一般土層中的提升速度,若在含水量較高的砂層中應(yīng)適當(dāng)放慢,防止因流砂造成塌孔斷樁的現(xiàn)象。實(shí)際施工時(shí)除了要注意提鉆速度外,還要注意配合泵送混合料速度,嚴(yán)格控制混合料的壓灌量,防止混合料超灌量過(guò)大,造成材料的浪費(fèi)。

        7 結(jié)語(yǔ)

        擠密樁施工及機(jī)具簡(jiǎn)單,可以節(jié)省大量挖方;CFG樁不用計(jì)算配筋,而且還可以利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻合料,因此降低了工程成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)測(cè)算采用灰土擠密樁加振動(dòng)沉管混合料CFG樁的成本僅是混凝土鉆孔灌注樁的1/2,因此在上覆濕陷性黃土地區(qū),采用擠密樁加CFG樁處理地基是經(jīng)濟(jì)合理的,有一定的推廣價(jià)值。

        [1]郝曉華.談擠密樁復(fù)合地基施工[J].山西建筑,2011,37(35):63-64.

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