试论CFG桩在地基处理中的应用

试论CFG桩在地基处理中的应用

盛利1王岩2陈文雪3(1天津港建设公司3004562天津深基工程有限公司3004563天津益港劳务有限责任公司300456)

摘要:随着工程建设的不断发展,地基处理手段也呈现出多样化趋势,一批新型桩型应运而生,其中以水泥粉煤灰碎石桩(CFG)为典型代表。CFG桩由水泥、粉煤灰等组成,具有较高的强度与粘结性,因此在地基处理中得到了比较广泛的应用。笔者结合自身多年实践经验,首先针对CFG桩的构成、特点进行阐述;其次结合工程实例对CFG桩在地基处理中的应用进行分析;最后对CFG桩在地基处理过程中的注意事项进行总结。

关键词:地基处理;CFG桩;应用

TrytotalkabouttheCFGpilefoundationtreatmentintheapplication

Litianjinportconstructioncompany300456

WangYantianjindeepandengineeringCo.,LTD,300456

ChenWenXuetianjinportservices:limitedliabilitycompany300456

Abstract:withthedevelopmentoftheconstructionengineering,foundationtreatmentmeansalsoshowspersetrend,abatchofnewtypeofpiletypearisesatthehistoricmoment,amongthemwithcementandflyashgravelpile(CFG)fortypicalrepresentative.CFGpilebycement,flyashandothercomponents,withhighstrengthandbonding,soininfoundationtreatmentmoreextensiveapplicationobtained.Basedontheirownmanyyearsofpracticalexperience,firstlyCFGpilestructure,elaboratesthecharacteristics;SecondcombinedwiththeengineeringpracticeofCFGpilefoundationtreatmentintheapplicationanalysis;FinallyinthefoundationtreatmentofCFGpilethemattersofattentionintheprocessweresummarizedinthispaper.

Keywords:foundationtreatment;CFGpile;application

引言:随着我国城市化进程的不断加快,建筑物如雨后春笋般拔地而起。传统的地基处理方法逐渐无法满足新型建筑设计与使用者的要求,因此,复合地基处理技术逐渐产生并发展起来。CFG桩通过褥垫层与桩间土的结合,来达到理想的地基处理效果,并且其造价经济、质量合理、工期较短,所以在全国范围内得到了十分广泛的应用。

一、CFG桩构成与特点概述

(一)CFG桩构成

由于软土地基的孔隙较大,且天然含水量较高、压缩性很强、承载力较低,因此如果在软弱土地基上部进行建筑物的建设时,经常会因为地基的强度、变形无法满足设计要求,而采取一些地基处理措施。通过地基处理,能够有效的提高软弱地基的强度,增强地基的稳定相,降低软弱土的压缩性,避免基础沉降等现象的发生。一般来讲,软弱地基的处理方式主要为:换填垫层、预压、强夯、振冲、砂石桩、CFG桩、水泥土搅拌、高压旋喷桩等等。下文主要针对CFG桩进行研究。

CFG桩,即水泥粉煤灰碎石桩,由水泥、粉煤灰、碎石、石屑等,加水搅拌融合而成。CFG桩中,C即Cement,F即Flyash,G级Gravel。CFG桩是具有高粘结强度的桩,是过去碎石桩经过发展变成的一门地基处理技术。CFG桩是一种复合桩,由桩、桩间土与褥垫层三个部分组成。随着复合桩技术的不断有效利用,碎石桩的刚性得到了较好的提高与改善,从而CFG桩全桩的侧足与端组能够发挥出更加理想的作用于功能。

(二)CFG桩特点

采用CFG桩进行地基处理,能够使得CFG桩的特点得到充分发挥。CFG桩的主要特点为:1.变形能力小、承载能力高:由于CFG桩是一种复合桩,且其本身的组成包括碎石和粉煤灰、水泥等,因此在使用CFG桩进行地基处理时,能够有效的控制地基出现变形、沉降等,提升地基的承载能力,且CFG桩桩体并不需要配筋,这相对于其他的地基处理方法来讲,无疑更为方便,虽然不需要配筋,但是依然能够有效的使用桩间土来让地基承载力得到提升;2.造价经济:CFG桩的造价基金仅为桩基的一半左右,在施工过程中使用CFG桩,不仅操作十分简便,而且工程造价也比较经济,这也是CFG桩得到广泛应用的原因之一。

二、CFG桩在地基处理施工中的应用实例分析

CFG桩在地基处理施工中的应用十分广泛,下文主要结合工程项目实例来对其进行阐述与分析。

(一)工程概况

A小区中共有95栋四层居住楼,通过地址勘察报告显示,小区所在地的地质条件比较复杂,场地的地形起伏较大,因此要对场地中的低洼、沟道地段进行大面积填方,填方的厚度约为24m。场地内部的地势比较平坦,并无环境边坡分布。场地内已有填土都为近3年内的新近素填土层,成分主要为粉砂土,也有一些孔段夹强风化砂岩块石和角砾岩碎石块,土石比例为8:2-9:1,土质均匀性较差,碎石块多呈现出棱角状,颗粒的半径为20-800mm,强风化砂岩块石比较易碎,土质分布不均匀,局部块石存在架空结构。经过分析研究决定,如果填土变形便会为建筑物的使用带来严重影响,因此采取地基加固处理,提高地基的承载能力,消除不均匀变形现象。经过研究决定,采取CFG桩法复合地基处理技术。

(二)CFG桩处理技术

CFG桩法复合地基处理技术要求地基的承载力特征值要≥250kPa,地基土的压缩模量要≥8MPa,地基土的等校内摩擦角度要≥35°。通过上文叙述可知,CFG桩由水泥、粉煤灰等配合后组成,通过桩间土、褥垫层和桩来形成复合地基。CFG桩通过各种成桩机械的搅拌后,具有中—高粘结强度,强度一般在C5-C25之间。CFG桩通过在桩顶和基础之间,设置具有一定厚度的褥垫层,能够保证桩与土共同对荷载进行承担,从而形成复合地基,最终CFG桩在地基中,能够与处理之后的桩间土和褥垫层来共同承担上部的荷载。

(三)CFG桩施工技术

采用CFG桩进行A小区的地基处理时,要做好以下工作:

1.在施工开始之前,要严格按照设计中的要求和规定,在实验室中进行配合比的实验。在施工过程中,要严格按照配合比来进行混合料的配置。一般来讲,桩体配比中的粉煤灰多来源于电厂废弃煤灰,并且为了对混合料、易性、可泵性等进行改善,可以选取混合料成桩施工坍落度为160-200mm来进行施工;

2..从CFG原理上来看,褥垫层在CFG桩功能作用的发挥上能够起到十分重要的作用,褥垫层是保证桩间土与桩能够共同来承担受力的重要条件。通常来讲,褥垫越薄,那么桩需要承担的荷载比例就越高,可以通过调整桩、土水平荷载分担等,来进行受力分配。A小区地基处理工程CFG桩采用褥垫层厚度为300mm,选择中砂、粗砂以及级配砂石来构成褥垫层。从工程实践来讲,在材料选择时,并没有选择卵石,因为考虑到卵石的咬合力差能够会导致施工扰动过大。在碎石材料的选择时,选择的为粒径8-20mm之间的碎石。如果基础底面桩间的含水量较大,那么便要先进行实验,通过实验来检验是否需要其他的方法来避免桩间土的承载力下降;

3.在施工过程中,桩顶标高应当高出设计桩定标0.5m以上,并留有保护桩长。保护桩长的设计主要要对以下因素进行考虑:(1)成桩时,桩顶不能够正好和设计标高一样,一般都会高于装订设计标高一些长度;(2)桩顶有时会由于混合料自身重量、压力较小或是浮浆等影响,靠近桩顶的桩体部位的强度会相对差一些;(3)对于已经打桩但是还没有结硬过程中的桩,如果再进行新桩的施打,可能会影响到原有桩,使其受震动发生挤压等情况,导致混合料上涌,桩径缩小,因此要提高抵抗周围土压力的能力,可以通过增大混合料表面高度来实现;

4.在成桩的过程中,抽样进行混合料的试块,每一台机械应当每天完成一组试块,也就是三个边长为150mm的立方体,然后进行标准养护,确定下立方体的抗压强度。

三、CFG桩在地基处理中的注意事项

CFG桩在地基处理过程中,要注意以下事项:1.严格按照地质勘查报告进行,保证桩端能够在强风化基岩层之上,并能够进入到基岩层的0.5m以上;2.要对锤击次数和高度进行严格的控制;3.要对桩端持力层及以上含有松散素填土或者是软弱粉质粘土、地段等情况,通过取土钻来成孔或冲击成孔等方式进行施工,保证桩端能够进入到基岩0.5m以上;4.在施工过程中,垂直度的偏差必须要小于1%,对于满堂布桩基础的情况来讲,桩位的偏差不能大于0.4倍的庄静,对于条形基础来讲,庄伟的偏差不能超过0.25倍桩径,对于单排布桩桩位来讲,偏差不能超过60mm;5.对于CFG的桩长、城装时间等相关情况,一定要在施工过程中进行详细的、准确的记录,并要对施工完成之后的CFG桩进行复合地基荷载试验,来判断其复合地基的加固效果。在单桩载荷试验过程中,为了有效的方式试验中桩头被压碎等情况,要在实验之前,先对桩头进行加固处理。在采取实验过程中,要注意对桩间土的扰动情况。

结束语:根据地基设计、施工、检测结果表明,上述工程采取CFG桩进行地基处理,不仅大大提高了复合地基的承载能力,同时也对建筑物地基变形起到了控制和减小的作用。并且,CFG桩在地基处理中的使用,不仅能够取得较高的质量、较好的效果,同时也能够节约造价,缩短工期。CFG桩对于我国建筑地基处理来讲,是一种比较理想的处理方式,相信在未来一段时间内,CFG桩的应用还会在更大的范围内进行推广并应用。综上所述,笔者针对CFG桩在地基处理中的应用进行探索与分析。由于笔者自身知识水平有限,因此文中如有不足之处,还望指教。

参考文献:

[1]陈磊.CFG桩在工程中的应用[J].黑龙江科技信息,2009,03

[2]吴宗泽.浅谈CFG桩在建筑地基处理中的应用[J].广州科技,2011,06

[3]王鼎.CFG桩地基处理施工工艺[J].建筑施工,2012,02

[4]王永红.CFG桩在高层建筑地基处理中的应用[J].山西建筑,2012,06

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