应用CFG桩与粉喷桩长短桩结合处理软土地基施工工艺

1、应用CFG桩与粉喷桩长短桩结合处理软土地基施工工艺                        摘 要:复合地基由于其充分利用桩和桩间土共同作用的特有优势,以及相对低廉的工程造价得到了越来越广泛的应用。该工艺技术简便,在地下水位较高的地区进行热源厂建设中,在清除原有建筑物基础后,人为造成的不良软土地基加固可采用该技术,既经济又合理。 关键词:长短桩;CFG

2、桩结合粉喷桩;软土地基;施工工艺 太原市某热源厂主体长77.5 m,宽15.5 m,施工场地为原旧建筑及仓库,场地上部原建筑物已拆除,但地下分布较多障碍物且无法提供该场地旧有地下构筑物施工图。而且场地地下水位较高,水位在自然地坪下-1.5 m处。原设计中基础采用伐板基础,桩采用CFG正三角形布桩。但在清除拟建建筑处地下障碍物(有原混凝土硬化地面、站台柱砼独立基础、砼储油罐)后,拟建场地中央形成了直径为17 m,深度为6 m的水坑。坑底标高已低于设计CFG桩有效桩顶标高1.5 m。将水坑抽完水回填土后,该部分场地抗变形能力性能较弱,CFG桩机无法进入场地施工,不能保证CFG桩施工安全和质量。随后

3、该单位提出处理方案,利用增加粉喷桩短桩处理该场地,结合原CFG桩长桩组成复合地基。设置粉喷桩(干喷)可迅速提高场地地基抗变形能力,便于后续CFG桩施工,同时可以增强场地复合地基的承载能力。经设计院计算、认可、同意该处理方案。施工后CFG单桩和复合地基载荷试验均满足设计要求,达到了良好的地基处理效果。 1 工艺原理及适用范围 该技术应用CFG桩和粉体喷射搅拌桩(简称粉喷桩)形成复合地基,充分发挥CFG桩的高承载力性能和粉喷桩的抗变形性能,并且通过褥垫层的设置发挥桩间土的承载力。         (2)褥垫层铺设宜采用

4、静力压实法,当基础底面下桩间土的含水量较小时,也可采用动力夯实法,夯填度(夯实后的褥垫层厚度与虚填厚度的比值)不得大于0.9。 3 质量控制要点 3.1 粉喷桩施工 (1)打桩前场地平整不宜对拟建场地土方进行开挖后施工,保留一定深度的土方以确保后续施工CFG成桩的有效桩顶上部保护桩体长度,避免CFG桩在施工过程中桩机碾压对周围先成桩有效桩体的上端造成破坏。 (2)施钻前应进行测量放线,准确定出各桩位中心,打短木桩作出标记,并在木桩周围撒上白石灰粉以醒目,便于施钻过程中寻找。 (3)在施工过程中,每根桩都必须准确测量钻进深度,确保桩顶及桩底标高符合设计要求。 (4)喷粉桩适宜在含有地下水的土层中

5、施工,但在任何情况下的钻进和制桩过程中,均不得随意向孔中注水。                             (5)严格防止地下水或其他水渗入套管等输送混合料的通道中,以免堵塞通道,影响喷粉质量。防止方法是钻头一入土就不停地送气。假若造成堵塞,则应起升钻杆,拆下钻头,用铅丝通开。 (6)向固化剂罐中送料时,应

6、在罐口装过滤网,防止纸屑、灰块、杂物、金属碴等掉进罐内。 (7)钻架必须保持竖直,以保证桩体的垂直度。在每一根桩开钻前,必须检查钻头是否对准桩位中心,不得偏位。 (8)制桩过程中时刻应注意施工情况,避免发生供气不足,喷粉不够、断喷、喷嘴堵塞等不良现象,发现问题应及时处理。 (9)每根桩的桩体制作应一气呵成,不得在喷粉过程中间歇、中断。应根据桩长和固化料掺入比计算出一根桩的喷灰量。当然,每根桩的用灰入罐量应稍高于计算用量,以防因喷灰不均匀造成储灰量不足。 (10)钻进速度不宜过快,确保使原位土搅拌后疏松透气。提升钻头时应均匀慢速,保证掺入料与原位土充分混合。严格控制固化剂喷入量,每延长米的固化剂

7、喷入量与设计值误差应小于3%。 (11)应有专人负责,记录所有喷粉桩的桩号,成桩时间、设计桩长、实际桩长、设计桩径、实际桩径、固化剂实际喷入量、桩底标高、桩顶标高等。成桩时间记录必须按制桩程序(钻进、提升、复搅)详细记录,时间记录误差不得大于5 s,桩深记录误差不得大于5 cm。 3.2 CFG桩施工 (1)在CFG桩施工时,桩机应缓慢移动,避免对前面施工的粉喷桩桩体造成较大破坏。 (2)混凝土进场后首先检验塌落度并做好试块。 (3)桩位偏差:桩位偏差不大于50 mm,为达到要求,应进行两次桩位复测,校正桩尖位置,以及成桩后进行桩位偏差检验。 (4)桩头处理:桩顶标高应大于设计标高的0.5 m

8、以上,在开挖时可采用人工或者人工和机械联合开挖,但是在人工和机械联合开挖时应预留人工开挖厚度,具体厚度应根据现场实际情况确定。以保证机械开挖造成的断裂部位不低于基础底面标高,桩间土不受到扰动。 (5)质量检验:按设计要求复合地基检测在桩体强度满足试验荷载条件时进行,一般宜在施工结束4周后进行检测;复合地基承载力宜用单桩或多桩复合地基载荷试验确定,试验数量不应少于3个试验点;对高层建筑或重要建筑,抽取总桩数的10%进行低应变动力检测,检测桩身结构完整性。 4 总结 采用水泥作固化剂制成的喷粉桩,由于水泥与原位土混合后,原位土变成较密实的水泥土,大大降低软土的渗透系数,可有效地起到阻水作用,避免坑壁流砂发生。同时,由于喷粉桩下端入土深度较长,切断了地下水的渗透途径,使得基坑降水漏斗变陡,减小了由于降水量大对周围环境的危害,从而使基坑排水作业简便化,有利于基坑的施工。 CFG施工前先加入粉喷桩短桩,粉喷桩加固工艺合理,施工简单、技术可靠、成本低廉、施工快、无振动、无噪声、工期短、占地面积小,对环境无污染,对周围建筑物无影响,加固效果好,它可