cfg桩复合地基设想及施工

PAGE北京康泉新城一期一阶段土方及地基工程『施工方案』第1页共7页水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基设计及施工技术[摘要]介绍了水泥粉煤灰碎石桩复合地基的设计及施工方法[关键词]CFG桩；复合地基；褥垫层；设计；加固机理；施工工艺；检验水泥粉煤灰碎石桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。水泥粉煤灰碎石桩系高粘结强度桩，需在基础和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层，保证桩、土共同承担荷载，形成复合地基。1.CFG桩复合地基加固机理CFG桩复合地基的加固机理可囊括为桩体的置换作用，褥垫层的调整均化作用，对于砂性土，粉土和塑性指数较小的粉质黏土，采用不排土成桩工艺施工，还具有挤密作用。1.1桩体的置换作用CFG桩中的水泥经水解和水化反应与粉煤灰的凝硬反应，生成了若干种不容于水的稳定的结晶化合物，这些物质以纤维状结晶，并不断生长延伸充填到碎石和石屑的孔隙中，相互交织形成空间网状结构，将原来由点-点接触和点-面接触的故了紧紧缠绕粘结在一起，使桩体的抗剪强度和变形模量均大大提高。1.2褥垫层的调整均化作用在竖向荷载作用下，CFG桩复合地基由于褥垫层的作用，桩体逐渐向褥垫层中刺入，桩顶上部垫层材料在受压缩的同时，向周围发生流动：垫层材料的流动补偿使得桩间土的压缩量增大，从而使桩间土的承载力得以充分发挥，桩土共同作用得到保证。垫层材料的流动补偿，使桩间土的承载力得到充分发挥，桩体承担的荷载力相对减小，从而使得基底的接触压力得到了均化和调整，地基中的竖向应力分布得到均化，地基的变形情况得到明显改善，复合地基的承载力得到了大大提高。1.3挤密作用在粉土、砂土和塑性指数较低粘性土地基中，采用非排土法施工时，施工对土体的振动或挤压使土体得到了挤密，提高了桩间土的强度和桩侧法向应力，使得桩侧摩擦阻力得到增加，桩体的承载力得到加强，进而提高了复合地基的承载力。2.CFG桩复合地基褥垫层技术褥垫层技术是CFG桩复合地基的一个核心技术，复合地基的许多特性都与褥垫层有关。2.1褥垫层在复合地基中的作用2.1.1保证桩、土共同承担荷载，它是水泥粉煤灰碎石桩形成复合地基的重要条件。2.1.2通过改变褥垫层厚度，调整桩垂直荷载的分担，通常褥垫层厚度越薄，桩承担的荷载占总荷载的百分比越高，反之亦然。2.1.3减少基础底面的应力集中。办2.1蚂.俯4艰调整桩彩、土水撒平荷载射的分担劈，褥垫缴层越厚华，土分片担的水姑平荷载惭占总荷膏载的百画分比越此大，桩莫分担的催水平荷惊载占总锋荷载的松百分比思越小。脏2.肝2乔褥垫层鹿材料替2.2种.依1制褥垫层贡材料宜怎用中砂宗、粗砂粮、级配税砂石和印碎石，来最大粒补径不宜传大干于阁30m筐m叶。咽2.2涉.晕2诞不宜采嘱用卵石组，这是什由于卵桂石咬合枣力差，舅施工时酷扰动较脉大，褥葬垫层厚骑度不容预易保证秘均匀。敲2.牌3抬褥垫层俭的合理私厚度玉2.3狭.胡1弄褥垫层平的厚度杂过小，扑将会产喝生下述厌两种后套果：开2.3渣.1.预1公桩对基碎础将产嘱生很显勺著的应绿力集中启，需考饰虑桩对达基础的锐冲切，告这势必捐导致基悔础加厚座。如果痰基础承盐受水平填荷载作胞用，可思能造成吉复合地评基中桩霜发生断里裂。角2.3次.1.贯2貌桩间土炎的承载颠能力不旨能充分品发挥，扫要达到颠设计要汤求的承邀载力，右必然要鼠增加桩理的数量谢或长度枪，造成崖经济上黎的浪费冠。袍2.3土.绕2俩若褥垫租层厚度漫过大，姻会导致牛桩、土唇应力比策等于或妥接伪近俯1状。此时俘桩承担煮的荷载踩太小，风实际上极复合地尘基中桩说的设置竭已失去冬了意义歪。这样纳设计的孙复合地异基承载陡力，不拾会比天括然地基朝有较大敬的提高膀，而且镰建筑物遣的变形叉也大。桐2.兵4壤工程实河践表明摸，考虑颜施工时独的不均堪匀性，供《建筑鸭地基处庭理技术皇规范》护（贫JGJ梢79-低200承2否）规定金褥垫层容厚度案取臂150葵-30帝0m挺m两，当桩玉径大、柔桩距大辜时宜取糊高值。呢3.C莫F谷G句桩复合滚地基设等计要点孔复合地卵基设计芬除满足助复合地穷基承载积力和变虎形条件驶外，还圆要考虑信以下诸胸多因素便进行综雕合分析抬，确定停设计参瞧数通:掌3.信1派施工设群备和施近工工艺兽：复合汇地基设举计时需杂考虑采泉用何种废设备和马工艺进滔行施工谦，选用劈的设备灿穿透土绪层能力骗能否满泪足最大阀桩长的叛要求，水施工时受间对桩句间土和乏已打桩尸是否会毙造成不正良影响咳。妈3.租2裕场地土恢质变化国、场地尸周围环常境究3.枪3腰建筑物颂结构布垄置及荷缴载传递谦3.涛4护地基处融理的目茫的屑设计时酷必须明纸确地基匀处理是胞为了解释决地基吴承载力键问题、骆变形问贞题还是悼液化问搏题，解箭决问题凳的目的舅的不同援采用的羡工艺、志设计方备法、布超桩形式金均不同吊。协4四.罪建伪外胆SOH忽O姥七期工蒙程地基堤处理刑4.胀1允地质与秘水文条疫件食北京建截外而SO饭H斩O袖七期栋由普S0H累0交中国有福限公司蝶投资建猫设。工烂程建设才场区位篇于朝阳扁区建外养大街南第侧（原狡北京第折一机床绸厂内）多，西边申为华彬夸国际大茎厦。两曾栋主楼搞组成巾（铁17顶#焰、惰18嫁#租楼），映拟建场算地自然枕地形基朵本平坦面，本工脏程勘探欠时绷得南的勘探拨钻孔孔贴口处地致面标高臣为歼38.冤4瞎1塔～迷39辈60纷m木。胀根据场押地勘察随的现场气钻探、鸟原位测秀试及室住内土工趟试验成蓬果，按藏地层成向因年代放将拟建冰场地地漠面以尘下箩56.罩50庄m田深度范是围内的躺地层划掌分为人益工堆积婆层及第式四纪沉港积层两菜大类，朱并按地浅层岩性要及其物喇理力学泪性质指等标划分增为伍1级2镇个大层眨及相应母亚层。俗4.贷2瘦地基处老理技术安条件及义要求辅4.2酿.构1嚼地基处也理技术五要求伏设计要坑求为灭：侄1膜7估＃楼地皂基承载真力特征夸值达化到塑600执Kp罩a散，吴1朽8每＃楼地鸽基承载挤力特征优值达港到释640欺Kp征a灶，地基吨变形小予于次50m锣m台；建筑降物基础采的直接助持力土靠层辛为鞋③沾层，地披基承载糟力特征目值麻为贯fk腰a柳＝鸭30稍0时Kp怕a搜，不能何满足建书筑物对瓦地基承套载力和寨变形的弦要求，挎需进行创地基处哗理。运方案设桶计要点砍：排⑴坊本工程类按变形爆控制进虏行复合破地基设迫计撒。贿寺⑵目考虑基很础底面晚为卵石床，保护本土层厚近度饿为损30c哭m扔。撇⑶抹鉴于桩帽端附近暮有大量层地下水糕，需采贫用专利贱钻头。歪4.2牧.请2姻地基处阿理设计柴4.2稠.2.屈1浙CFG惕桩复合纹地基设幼计计算丽方法陆请徐复合地黄基承载凝力特征扒值按下固式计算娘：继式中退：难f旧spk德—坑—斜复合地热基承载贪力特征海值（饺kPa晶）；求m炉—芝—遭面积置笔换率；五R稍a差—导—申单桩竖计向承载逆力特征隆值同(剂kN)奶；避A勺p仁—胆—钻单桩的浩截面积刘(报m2拐)聚；蹄—陵—轰桩间土煎承载力怨折减系愁数；柱f妥s语k亭—芹—壶处理后渐桩间土容承载力杠特征值屠(糕kPa驰)暗。随CFG风桩单桩导竖向承境载力特六征值按宇下式计捉算：芬式中呜：享μ—生—泥桩的周山长木（季m草）；捡q吧sik暑—火—突桩周第糠i驰层土的申侧阻力摆特征值波（吩kPa辞）；晓l曾i最—玻—晋第来i玉层土的灰厚度（樱m兼）；光q垄pk醒—衣—律桩端端阁阻力特蔑征值（诉kPa辅）；制A质p性—百—余桩截面矿积（非m种2谷）。狮桩体强防度计算赔桩体试妄块强度跑平均值闹按下式墓计算：捕经计算毯，各辆楼怠fc演u边汇于退表判1庙，施工枯时桩身踪强度等逃级肌取缩C2躲0话。浙褥垫层距设计偷褥垫层痒厚度修20尾0粒mm,拍毙褥垫层节材料采买用规格然为粒径膀不大雹于铁3c诊m号的碎石壁或砂。尤复合地宏基变形叼计算平采用复蓬合模量催法计算际复合地奋基变形之，复合叉土层的稍分层与逃天然地鸟基相同筝，各复惭合土层刚的压缩察模量等周于该层扇天然地惩基压缩哑模量叉的做ξ孔倍，瞒，午ξ纵为模量座提高系争数浇CF恨G迹桩桩端笋以下土慌层，取驰天然土笋的压吵缩模量窃。陡按《建配筑地基径基础设寿计规范沫》受（虎500撇07-则200退2矿）计算介最终变弱形量，之即：粪式中：尸s狂—岛—找地基最恋终变形捷量；激s妥’炒—临—将按分层置总和计冰算出的居地基变茎形量；斗ψ劣s庸—俱—郑沉降计龄算经验氏系数；霉n械—海—哈地基变磁形计算镰深度范汇围内所碰划分的低土层数伙；只p胆0排—瓦—厚对应于碗荷载效听应准永堵久组合虚时的基姜础底面呀处的附枣加压力舰（捎kP瘦a桶）；芳—盛—江基础底酱面计算斗点至榨第跳i舰层土、晚第易i梯－战1援层土底络面范围州内平均阁附加应慢力系数怜，按《愤建筑地撇基基础沫设计规么范》欠（莲500恰07-傲200慰2雕）附柜录昆K闹采用。缴4.2笼.2.拔2C芒F庭G静桩复合毙地基设米计参数捧经计算寿，坝17寒#础楼复合我地基承楼载力特秩征值晨为生579衫.7k孕Pa,僵18份#道楼复合勇地基承它载力特势征值揪为料596搞.3k党P枝a诞经深度法修正后蛋的复合撒地基承支载力分管别费为劝656颠.三7寒、管673免.3k作P捷a膝，分别叉大于设酱计提供锐的荷夹载便600委kP熔a即和倦640祖kP报a党，惭1动7馒＃楼变秧形钱为虹29.昨8m施m盈，岛1弹8隶＃楼变裕形桐为雁30.文6m你m椒，根据迫类似工森程（清眯华科技布园）实腥际资料挨，临CF驰G筑桩复合意地基回鼻填再压青缩变形投在椒8软－饱10m瓶m续范围内文，本工兰程崖取烦10m仅m胀，则施升工完成墙后总变削形量分况别奔为纳40.役6m赖m称，窝39.取8m哲m覆，满足店设计要锡求。据表吊1疑搁杰楼号物桩径毕(猪m)革总桩长炭(牙m)沸桩间距壤(崖m)鱼f居spk兵(据kPa坦)左fcu脚变形仔（步m魔m貌）品桩数渠混凝土酱规格续方量卧(祸m昏3绢)错17#兄0.4球2梦27.却5擦1.7棚5旨579唇.7绑19.锻49寨40.坟6夕351绍C20夺133妙7.3凝0均18#我0.4跪2犹27.渴5刘1.7朱596顿.3滋19.蒜49萌39.庙8资377猪C20孕143鞋6.3讯6馆总桩数杨728统总方量研（方）哗277浅3.6症6愁注：桩路径款420挎m堂m换；混凝凉土强度吵等吨级橡:C恼2伤0槽，褥垫洪层厚宣度能200疫m君m仓。珠4.行3萌长螺旋份钻管内奉泵压混疏凝土成嘴桩工艺姨特点塔CF贸G身桩施工蔬主要是口通过钻值机钻孔窄并利用血长螺旋算钻管内轻泵压混株凝土成录桩工艺贴施工。纸特点是何无振动引、无噪席音、无徒泥浆排笛放、成史桩速度酿快、质朽量可靠纤。从施工工粮艺及要慕点攻4.3掀.语1浙钻机就捷位公四迟钻机就南位后，库通过对机钻机导拴杆检查迹与校正与使钻杆舰垂直对剃准桩位雷中心，候确切保淡CF熟G侧桩垂直鞠度容许易偏差不鞠大戏于甜1.5逐%美4.3锻.淡2乖混合料斜搅射拌怒肠张混合料查搅拌要勤求按配死合比进丢行配料制，计量堆准确，泪上料顺董序为：争先装碎众石或卵窄石，再号加水泥殊、粉煤蓄灰和外域加剂，笑最后加恳砂，使订水泥、诸粉煤灰伍和外加迟剂夹在筑砂石之茎间，不疫易飞扬袜和粘附剑在筒壁混上，也城易于搅高拌均匀症。每盘甘料搅拌淘时间不撕应少命于四60赏s冠。混合酱料塌落售度控制倚在公180信±20震m卵m摇，在泵蜻送前应巨将混凝谊土泵送汤料、搅大拌机搅岸拌筒备菌好熟料局。棉4.3面.霉3混钻肤孔榆铲狡封住钻佣头阀门船，使钻盼杆向下油移动至蚀钻头触杆及地面渔时，开远动钻机敲旋动钻辆头。一猎般应先亮慢后快耻，在成中孔过程芦中如发拌现钻杆猴摇晃或甘难钻时端，应停辣机或放邮慢进尺撑，遇到织障碍物讯应停止鼠钻进，蠢分析原昆因，禁昨止强行斧钻进。狱根据设邪计桩长劝，确定止钻孔深蒜度并在砖钻机塔漠身相应史位置作槐醒目标硬注，作芽为施工奶时控制魄桩长的护依据，读当动力醉头底面愈到达标如志时，毕桩长即寨满足设析计要求秀。蹦4.3宴.翅4车灌夏注暮鹿恨钻头到扎达设计盾标高后魂，钻杆流停止钻颗动，开记始泵送勒，泵送灯量达到仰钻杆芯羞管一定蝇高度后潮，方可挣提干钻溜(庄禁止先谨提钻再肺泵踩料内)投。一边踏泵送一撕边提钻辱,阁提钻速麦率控制闻必须与笛泵送量宽相匹配廊，保证辜钻头始向终埋撞在洒CF阵G材桩液面温以下，火以避免移进水、和夹泥等最质量缺漏陷的发盏生。成逆桩过程浸宜连续点进简行饼(迫应避免吩供料不替足、停供机待料甲现堆象丙)坑，直至鹿桩体高掏出桩顶蛇设计标准高。施蚂工桩顶炭标高宜扫高出设猎计桩顶旨标高不莲少型于苗0.5奖m库。施工姑中每根谅桩的投随料量不牛得小于偿设计浇宏灌量。亦灌桩完域成后，饭采用水村泥袋盖谣好桩头工，进行她保护。善4.3危.迅5叙保护土套层清除梯后可进疑行桩头耍处理，眉将桩顶书设计标摊高以上元桩头截趁断，一川般成步桩哥3歇天后即暑可进行仇凿桩头尾工作。捧凿桩头敲一般采赴用人工率截桩方雷法弟,怖厅砍凿后星的桩头捏应端面夺平直，呈防止有磨大的掉另角现象导，其桩茂高允许浸误差宜屿控制抬在怖0隐~偷+20造m桂m正，具体撕方法如验下：穴用水准型仪确定命桩顶标没高，人喝工开挖夸土至桩剖顶标高号时，在耳桩顶标杆高以丑上拌5c是m陕处平设睡两根钢裳钎，待炮轻敲入趣桩稳定侧后，同驾时圆用眨1定2丧磅锤击乖打钢钎客，截断劫桩头。兰桩顶标邻高以上客所剩帖的菊5c笛m印桩头，个应用细丰钎剔凿石平整至贫桩顶标瞎高。严拣禁用机江械铲断仙桩头、甘横向击岛桩、单派钎单向委截桩或柳竖向截长桩等。球如因剔至凿桩头坡引起的占桩头缺饰陷应按莲设计方桨要求或发补救措柏施进行药接桩，陵将其接屠至标高故。犁4.盛4槐褥垫层恰施工放褥垫层铺设范围线放褥垫层铺设范围线清土至设计标高虚铺褥垫层22～23cm再用平板振捣器夯实平板振捣器夯实2～3遍垫层材料进场并复试合格铺撒找平策褥垫层热施工工睛艺流程椒图工技术要慕求树4.4池.衬1西褥垫层桨铺设厚鱼度、材息料粒径桐、夯填因度应符则合设计携要求，亿材料使骡用前应随复试，炭严禁使毙用不合鹊格材料迅。杜4.4陪.班2扑褥垫层垂施工过膨程中用踪水准仪叶进行标清高控制仙。正4.4薯.3摸闪褥垫层议的作用葬是保证岔桩、土许共同工衬作苍,罪减少基辰础底面颗的应力危集中盘,台减小地授震等水购平荷载档对建筑打物的影哄响。褥暮垫层采音用小怀于克30驻mm悲粒径的许碎石或愁砂虑,烂例厚槐度拘20盈0mm秤，施工初要求如欠下液:则(1强)基人工清脸土至设益计标高横,漠验槽确捡保地基翅土中无催扰动，隆避免形揪成橡皮正土。卷(2念)躲铺设褥齐垫层时贩,所技术人烦员现场铃负责指斥导。