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淺析CFG樁地基處理技術在高層建筑中的應用

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1.CFG樁在高層建筑中的應用 和普通建筑不同,高層建筑荷載大,對地基要求高。因此天然地基常常無法滿足其安全等方面的要求,樁基礎以及樁——箱基礎地基也隨之涌現(xiàn)。這類地基鋼筋與水泥需求量大,造成造高的缺點,并且工期長、施工難度大,應用受到一定的限制。而我們在實踐中發(fā)現(xiàn),對于高層建筑來說,如采用CFG地基能夠同時具有安全和施工方便、造價低的有點,比天然地基更安全,比傳統(tǒng)的樁基礎施工快、造價低,優(yōu)勢非常明顯,因此在高層建筑中是一種非常理想的地基施工方法,也已經引起建筑設計人員的大量關注,在高層建筑中得到普遍應用。 2.CFG樁的施工工藝 結合工作實踐,CFG樁的施工工藝主要包括成孔、清孔、灌注、振密、拔管等幾大部分,施工過程中主要采用鉆機、起吊設施、機架、水泵、發(fā)電機等設備。具體來說,CFG樁施工包括如下幾個部分。 準備工作。測量等準備工作是CFG樁施工的第一步,測量過程中應當嚴格按照測量規(guī)范的要求進行操作。測量儀器應當事先校核確保測量的準度和精度;技術準備、設計圖紙、施工資料等要準備到位;技術人員和施工人員要事先進行培訓。通過認真做好施工之前的技術準備工作,保障整個施工工作的順利開展。 鉆孔成孔。這一過程中主要采用鉆機進行施工,鉆機安排到位,鉆桿對準樁位的中心位置,并保持CFG樁的垂直度偏差小于1%。鉆孔開始后需要首先應當關閉鉆頭的閥門,然后啟動開關實施施工,并按照先慢后快進行鉆孔。施工過程中,為了確保樁位的垂直度,可在鉆架的上方掛垂球,并配備專人對每一根樁的樁位和垂直度仔細檢查。只有在滿足要求的情況下,才可以開鉆。 清孔與灌注。成孔過程中同時進行清孔操作,通過回水稀釋孔內的泥漿,清理孔口。當鉆孔深入到預先設定好要求時,即可停止鉆進,進而進行混合料灌注。成孔之后不要立刻將鉆機提出,而是要將碎石連續(xù)的填入到孔內,使它們可以自然的下沉到至孔的底部,如果級配沒有特殊的要求,那么一般每米的填料量應當控制在0.7至0.9立方米。施工過程中,每一根樁上的投料量都應當多于或等于設計預期的灌注量。實際操作過程中,常常采用連續(xù)的填料法進行關注,從而保證成樁的連續(xù)性和均勻性。振密施工操作。填料下沉到孔的底部時,可借助鉆機將填料擠向周圍的土層之中,實際操作中,隨著砂層的密實度不斷增大,砂層的抗擠入阻力也會不斷的增大,因此鉆機要輸出更大的功率,完成振密過程。完成這一操作后,便將鉆機上提,重復灌注、振密過程,直到完成施工。拔管施工操作。鉆桿的芯管充滿了混合材料后即可開始拔管。當灌注成樁以后,應當在樁頂上蓋土封,起到保護的作用。 施工后轉移和記錄工序。一根CFG樁施工完畢后,要對鉆機頭進行保護和移動,并繼續(xù)下一根柱樁的施工。同時,為了保障施工質量,施工人員應當詳細的記錄每一根CFG樁施工過程中水壓、電流、深度、填料高度等各個參數,以便追溯和研究。 3.CFG樁施工注意點 地基是高層建筑的基礎,CFG樁的施工好壞決定著建筑的質量,為了保障工程的高質量完成,筆者認為CFG樁施工中,有如下幾點值得注意。首先,施工前制定專項施工方案,是確保成樁質量的關鍵前提。精確的測量定位和根據各鉆孔土層分布情況綜合評判場地地質概況,不僅可以確保樁的軸線位置,還可以控制鉆孔深度,確保樁端伸入持力層長度達到設計要求。控制好鉆塔垂直度,才能保證樁的垂直度,從而保證樁的承載力。其次,混凝土灌注是最關鍵的一道工序,壓灌與鉆桿提升配合好壞,將直接影響成樁質量。壓灌應連續(xù)進行,并應把握好壓灌與鉆桿提升時機。有經驗的司機對縮短混凝土的灌注時間、防止卡管或堵管事故,起著相當大的作用。此外,實際施工過程中,應當根據現(xiàn)場施工的實際情況,合理調整,選擇合適的施工方法,如回填土、粘土、砂土等地質條件宜采用柱錘夯擴法,這一工藝噪音低、無泥漿污染、樁體質量容易;無堅硬土層和密實砂層可采用振動沉管灌注成樁,這一方法施工效率高、造價相對較低的優(yōu)點;另外還可采用長螺旋鉆孔灌注成樁等。 在目前高層建筑中,CFG樁使用較為普遍,這一地基施工工藝相對簡單,一般的施工單位均可進行。在實際應用中,我們證實,只要沉降控制設計得當、并確保施工質量,CFG樁能夠有效發(fā)揮其樁體材料的優(yōu)勢,并通過結合天然地基承載力,有效減小地基的沉降,創(chuàng)造出良好的社會效益和經濟效益,實現(xiàn)經濟性和安全性的雙贏,值得推廣采用。 4.質量檢測及處理效果 4.1質量檢測的方式 (1)樁間土采用標貫試驗、靜力觸探、輕便觸探等手段進行加固前后土的物理力學性質試驗;(2)樁體進行靜載荷試驗;(3)復合地基進行單樁或多樁復合地基靜載荷試驗。 4.2處理效果及分析處理 實踐中,某工程從2010年6月12日開始,連續(xù)觀測歷時14個月,施工期間每7d沉降觀測1次,最終沉降量最大為65.4mm,與設計估算結果吻合度較高。結果表明,采用該技術對高層建筑地基進行處理,在荷載及沉降變形等各方面均有較好的表現(xiàn)。 5.經驗探討 根據該工程實際存在的問題、方案論證與選擇、設計計算所存在的問題以及當地工程經驗和規(guī)范等,總結本次設計,可得到如下認識:(1)CFG樁復合地基較適合于本地區(qū),特別對粉質粘土、粉砂土和軟弱粘土等地基的承載力提高幅度較大,其技術效果較好,經濟效益顯著。(2)根據現(xiàn)代高層建筑的布置型式和工程特點,在復合地基設計時應考慮周邊邊載卸荷(開挖新建建筑物)、相鄰建筑地基附加應力疊加等因素的影響。(3)由于CFG樁復合地基施工工藝的特性,對現(xiàn)場施工用地要求較大,場地空間有限,應合理組織CFG樁與周圍建筑的施工,統(tǒng)籌安排,以減小對周圍建筑的影響。(4)CFG樁施工過程,直接影響成樁質量及地基處理效果,須嚴格管理,加以控制。目前,在北方很多地區(qū),CFG樁復合地基技術從最初應用于多層建筑已發(fā)展到廣泛應用于高層和超高層建筑地基處理。而本地區(qū)正處于發(fā)展推廣階段,對其設計、施工和如何推廣應用于本地區(qū)等一系列問題,還值得我們深入探討和研究。 CFG樁加固地基能大幅度地提高天然地基的承載力,對軟弱地基承載力的提高尤其明顯。CFG樁復合地基設置200mm厚的褥墊層,可以保證樁土共同承擔荷載,減少基礎底面的應力集中,褥墊層厚度可調整樁土荷載分擔比例,同時具有排水作用。CFG樁加固地基與灌注樁基礎相比,工程造價節(jié)約50%以上,經濟效益顯著。CFG樁的剛度較大,樁土應力比與其它復合地基相比要大,除設置褥墊層外,在樁的荷載傳遞中,樁頂部承受的荷載較大,樁頂部分一定深度范圍內的樁體質量要有可靠的保證。建筑物的沉降要控制在允許范圍內,對不均勻沉降敏感的高層建筑物應用CFG樁復合地基時要慎重,確保高層建筑物的變形控制在可接受的范圍內。
發(fā)布:2007-07-17 11:04    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關閉]
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