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CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)應(yīng)用要點分析

2020-10-27 09:36賈榮谷謝林沖
中國科技縱橫 2020年10期
關(guān)鍵詞:CFG樁承載力

賈榮谷 謝林沖

摘 要:在我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的背景下,城市化進(jìn)程越來越快,建筑地基承載力較低的問題逐漸凸顯。CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)應(yīng)用于施工過程中,在提高施工質(zhì)量的同時,還可以提高經(jīng)濟(jì)效益。本文對CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的應(yīng)用要點進(jìn)行了總結(jié)分析,可為相關(guān)工程建設(shè)提供借鑒或參考。

關(guān)鍵詞:CFG樁;復(fù)合地基處理技術(shù);承載力;沉降量

中圖分類號:TU47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-2064(2020)10-0140-02

隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展,建構(gòu)筑物對地基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求越來越高。隨著城市建設(shè)用地的日益緊張和直接采用樁基礎(chǔ)工程造價較高的不利情況,CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)由于適應(yīng)性強(qiáng),提高承載力較快,地基穩(wěn)定性好等優(yōu)點在建筑工程中的應(yīng)用越來越廣泛,在提高地基處理質(zhì)量的同時,體現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的重要性

在我國工程技術(shù)水平不斷提高的背景下,CFG樁復(fù)合地基技術(shù)在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。由于CFG樁復(fù)合地基可以通過改變樁長和褥墊厚度等,大幅度提高地基承載力,所以在一些建筑工程地基承力不足的時候,CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)可以有效確保地基穩(wěn)定性和提高承載力。在壓縮性過大的時候,施工人員對CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的應(yīng)用,可以采用地基內(nèi)采用振動沉管或長螺旋鉆孔灌注樁,通過加強(qiáng)地基承擔(dān)荷載的作用,滿足建筑物正常使用的要求[1]。

CFG樁主要處于剛性樁和柔性樁之間的樁型,它是由砂、摻碎石和固化材料水泥按照一定比例混合而成。對其強(qiáng)度研究發(fā)現(xiàn),CFG樁的等級處于C5到C20之間,施工人員在具體的施工過程中,在強(qiáng)度調(diào)節(jié)的時候,可以通過調(diào)整水泥混合比來達(dá)到所需效果。CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)在完善地基結(jié)構(gòu)的同時,還降低了投入的成本支出。具有施工速度快、成本低以及易于控制施工質(zhì)量等優(yōu)點,所以它在實際的地基處理過程中得到了廣泛的應(yīng)用[2]。在CFG樁復(fù)合地基中,設(shè)置褥墊層的主要目的就是確保軟基處理質(zhì)量的核心,讓CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)在實際的施工過程中發(fā)揮作用,不斷提高施工的質(zhì)量。

在建筑荷載作用下,樁體的強(qiáng)度與模量比樁間土的增大,會導(dǎo)致樁頂應(yīng)力變大。因此,為了進(jìn)一步加強(qiáng)對CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的合理應(yīng)用,技術(shù)人員還要對其進(jìn)行進(jìn)一步研究,減少復(fù)合地基沉降變形等問題的出現(xiàn),從而提高地基處理的質(zhì)量。

2 CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的工作原理

CFG樁復(fù)合地基主要由樁體和褥墊層等部分組成,它在地基處理過程中的應(yīng)用,可以有效保證地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在復(fù)合地基成形后,其土體由于受樁體施工等擠壓作用,承載力會得到一定的提高。樁由于樁間土擠密增加摩擦力,這個時候的承載力也會提高。所以,在使用CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的過程中,一定要清楚CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)中的各個力的作用。墊層的作用主要是將上部傳來的荷載,通過本身的變形等分配給CFG樁,這樣可以在一定程度上有效增強(qiáng)其變形協(xié)調(diào)性。

在地基處理的過程中,施工人員如果不結(jié)合實際的施工情況,合理設(shè)褥墊層和墊層厚度,就會對荷載量等造成嚴(yán)重的影響,導(dǎo)致樁間土的承載力很難發(fā)揮。比如在對高速鐵路軟土路基進(jìn)行處理的時候,為了保證其穩(wěn)定性,設(shè)計人員一般設(shè)置60cm厚褥墊層,中間還要設(shè)置1層雙向土工格柵,這樣才能對地基進(jìn)行有效處理。

3 CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的應(yīng)用要點

3.1測量放線

為了進(jìn)一步提高地基處理的質(zhì)量,在應(yīng)用CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)之前,施工人員要結(jié)合實際的施工情況進(jìn)行樁位的測量放樣。首先對施工圖中所提供的導(dǎo)線點和水準(zhǔn)點進(jìn)行復(fù)核,在測量放樣的時候,所用的導(dǎo)線點和水準(zhǔn)點一定是經(jīng)過導(dǎo)線控制測量復(fù)測所得的。技術(shù)員還要應(yīng)用全站儀測量放出房屋的邊框線,這樣才能保證每個樁位的準(zhǔn)確性。在確定完樁位中心點以后,還要采取措施作標(biāo)號記錄,在設(shè)計樁位的時候,其偏差要小于50mm,這樣才能保證施工過程中的穩(wěn)定運行[3]。

3.2鉆機(jī)就位

在成品混合料和場地都滿足相關(guān)的規(guī)定和要求的時候,施工人員就要結(jié)合實際的施工情況,準(zhǔn)備CFG樁的打樁流程,對其流程進(jìn)行全面分析,選擇最優(yōu)的施工順序。先對鉆機(jī)行進(jìn)路線進(jìn)行合理的規(guī)劃,并按照白灰標(biāo)出的樁位施工,才能確保施工質(zhì)量。其次,鉆機(jī)不能在已打過樁的土地上行進(jìn),要合理加強(qiáng)對小型挖掘機(jī)活動范圍的規(guī)劃,進(jìn)行成品保護(hù)。在進(jìn)行完相關(guān)的工作以后,結(jié)合場地實際情況可鋪設(shè)鋼板,在保證鉆機(jī)不發(fā)生移動和傾斜的基礎(chǔ)上,讓其進(jìn)行工作。此外,在鉆機(jī)就位以后,還要通過設(shè)備控制室水準(zhǔn)氣泡,確保鉆機(jī)調(diào)平。

3.3鉆進(jìn)成孔

這個過程是CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)應(yīng)用要點之一,在正式鉆孔前,技術(shù)人員要開動發(fā)電機(jī),將鉆頭提離地面20cm。在鉆機(jī)開鉆第一根樁的時候,施工人員需要提前先向輸送泵內(nèi)灌注1m3的清水,這樣做的目的是把所有輸送管潤濕。在完成這部分內(nèi)容以后,要把攪拌好的砂漿1m3加入輸送泵進(jìn)行沖管,最后關(guān)閉鉆頭閥門,對其過程進(jìn)行檢測,防止管道扭曲現(xiàn)象的發(fā)生[4]。

施工人員在每次鉆孔以前,其指揮員都要指揮鉆機(jī)司機(jī)對鉆頭位置進(jìn)行合理調(diào)整,一定要確保樁身垂直。在鉆頭還沒有觸及地面的時候,要關(guān)閉鉆頭閥門,向下移動鉆桿到地面的時候,再將鉆頭閥門打開。在這個過程中,施工人員要加強(qiáng)對鉆進(jìn)速度的控制,主要減少鉆頭搖晃,防止在實際的施工過程中出現(xiàn)沒有必要的誤差。

在孔內(nèi)下鉆的過程中,如果施工人員發(fā)現(xiàn)鉆桿突然發(fā)生搖晃等問題,要及時停止鉆進(jìn),主要是為了防止造成樁孔偏斜。等到電流穩(wěn)定以后,才能進(jìn)行施工,如果總是出現(xiàn)這種情況,要立即停止鉆進(jìn),對其中的問題進(jìn)行全面分析,采取措施及時解決,從而加強(qiáng)CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)在實際施工過程中的合理應(yīng)用。

3.4灌注及拔管

在鉆到設(shè)計深度的時候,監(jiān)理工程師要對鉆孔深度進(jìn)行核查,一定要保證其深度符合相關(guān)的規(guī)定。在確認(rèn)完以后,提拔鉆桿約20cm后進(jìn)行泵送混合料,這個時候施工人員還要結(jié)合實際的施工情況,加強(qiáng)對拔管速度的控制,要邊泵送邊拔管,其成樁的提拔速度要控制在每分鐘2m~3m。在成樁過程中要連續(xù)進(jìn)行,一直保持泵入孔中混凝土量要大于鉆桿上提體積量,這樣就能夠有效避免相關(guān)質(zhì)量問題的出現(xiàn)。在這個工程中,施工人員還要加強(qiáng)對鉆頭的控制,施工樁頂高程要高出設(shè)計高程50cm。同時,在進(jìn)行完灌注成樁以后,相關(guān)的施工人員還要采取措施加強(qiáng)對樁頂?shù)谋Wo(hù),對其進(jìn)行蓋土封頂[5]。

在每根樁施工完以后,技術(shù)人員還要采用自重小于3t的挖掘機(jī),將打樁時候所形成的棄土上部浮漿及時清理掉,防止在實際的施工過程中出現(xiàn)誤差。挖掘機(jī)挖斗的寬度還要小于樁間凈距,在進(jìn)行作業(yè)的時候要結(jié)合實際的情況,采用倒退和開挖法,對其進(jìn)行清理,并確保一定不能對設(shè)計標(biāo)高以下的樁身造成影響,這樣才能保證施工的質(zhì)量。

4應(yīng)用CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的措施

4.1制定合理方案

在地基處理的過程中,必須要結(jié)合實際的現(xiàn)場和建筑物的地質(zhì)條件,對其進(jìn)行合理設(shè)計和施工,制定合理的CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)方案,不僅可以有效提高地基承載力,還能為施工過程中的順利進(jìn)行提供保障。在選擇方案的時候,施工人員要考慮工期、環(huán)境保護(hù)及其他制約因素。

施工過程中如果選擇振動沉管方式,屬于擠土樁型,施工速度雖然快,但是施工質(zhì)量控制難度較大,并且在實際的施工中還會產(chǎn)生噪音。如果采用長螺旋鉆孔壓灌樁方式施工,則可以有效避免上述問題,但對于松散砂土,由于沒有擠密作用,處理效果相對較差。因此,要結(jié)合實際的施工情況,制定合理的CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)實施方案,選擇科學(xué)的CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù),從而提高地基處理的質(zhì)量[6]。

4.2做好施工前準(zhǔn)備工作

在利用CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)在對地基進(jìn)行處理之前,還要收集建筑場地工程地質(zhì)報告,對施工現(xiàn)場中的問題進(jìn)行分析,對鄰近的高壓電纜和地下構(gòu)筑物等相關(guān)資料進(jìn)行收集。在具體的施工過程中,還要落實建筑材料的供應(yīng),保證施工現(xiàn)場通水和通路,為施工過程的順利進(jìn)行提供基礎(chǔ)。此外,還要保證施工現(xiàn)場平整,對基準(zhǔn)點進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,按照施工圖紙進(jìn)行樁孔中心位置放線,這樣才能保證放線位置的穩(wěn)定性,進(jìn)一步提高地基處理的質(zhì)量[7]。

4.3合理設(shè)計CFG樁的位置

CFG樁和褥墊層等結(jié)構(gòu)會一起構(gòu)成CFG樁復(fù)合地基,在保證其施工質(zhì)量的同時,還能夠大大提高地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。CFG樁復(fù)合地基通過褥墊層與基礎(chǔ)連接,不管是在土層還是堅硬土層,都可以參與到樁間土工作中去。由于樁體強(qiáng)度比較大,還要加強(qiáng)對樁身位置的合理控制。

由于在使用CFG樁的時候,不需要配筋,樁體主要利用工業(yè)廢料粉煤灰作為外摻劑,所以這在一定程度上大大降低了工程造價。在對其位置進(jìn)行設(shè)計過程中,由于粉煤灰不斷發(fā)生水化反應(yīng),這會導(dǎo)致樁身混凝土的后期強(qiáng)度增大,保證了CFG樁能夠承受更多的荷載,并提高樁體自身強(qiáng)度。在對基礎(chǔ)下褥墊層進(jìn)行設(shè)置的時候,其樁間土承載力的發(fā)揮,不能只依賴于樁的沉降,還要采取措施,加強(qiáng)對基礎(chǔ)底面應(yīng)力的控制。

4.4加強(qiáng)對降量和承載力雙控制

在對CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行設(shè)計的時候,要綜合分析CFG樁復(fù)合地基加固的土體性質(zhì)和樁體強(qiáng)度情況,保證承載力的同時,還應(yīng)加強(qiáng)對沉降量的控制,保證沉降量滿足相關(guān)的要求。如果在實際的施工過程中,CFG樁復(fù)合地基加固的土體性質(zhì)差,往往就會出現(xiàn)承載力滿足,但是沉降變形不滿足的情況。尤其是在處理建筑工程軟基的過程中,如果置換率較低,就非常容易出現(xiàn)過量沉降或差異沉降等問題。

5結(jié)語

隨著我國城市化進(jìn)程不斷加快,CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)在地基施工過程中得到了一定的應(yīng)用,它在完善地基結(jié)構(gòu)的同時,還大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。由于影響CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)應(yīng)用的因素較多,所以在具體的施工過程中,要采用沉降量和承載力雙向控制指標(biāo),對樁徑、樁距、復(fù)合地基壓縮模量、施工作業(yè)路徑、方式、檢測標(biāo)準(zhǔn)多個影響因素進(jìn)行分析和整合,保證地基處理方案的合理性,進(jìn)一步加強(qiáng)CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的合理應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王七龍.CFG樁復(fù)合地基在高速鐵路路基中的應(yīng)用[J].山西建筑,2018,44(2):132-133.

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[3] 楊軍.CFG樁復(fù)合地基技術(shù)及工程應(yīng)用研究[J].冶金叢刊,2019,4(8):54-55.

[4] 祁秋霞.CFG樁復(fù)合地基施工技術(shù)要點分析[J].環(huán)球市場,2019(6):244.

[5] 熊云杰.淺析CFG樁復(fù)合地基在城建工程中的應(yīng)用[J].環(huán)球市場,2019(3):287.

[6] 黃慶.CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)在高層建筑工程中的應(yīng)用[J].低碳世界,2019,9(7):194-195.

[7] 吳小龍.CFG樁復(fù)合地基在河閘工程軟基處理中的應(yīng)用[J].甘肅水利水電技術(shù),2018,54(12):53-56.

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