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1、CFG桩施工及常见问题 摘要:文章对CFG桩的作用原理、结构特点等方面进行了阐述,并着重就质量控制和问题处理加以重点讨论,从多方面分析了CFG桩复合地基技术在地基处理中的广阔应用前景。 关键词:CFG桩;复合地基;质量;桩检测 中图分类号:U417文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)08-0017-03 1CFG复合地基简介 复合地基是指天然地基在地基处理过程中,部分土体得到增强,或被置换,或在天然地基中设置加筋材料,加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基。在荷载作用下,基体和增强体共同承担荷载的作用。 CFG桩
2、(CementFlyashGravelPile)复合地基是复合地基中具有代表性的一种,它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高黏结强度桩,在桩和基础之间设置一定厚度的褥垫层,通过与褥垫层的组合共同承担上部荷载,属于刚性桩复合地基,用其加固粉质黏土、非饱和黏土、饱和软黏土及淤泥质土效果很好。CFG桩复合地基处理技术应用广泛、实用性强,涉及的工程类型有普通工业与民用建筑、多高层建筑以及高速铁路、高速公路路基等。 2CFG桩复合地基加固机理及特点 2.1桩体强化 在CFG桩成桩过程中,水泥经水解和水化反应以及与粉煤灰的凝硬反应,生成不溶于水
3、的结晶化合物,并不断延伸充填到碎石的孔隙中,将原来由点-点接触的骨料紧密黏结在一起,使桩体的抗剪强度和变形模量大大提高,远远优于碎石桩。 2.2褥垫层联合作用 褥垫层作用是复合地基的核心。褥垫层在竖向荷载作用下,压迫桩体,使桩体逐渐向褥垫层中刺入,桩顶部垫层材料在受压缩的同时,向周围发生流动,调整桩、土应力比,调整桩、土水平荷载的分担,使桩间土的承载力得到充分发挥,并且使基底的接触压力得到了均衡和调整,减少基础底面的应力集中,减少基础的剪切破坏,复合地基的承载力大大提高。 2.3挤密作用 施工过程中,施工对土体的振动或挤压使土体得到了挤密。另
4、外,由于褥垫层的作用,桩间土竖向荷载的增大,进一步提高了桩间土的压密程度。使桩的侧法向应力增大,桩体处于良好的三轴受压状态,并且提高了桩身侧摩阻力,进一步增加了复合地基的承载能力。 通过以上作用,CFG桩拥有承载力大、沉降变形量小、施工简便、适用范围广、节省材料、费用低等特点。 3CFG桩基施工流程 在设计桩的施打顺序时,主要考虑新打桩对已打桩的影响。施打顺序大体可分为两种类型: 3.1连续施打 连续施打,施工快捷便利,可能造成桩径被挤扁或缩颈。 3.2间隔跳打 隔桩跳打,可以隔一根桩,也可以隔多根桩。工程往返路程较多,受桩间土影响,桩
5、位的确定,垂直度的保持都有困难。 因此工序因土性和桩距而定。在饱和土、桩距较小可采用隔桩跳打;在粉土中一般采用连续施打。 4常遇到的质量问题 某轻轨线路基工程主要位于河流冲积扇末端,地形起伏不大,为满足直线电机线路轨道系统对工后沉降不大于1.5cm的要求路基采用直径400mm的CFG桩对基底加固处理。桩间距为沿线路方向2m,横向1.9m,对称矩形布置,有效长度10m,桩体强度设计为C20,区域内设桩4200根,桩顶设0.5m厚二灰砂砾褥垫层。 通过对4200根桩施工经验的总结,发现以下经常发生问题和解决方法: 4.1堵管 堵管是CFG桩成
6、桩中常遇到的问题,在各阶段施工中都有这类问题发生。它直接影响施工进度,造成材料浪费,增加施工人员的劳动强度。处理不当,会造成断桩等质量问题。砼堵管的常见原因主要有以下几个方面: 4.1.1砼坍落度控制不当 在CFG桩施工中砼坍落度过小或过大都会造成砼泵送困难和堵管。混凝土的输送阻力随坍落度降低而增大,所以坍落度过小,会使混合料的可泵性明显降低,不易泵送。但坍落度过大会极易在泵送中造成混合料发生泌水或离析,特别在15m以上的较长距离输送时,极易造成管内骨料与砂浆分离,浆液上浮先流动,粗骨料下沉相互接触,摩擦力加大,流速变缓、淤积,从而堵管。根据工程
7、实践,CFG桩砼的坍落度宜控制在160mm~200mm。4.1.2管道接口处密封不严 管道接缝密封不严就会漏水或漏浆,砼在管道中的输送靠的是泵送压力,而泵送压力靠其中的液相物质传递。从而使砼失水、失浆会使输送阻力增大,导致堵管。 4.1.3钻头阀门老化 老旧钻头其阀门密封不严,当在施工时,液化的泥砂通过阀门缝隙进入钻头形成砂塞,使砼下落受阻,砼局部流速变缓、淤积,造成堵管,或泥砂进入使得钻头阀门摩擦力过大,而不能打开到正常位置造成堵管。 4.1.4设备缺陷 弯头是连接钻杆与高强柔性管的重要部件,当泵送混合料时,弯头曲率半径以及弯头与钻杆的连
8、接形式,对混合料的正常输送起着至关重要的作用。若弯头的曲率半径过小和过大,都会发生堵管。因此,应当注意弯头的
