地基工程 水泥粉煤灰碎石桩复合地基（CFG桩）施工.docx

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1、地基工程水泥粉煤灰碎石桩复合地基(CFGtt)施工1.加固原理及适用范围：泥粉煤灰碎石桩(简称CFG桩)是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基，共同承担上部结构荷载。水泥粉煤灰碎石桩适用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。就基础形式而言，既可用于扩展基础，又可用于箱形基础、筏形基础。2.谢十水泥粉煤灰碎石桩的设计应符合下列规定：(1)水泥粉煤灰碎石桩应选择承载力相对较高的土层作为桩端持力层。(2)桩径：长螺旋钻中心压灌、干成孑L?口振动沉管成桩宜取35060Omm;泥浆护壁钻

2、孔灌注素混凝土成桩宜取600800mm;钢筋混凝土预制桩宜取300600mm.(3)桩距应根据基础形式、设计要求的复合地基承载力和复合地基变形、土性、施工工艺确定。箱形基础、筏形基础和独立基础，桩距宜取35倍桩径；墙下条形基础单排布桩宜取36倍桩径。桩长范围内有饱和粉土、粉细砂、淤泥、淤泥质土层，采用长螺旋钻中心压灌成桩施工中可能发生窜孔时宜采用大桩距或采用跳打措施。(4)水泥粉煤灰碎石桩可只在基础内布桩，应根据建筑物荷载分布、基础形式、地基土性状，合理确定布桩参数：1）对框架核心筒结构形式，核心筒部位布桩，宜减小桩距、增加桩长或加大桩径，提高复合地基承载力和模量；2 ）对设有沉降缝或抗震缝的

3、建筑物，宜在沉降缝或抗震缝部位，采用减小桩距、增加桩长或加大桩径布桩，以防止建筑物发生较大相向变形；3 ）对相邻柱荷载水平相差较大的独立基础，应按变形控制进行复合地基设计，荷载水平高的宜采用较高承载力确定布桩参数；4 ）对筏形基础,筏板厚度与跨距之匕切于1/6,梁板式基础、梁的高跨比大于1/6以及板的厚跨比（筏板厚度与梁的中心距之比）小于1/6时，基底压力不满足线性分布，不宜采用均匀布桩，应主要在柱边（平板式筏形基础）和梁边（梁板式筏形基础）外扩2.5倍板厚的面积范围布桩。5）墙下条形基础，当荷载水平不高时，可采用墙下单排布桩。（5）桩顶和基础之间应设置褥垫层，褥垫层厚度宜取0.40.6倍桩径

4、。褥垫材料宜用中砂、粗砂、级配砂石和碎石等，最大粒径不宜大于30mm。（6）水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定。（7）单桩竖向承载力特征值Ra的取值，当采用单桩载荷试验时，应将单桩竖向极限承载力除以安全系数2;（8）桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求：（9）地基变形计算深度应大于复合土层的厚度，并符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007中地基变形计算深度的有关规定。3施工1）施工设备水泥粉煤灰碎石桩的施工设备常用的为长螺旋钻机、振动沉管打桩机。常用的长螺旋钻机的钻头可分为四类：尖底钻头、平底钻头、耙式钻头及筒式钻头，各类钻头的适用地层见表1:钻头适

5、用地层表表1钻头类型适用地层尖底钻头黏性土层，在刃口上镶焊硬质合金刀头，可钻硬土及冻土层平底钻头松散土层耙式钻头含有大量砖瓦块的杂填土层筒式钻头混凝土块、条石等障碍物长螺旋钻头直径与钻孔直径的匹配关系见表2:钻头直径与钻孔直径匹配关系表表2中工古以/3004005006007008001000成孔直径（mm）f.l右以z、296396495594693792990钻头直径（mm）2）施工程序及注意事项(1)施工程序施工前应按设计要求由实验室进行配合比试验，施工时按配合比配制混合料。长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的混合料坍落度宜为160200mm;振动沉管灌注成桩施工的混合料坍落度宜为305

6、0mm。振动沉管灌注成桩后,桩顶浮浆厚度小于200mm。根据桩位平面布置图及测量基准点，进行桩位施放。桩位定位点应明显且不易破坏。对满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.4倍桩径;对条形基础，桩位偏差不应大于0.25倍桩径，对单排布桩桩位偏差不应大于60mmo水泥粉煤灰碎石桩复合地基施工，成桩工艺包括长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩、振动沉管灌注成桩、泥浆护壁成孔灌注成桩、锤击或静压预制桩等。a.长螺旋钻孔灌注成桩，适用于地下水位以上的黏性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土。b.长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩，适用于黏性土、粉土、砂土、粒径不大于60mm土层厚度不大于4

7、m的卵石(卵石含量不大于30%),以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地。c.振动沉管灌注成桩,适用于粉土、黏性土及素填土地基。d.泥浆护壁成孔灌注成桩，适用土性应满足建筑桩基技术规范JGJ94的有关规定。对桩长范围和桩端有承压水的土层，应首选该工艺。e.锤击、静压预制桩，适用土性应满足建筑桩基技术规范JGJ94的有关规定。水泥粉煤灰碎石桩复合地基施工时应合理安排打桩顺序,宜从一侧向另一侧或由中心向两边顺序施打，以避免桩机碾压已施工完成的桩，或使地面隆起，造成断桩。水泥粉煤灰碎石桩施工完成后，待桩体达到一定强度后（一般为桩体设计强度的70%）,方可进行开挖。开挖时，宜采用人工开挖，也可采用小型机械

8、和人工联合开挖，但应有专人指挥，保证小型机械不碰撞桩头,同时应避免扰动桩间土。挖至设计标高后，应剔除多余的桩头。剔除桩头时，剔至设计标高并凿平桩顶表面。桩头剔至设计标高以下，或发现浅部断桩时,应提出上部断桩并采取补救措施。褥垫层施工，当厚度大于20Omm,宜分层铺设，每层虚铺厚度H=h,其中h为褥垫层设计厚度，入为夯实度，一般取0.870.90。虚铺完成后宜采用静力压实至设计厚度；褥垫层铺设宜采用静力压实法,当基础底面下桩间土的含水量较小时也可以采用动力夯实法。对较干的砂石材料,虚铺后可适当洒水再进行碾压或夯实。（2）施工中的注意事项施工时应调整钻杆（沉管）与地面垂直，保证垂直度偏差不大于1%

9、；桩位偏差符合前述有关规定。控制钻孔或沉管入土深度，保证桩长偏差在士IOomm范围内。长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料；沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制，拔管速度应控制在L2-1.5mmin左右，如遇淤泥或淤泥质,拔管速度应适当放慢；对遇有松散饱和粉土、粉细砂、淤泥、淤泥质土，当桩距较小时，防止窜孔宜采用隔桩跳打措施。施工时，桩顶标高应高出设计标高，高出长度应根据桩距、布桩形式、现场地质条件和施打顺序等综合确定，一般不宜小于0.5m;当施工作业面与有效桩顶标高距离较大时，宜增加混凝

10、土灌注量，提高施工桩顶标高，防止缩径。成桩过程中抽样做混合料试块每台机械每台班应做一缎3块m边长15Omm立方体)，标准养护，测定其立方体28d抗压强度。施工中应抽样检查混合料塌落度。冬期施工时，混合料入孔深度不得低于5。对桩头和桩间土应采取保温措施。清土和截桩时,不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。4.质量检验与验收1)施工期质量检验施工期质量检验应包括以下内容：(1)水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料应符合设计要求。(2)施工中应检查施工记录、桩数、桩位偏差、混合料的配合比、坍落度、提拔钻杆速度(或提拔套管速度)、成孔深度、混合料灌入量、褥垫层厚度、夯填度和桩体试块抗压强度等。2)竣工后

11、质量验收竣工后质量检验应包括以下内容：(1)施工结束后，应对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力以及褥垫层的质量做检查。(2)水泥粉煤灰碎石桩复合地基，其承载力检验应采用复合地基载荷试验，宜在施工结束28d后进行。试验数量宜为总桩数的0.5%1%,但不应少于3处。有单桩强度检验要求时，数量为总数的05%l%,且每个单体工程不应少于3点。(3)应抽取不少于总桩数的10%的桩进行低应变动力试验，检测桩身完整性。(4)褥垫层夯填度，检验数量,每单位工程不应少于3点，1000m2以上工程，每100m2至少应有1点，3000m2以上工程，每300m2至少应有1点。每一独立基础下至少应有1点，基槽每20延

12、米应有1点。3)检验与验收标准水泥粉煤灰碎石桩复合地基的质量检验标准应符合表3的规定。水泥粉煤灰碎石桩复合地基质量检验标准表3项序检杳项目允许偏差或允许值检查方法单位数值隹项1原材料设计要求查产品合格证或抽样检查目2桩径mm0用钢尺量或计算填料量3桩身强度设计要求查28d试块强度4地基承载力设计要求按规定方法TS项1桩身完整性按建筑基桩检测技术规范按建筑基桩检测技术规范JGJJGJ106106目2桩位偏差mm满堂布桩040D用钢尺量，D为桩径条基布桩O25D3桩垂直度%5用经纬仪检查测桩管4桩长mm100测桩管长度或垂球测孔深5褥垫层夯填0.9用钢尺量度注：1.夯填度指夯实后的褥垫层厚度与虚体厚度的比值。2.桩径允许偏差负值是指个别断面。