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摘要:關(guān)于《實(shí)例分析cfg樁的施工方法》的建筑工程管理論文范文:結(jié)合北京師范大學(xué)教學(xué)辦公樓工程實(shí)例,介紹了CFG樁的設(shè)計(jì)、施工及質(zhì)量控制。解決了該工程地基承載力不足的難題。

關(guān)鍵詞:CFG樁;承載力;施工;質(zhì)量控制

北京師范大學(xué)教學(xué)辦公樓是由圖書信息中心主樓、南側(cè)3層裙樓和北側(cè)純地下車庫(kù)組成,地下2層,地上23層,建筑面積73669m2。建筑總高度97•80m。現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu),筏型基礎(chǔ)。基礎(chǔ)底部采用CFG樁補(bǔ)強(qiáng)做法。由水泥、粉煤灰、碎石或級(jí)配砂石加水拌制而成的高粘結(jié)強(qiáng)度的CFG樁,在和樁間土,褥墊層一起共同作用下組成復(fù)合地基。無論樁端落在何種土層上(軟或硬),都能保證樁間土始終參與工作。在荷載作用下,由于樁頂應(yīng)力比樁間土的表面應(yīng)力大,樁可將承受的上部荷載向下傳遞到較深的土層中,因而相應(yīng)地減少了樁間土所承擔(dān)的荷載。在樁的作用下,使復(fù)合地基承載力得到大大的提高,變形減小。同時(shí),CFG樁既不需要配筋,又可利用工業(yè)廢料(粉煤灰),與其它類型的地基樁相比較,在提高地基承載力、降低工程造價(jià)等方面都具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1地勘條件及樁方案選擇

擬建場(chǎng)區(qū)地形基本平坦。巖土工程勘察期間測(cè)量的鉆孔孔口處地面標(biāo)高為48•89~49•78m。場(chǎng)區(qū)周邊內(nèi)原有地下強(qiáng)弱電電纜、上下水、中水、熱力、燃?xì)狻⑷朔姥隗w等管線及障礙物眾多,受其影響勘探過程中部分鉆孔移位較大,而且個(gè)別鉆孔已經(jīng)不具備鉆探條件。根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鉆探與原位測(cè)試及室內(nèi)土工試驗(yàn)成果的綜合分析,在最大勘探深度范圍內(nèi)(最深55•50m)的地層,按沉積年代成因類型可分為人工堆積層及第四紀(jì)沉積層兩大類。即:人工堆積層;場(chǎng)區(qū)表層為人工堆積之粉質(zhì)黏土、黏質(zhì)粉土填土①層、房渣土、碎石填土①1層;第四紀(jì)沉積層:人工堆積層之下為第四紀(jì)沉積之黏質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土②層、黏質(zhì)粉土、粉質(zhì)黏土②1層。粉質(zhì)黏土、黏質(zhì)粉土③層,黏土、重粉質(zhì)黏土③1層;粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土④層,砂質(zhì)粉土④1層,黏土、重粉質(zhì)黏土④2層,細(xì)砂、粉砂④3層。由于該工程在2-11/D-H軸和1-12/B-D軸、1-12/H-K軸、1-2/D-H軸、11-12/D-H軸范圍之間的天然地基土承載力和建筑物基礎(chǔ)沉降均不能滿足目前的設(shè)計(jì)要求,勘察、設(shè)計(jì)和建設(shè)單位三方,根據(jù)上述建筑工程特點(diǎn)、上部結(jié)構(gòu)類型、荷載條件、使用要求和地基土層條件,結(jié)合基礎(chǔ)影響深度范圍內(nèi)的地層巖性及其部分規(guī)律,地下水特征、環(huán)境情況和對(duì)鄰近建筑物的影響等因素,同時(shí)從樁土共同作用機(jī)理,樁型適用范圍、預(yù)期處理效果、材料配比及消耗、施工進(jìn)展和對(duì)環(huán)境的影響等方面進(jìn)行了多種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和對(duì)比,最終決定教學(xué)辦公主樓部分須采用豎向增強(qiáng)體水泥粉煤灰碎石(CFG)樁復(fù)合地基處理方案。北側(cè)純地下車庫(kù)和南側(cè)裙房采用天然地基方案。并使其復(fù)合地基承載力特征值考慮其深度和寬度修正后應(yīng)fa≥450kPa(高層部分),fa≥350kPa(裙樓部分),fa≥180kPa(地下室部分)。三方同時(shí)認(rèn)為,應(yīng)在施工中,根據(jù)建筑物的安全等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜程度和有關(guān)規(guī)范要求,必須進(jìn)行復(fù)合地基單樁靜載試驗(yàn)和動(dòng)測(cè)樁試驗(yàn)的檢測(cè),以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)的可靠性以及綜合評(píng)價(jià)復(fù)合地基方案的實(shí)際效果,檢驗(yàn)最終確定的復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值,以保證建筑物的沉降量、傾斜量以及安全性、可靠性和穩(wěn)定性。

2工程特點(diǎn)及樁身設(shè)計(jì)

本工程之所以采用該方案,主要是由于:1)圖書信息中心主樓、南側(cè)裙房和北側(cè)純地下車庫(kù)均位于一個(gè)基礎(chǔ)底板之上,不但主體建筑部分與南側(cè)裙房及北側(cè)純地下車庫(kù)之間的基底荷載差異懸殊,而且主體建筑內(nèi)不同部分的基底荷載分布也有較大差異。高層建筑核心筒筒體部分的豎向集中荷載很高。初算結(jié)果顯示柱底最大軸力約為30000kN,墻底最大柱軸力約為125000kN。因此,主樓部分總沉降的控制、主樓與地下車庫(kù)及裙房之間基礎(chǔ)差異沉降的協(xié)調(diào)與控制是本工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)考慮和解決的問題;2)本工程基礎(chǔ)埋置較深,北側(cè)的純地下車庫(kù)和南側(cè)的裙房造成主樓南北兩側(cè)基礎(chǔ)的實(shí)際側(cè)限條件被削弱,也使地基基礎(chǔ)共同作用條件趨于復(fù)雜,并對(duì)主樓地基承載力的發(fā)揮具有一定影響;3)北側(cè)的純地下車庫(kù)的基底平均荷載較低,場(chǎng)區(qū)地下水歷史水位較高,且動(dòng)態(tài)變幅也較大,因此應(yīng)有效地解決基礎(chǔ)的整體抗浮和地下建筑物的防水等問題。根據(jù)對(duì)地基和水文條件的分析,結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)地基承載力和建筑沉降的要求,應(yīng)對(duì)CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行設(shè)計(jì)及承載力修正(具體參數(shù)見表1、2)。經(jīng)過修正,實(shí)際布樁間距平均為1•6m×1•6m、2•1m×2•1m,置換率5•16>4•55%;2•99>2•98%,地基承載力滿足要求。本工程共布樁1622根,主樓部分布樁900根;裙房部分布樁722根。考慮到施工場(chǎng)地的具體條件,以及進(jìn)度、質(zhì)量、工期、氣候條件等多方因素的影響,選用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔,泵送混凝土壓灌成樁施工法。

3施工方法

1)在施工現(xiàn)場(chǎng)臨水、臨電、臨時(shí)料場(chǎng)、預(yù)留馬道等已具備的條件下,土方開挖槽底。快到槽底時(shí),要預(yù)留保護(hù)土層500mm厚,并且要求槽底平整,各井坑在打樁前均不得開挖,待CFG樁施工完畢后開挖保護(hù)土及各井坑土方。同時(shí),要求槽底邊坡距基礎(chǔ)外軸線不少于1•50m的預(yù)留工作面。樁基開始實(shí)施前,須對(duì)商品混凝土廠家資質(zhì)及相關(guān)質(zhì)量證明文件進(jìn)行報(bào)驗(yàn),并為正式開鉆創(chuàng)造條件。機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)后,要組織調(diào)試,檢查使用性能及安全性能。鉆機(jī)下槽立塔、攪拌機(jī)安裝就位后,需要進(jìn)行機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)報(bào)驗(yàn)。

2)以建設(shè)方提供的控制軸線為依據(jù),施放CFG樁樁位線,樁位線用白灰點(diǎn)來確定,以保證不偏位、不丟失。施工中,應(yīng)注意保護(hù)好軸線樁及高程樁,以便隨時(shí)校對(duì)樁位及樁點(diǎn)。

3)正式開鉆前先進(jìn)行場(chǎng)地的適應(yīng)性試樁,以確定施工參數(shù)及施工順序。要逐排連續(xù)施工,根據(jù)基槽坡道位置確定施工樁的走向,以保證施工完成樁不被設(shè)備碾壓。成樁工藝流程如下:鉆機(jī)調(diào)試就位→鉆孔→提鉆同時(shí)泵送混凝土→成樁→移機(jī)到下一樁位

4施工注意事項(xiàng)

1)鉆機(jī)調(diào)試、就位時(shí),必須保持平穩(wěn),不得發(fā)生傾斜、移位。為準(zhǔn)確控制鉆孔深度,應(yīng)在鉆架上作出控制標(biāo)尺,以便在施工中進(jìn)行觀測(cè)、記錄并調(diào)整偏差。BR>2)調(diào)直機(jī)架,開動(dòng)機(jī)器鉆孔并出土達(dá)到設(shè)計(jì)孔深時(shí),停鉆。停鉆后用混凝土泵將混凝土輸送到螺旋鉆鉆桿內(nèi),在提升鉆桿時(shí),邊提鉆邊泵送混凝土。拔管速度由泵送混凝土量來控制。泵送混凝土速度與提鉆速度要匹配,提鉆過程中要保證鉆頭埋在孔內(nèi)混凝土中。嚴(yán)防造成縮徑、斷樁、樁長(zhǎng)不足等質(zhì)量問題。

3)CFG樁施工的混凝土采用的是商品混凝土,其塌落度要控制在18~20mm,要及時(shí)對(duì)進(jìn)場(chǎng)混凝土進(jìn)行質(zhì)量檢查和抽查,以確保混凝土質(zhì)量。

4)當(dāng)提鉆到樁孔口位置時(shí),要保證有效樁長(zhǎng)部分以上有500mm厚的保護(hù)樁長(zhǎng)。只有這樣,才能保證剔鑿掉樁頭后,樁與混凝土質(zhì)量、強(qiáng)度不會(huì)降低。

5)成樁后,應(yīng)及時(shí)采用小型機(jī)械和人工進(jìn)行清槽,避免造成樁頭斷裂和地基土的擾動(dòng)。清槽到位后,要及時(shí)采用人工方法進(jìn)行截樁。截樁時(shí),嚴(yán)禁出現(xiàn)樁面傾斜和裂縫等現(xiàn)象。當(dāng)樁頭不平時(shí),要用小釬修整。如因剔樁導(dǎo)致樁頭混凝土出現(xiàn)裂縫、缺口等問題,應(yīng)及時(shí)、嚴(yán)格地按照混凝土補(bǔ)缺規(guī)程進(jìn)行修補(bǔ)。

6)清槽、截樁完成后,復(fù)合地基必須經(jīng)過建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位共同檢查和驗(yàn)收。合格后,方可進(jìn)行褥墊層的施工和單樁復(fù)合地基豎向靜載試驗(yàn)的抽驗(yàn)工作。由于褥墊層材料多采用10~50mm粒徑的碎石,而且要用平板振動(dòng)儀進(jìn)行振蜜,振后褥墊層厚度要保證不小于20cm。

7)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)前教育和培訓(xùn),以提高施工人員的安全意識(shí)和質(zhì)量意識(shí)。

8)進(jìn)場(chǎng)材料需要備齊進(jìn)場(chǎng)材料的合格證和相關(guān)試驗(yàn)報(bào)告。施工中,嚴(yán)格按規(guī)范要求對(duì)原材料進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行復(fù)試,并作好施工記錄及各項(xiàng)測(cè)試記錄。要及時(shí)調(diào)整樁徑偏差、樁長(zhǎng)偏差、垂直偏差和樁位偏差。冬施時(shí),要特別對(duì)樁頭采取保溫措施,防止樁頭和樁間土受凍。

5結(jié)語(yǔ)

CFG樁的施工過程是一個(gè)系統(tǒng)工程,雖然施工環(huán)節(jié)不是很多,但是影響質(zhì)量的因素確很多。因此在工程實(shí)施中,如遇到具體問題時(shí)要認(rèn)真分析,及時(shí)采取相應(yīng)措施,首先要保證成樁的質(zhì)量。其次要在項(xiàng)目部的人員組成、人員素質(zhì)、技術(shù)水平、施工工藝、混凝土澆注、總分包配合等方面加強(qiáng)管理、溝通與協(xié)調(diào)。只有這樣,才能避免斷樁的發(fā)生,保證百年工程質(zhì)量第一,真正落實(shí)到實(shí)際工作中。