在高层建筑项目上,地基是基础,地基处理的好坏直接威胁着人们的生命财产安全。CFG桩的应用大幅度的提高了地基的承载力,而且逐步降低了地面沉降变形情况的出现,再加上CFG桩的操作简便,整体造价不高,受到广大建筑工程公司的欢迎,同时它也开启了建筑高层地基处理新的篇章。
1CFG桩的介绍
首先,在形式上看,由于CFG具有刚性特征,所以在高层建筑地基处理中应用CFG桩能够有效地改善传统碎石桩整体效益差的缺点。
其次,从实践来看,CFG桩同时具备了排水、置换和挤密的作用,对地基的承载能力能够有效地提高,同时还可以降低沉降变形情况的出现。由于CFG桩具有很强的粘结性,桩体本身在受到外力的情况下也不容易出现传统碎石桩那样的膨胀问题,如果在较好的土层上应用CFG桩就会把地基的承载力更好的表现出来,特别是桩周边的摩擦力和顶端阻力可以将荷载传播到深层地基,不断地提高复合地基的承载能力。通常来说,散体材料桩是不同于刚性桩的,他们之间存在着很大的差别。刚性桩可以通过桩长将其桩侧摩阻力的作用充分的发挥出来,如果桩端同时也在较好的土层中时,那么端阻的作用能够得到更好地发挥。相对于传统的碎石桩,CFG桩具有很强的刚性,能将桩的作用大大增强,这样就将地基的承载能力提升到了一个新的高度,再加上CFG桩操作简单,造价不高,所以在建筑工程中被人们广泛的应用。
2CFG桩的适用范围
CFG复合地基适用于处理黏性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土地基,它同时适用于各种挤密效果的土层时,但用于挤密效果好的土层时,既有挤密作用,又有置换作用;当用于挤密效果差的土层时,只有置换作用。
CFG桩常用的施工方法有振动沉管成桩、长螺旋钻孔灌注成桩、泥浆护壁钻孔灌注成桩、螺旋钻孔与管内泵压混合料成桩等。在各种施工方法中,振动沉管法适用性较好,可用于黏性土、粉土、淤泥质土、人工填土等地质条件;长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位以上的黏性土、粉土和填土地基;泥浆护壁钻孔灌注成桩适用于黏性土、粉土、砂土、碎石及砾石类土和风化岩层分布的地基;长螺旋钻孔和管内泵压混合料成桩法适用于黏性土、粉土、砂土分布的地质条件以及对噪音和泥浆污染要求严格的场地。
3CFG桩施工工艺
本文仅对其中一种施工方法进行简单阐述。
3.1施工前的准备工作
首先,施工测量,一定要注意所有的测量步骤都要按照规定进行操作,为了保证测量结果的准确性,要在测量开始前对所用的仪器进行校对;然后,技术上的准备工作,在施工设计图纸和施工资料都准备完成后,要组织与之相关的技术人员认真的对图纸进行核对,定期培训,强化他们的学习技能;最后,进行施工技术交底,这是所有施工项目中必不可少的一项工作,进行技术交底时要根据CFG桩的施工图纸进行,再准备好施工中所用的材料,这样就完成了整个施工前的准备工作。
3.2成孔
钻机准备好后,必须确保所用的钻机的钻杆与CFG桩的中心位置相对应,在操作过程中CFG桩的垂直度即使出现偏差也应该控制在1%以内。通常情况下,也可以采用挂垂球的控制方法,在钻架上刻画对照线,质检人员在桩柱施工前对桩位以及垂直度等进行全面的检查,确保操作规范、准确。在开始钻孔时,钻头上的阀门应该是关闭的,慢慢移动钻杆的位置一直到钻头可以接触到地面为止,之后钻入。钻进时要把握好先慢后快的节奏,随时检查钻孔偏差度。
3.3清孔和灌注
成孔操作要重复一到二次,将孔内的泥浆灌水进行稀释,同时对空口的回水还要继续维护好,这样能够有效地对空口进行清理。当达到设计孔深时停止钻进,开始灌注混合料,灌注量应该不少于设计量。为了保证桩体的质量,灌注必须均匀、连续进行。值得注意的是,成孔后不能立刻提出来钻杆,填入的碎石不宜过大,含泥量在百分之五以上,对没有做出特殊规定的项目,填料量应达到0.7-0.9立方米/米。
3.4振密
当所有的填料都下降到底部时,可以运用钻机提供的振动力把填入的材料向四周扩散,均匀的扩充在四周的土层中,最好是能挤入密砂层。根据以往的经验我们可以发现,砂层密实度越大的地方,它的抵抗挤入的阻力也就越大,这时就需要调大钻机的输出功率,会升高电机的电流值。钻机的电流值在达到60V时,我们就可以认为达到了我们的要求,CFG桩和四周的砂土都已经振密,时间不宜过长,控制在10秒到20秒之间就可以了。重复进行以上的步骤,继续投料振密,一直到整个孔都填满为止。
3.5拔管
施工中,拔出填满混合材料的钻杆芯管,实际操作中桩顶标高要高于设计标高。桩灌注成形后,在桩顶盖上土封,这样能对桩顶起到保护作用。进行混合材料灌注时,为了更好地控制混合材料可以采用记录泵压次数的方式,把同一类的传送泵传送的数量确定在一个稳定的数值上,再加上泵压进行的次数可以把混合材料的实际投入量计算出来。
3.6移机和记录
完成一根桩柱施工后,要把钻机头保护起来,进行位移,然后才能开始对下一个桩柱进行操作。在现场进行试验时,工作人员要认真核对所有的混合材料,检测其坍落度。在成桩的过程中,可以进行样本的检查,通过制作一些混合材料的样本对其抗压度进行检测。除此以外,还要对每一根桩柱在形成过程中体现出来的电压、水流的参数进行详细的记录,可以在以后的高层建筑施工项目中提供有效的数据参考。
4小结
在高楼林立的现代都市中,CFG桩的出现为现代高层建筑地基处理带来了新的发展方向,促进了建筑事业的发展,使我国的建筑行业的发展适应了整体社会的发展步伐,所以我们一定要在此基础上对CFG桩的施工技术再次创新,更好的提升建筑行业的施工质量,保证人们的生命财产安全。
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