水泥粉煤灰碎石桩法(CFG桩)
jinzhikai
jinzhikai Lv.2
2010年04月24日 18:40:52
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我们刚刚施工了三栋楼使用CFG桩,桩质量还不错,资料共享。9.1.1 水泥粉煤灰碎石桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩(简称CFG桩),桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。水泥粉煤灰碎石桩系高粘结强度桩,需在基础和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层。保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。水泥粉煤灰碎石桩与素混凝土桩的区别仅在于桩体材料的构成不同,而在其受力和变形特性方面没有什么区别。掺粉煤灰后,水化热小,干缩性小,抗裂性好(多用于大体积混凝土、地下及海港混凝土)。见《土木工程材料》第47页第1行;《西南地区建筑标准设计通用图集05J302》第10页第18行(防水混凝土掺粉煤灰20℅)。

我们刚刚施工了三栋楼使用CFG桩,桩质量还不错,资料共享。

9.1.1 水泥粉煤灰碎石桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩(简称CFG桩),桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。

水泥粉煤灰碎石桩系高粘结强度桩,需在基础和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层。保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。

水泥粉煤灰碎石桩与素混凝土桩的区别仅在于桩体材料的构成不同,而在其受力和变形特性方面没有什么区别。掺粉煤灰后,水化热小,干缩性小,抗裂性好(多用于大体积混凝土、地下及海港混凝土)。见《土木工程材料》第47页第1行;《西南地区建筑标准设计通用图集05J302》第10页第18行(防水混凝土掺粉煤灰20℅)。

水泥粉煤灰碎石桩复合地基具有承载力提高幅度大,地基变形小等特点,并具有较大的适用范围。就基础形式而言,既可适用于条基、独立基础,也可适用于箱基、筏基;既有工业厂房,也有民用建筑。就土性而言,适用于处理粘土、粉土、砂土和正常固结的素填土等地基。对淤泥质土应通过现场试验确定其适用性。

水泥粉煤灰碎石桩不仅用于承载力较低的土,对承载力较高(如承载力fak=200kPa)但变形不能满足要求的地基,也可采用水泥粉煤灰碎石桩减少地基变形。

目前已积累的工程实例,用水泥粉煤灰碎石桩处理承载力较低的地基多用于多层住宅和工业厂房。比如南京浦镇车辆厂厂南生活区24幢6层住宅楼,原地基土承载力特征值为60kPa的淤泥质土,经处理后复合地基承载力特征值达240kPa,基础形式为条基,建筑物最终沉降多在4cm左右。
对一般粘性土、粉土或砂土,桩端具有好的持力层,经水泥粉煤灰碎石桩处理后可作为高层或超高层建筑地基,如北京华亭嘉园35层住宅楼,天然地基承载力特征值为fak=200kPa,采用水泥粉煤灰碎石桩处理后建筑物沉降3~4cm。对可液化地基,可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,一般先施工碎石桩,然后在碎石桩中间打沉管水泥粉煤灰碎石桩,既可消除地基土的液化,又可获取很高的复合地基承载力。
9.1.2 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。
水泥粉煤灰碎石桩具有较强的置换作用,其他参数相同,桩越长、桩的荷载分担比(桩承担的荷载占总荷载的百分比)越高。设计时须将桩端落在相对好的土层上,这样可以很好地发挥桩的端阻力,也可避免场地岩性变化大可能造成建筑物不均匀沉降。
9.1.3 水泥粉煤灰碎石桩复合地基设计时应进行地基变形验算。
目前国内许多地区发生的建筑物倾斜、开裂等事故,由地基变形不均匀所致占了较大的比例。特别对于地基土岩性变化大,若只按承载力控制进行设计,将会出现变形过大或严重不均匀,影响建筑物正常使用。本条规定水泥粉煤灰碎石桩复合地基应进行地基变形验算,是与现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007强调按变形控制的设计思想相一致的。
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jinzhikai
2010年04月24日 18:41:28
2楼
9.2 设计
9.2.1水泥粉煤灰碎石桩可只布置在基础范围内,对可液化地基,基础内可采用振动沉管水泥粉煤灰碎石桩、振动沉管碎石桩间作的加固方案,但基础外一定范围内须打设一定数量的碎石桩。
9.2.2 桩距应根据设计要求的复合地基承载力、建筑物控制沉降量、土性、施工工艺等确定,宜取3~5倍桩径。
设计的桩距首先要满足承载力和变形量的要求。从施工角度考虑,尽量选用较大的桩距,以防止新打桩对已打桩的不良影响。
就土的挤(振)密性而言,可将土分为:
1 挤(振)密效果好的土,如松散粉细砂、粉土、人工填土等;
2 可挤(振)密土,如不太密实的粉质粘土;
3 不可挤(振)密土,如饱和软粘土或密实度很高的粘性土、砂土等。
施工工艺可分为两大类:
一是对桩间土产生扰动或挤密的施工工艺,如振动沉管打桩机成孔制桩,属挤土成桩工艺。
其二是对桩间土不产生扰动或挤密的施工工艺,如长螺旋钻孔灌注成桩,属非挤土成桩工艺。
对挤土成桩工艺和不可挤密土宜采用较大的桩距。
在满足承载力和变形要求的前提下,可以通过调整桩长来调整桩距,桩越长,桩间距可以越大。
9.2.3 桩顶和基础之间应设置褥垫层,(工程实践表明)褥垫层厚度宜取150~300mm,当桩径大或桩距大时褥垫层厚度宜取高值。
褥垫层在复合地基中具有如下的作用: 1 保证桩、土共同承担荷载,它是水泥粉煤灰碎石桩形成复合地基的重要条件。
2 通过改变褥垫厚度,调整桩垂直荷载的分担,通常褥垫越薄桩承担的荷载占总荷载的百分比越高,反之亦然。
3 减少基础底面的应力集中。
4 调整桩、土水平荷载的分担,褥垫层越厚,土分担的水平荷载占总荷载的百分比越大,桩分担的水平荷载占总荷载的百分比越小。
9.2.4 褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石和碎石,最大粒径不宜大于30mm。
不宜采用卵石,由于卵石咬合力差,施工时扰动较大、褥垫厚度不容易保证均匀。
9.2.5 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,初步设计时也可按下式估算(详规范) 式中fsk为加固后桩间土承载力特征值(kPa),宜按当地经验取值,如无经验时,可取天然地基承载力特征值。当采用非挤土成桩工艺时,fsk可取天然地基承载力特征值。
当采用挤土成桩工艺时,对结构性土,如淤泥质土等,施工时因受扰动强度降低,施工完后随着恢复期的增加,土体强度会有所恢复,土性不同,强度恢复的程度和所需的时间也不同
9.2.7 桩体试块(150mm立方体)抗压强度平均值应满足下式要求:
9.2.8 地基处理后的变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定执行。复合土层的分层与天然地基相同,各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的ζ倍,ζ值可按下式确定
9.2.9 复合地基变形计算过程中,在复合土层范围内,压缩模量很高时,可能满足下式(详规范)要求,若计算到此为止,就漏掉了桩端以下土层的变形量,因此,计算时计算深度必须大于复合土层厚度。
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jinzhikai
2010年04月24日 18:42:30
3楼
9.3 施工
9.3.1 水泥粉煤灰碎石桩的施工,应根据设计要求和现场地基土的性质、地下水埋深、场地周边是否有居民、有无对振动反应敏感的设备等多种因素选择施工工艺。
这里给出了三种常用的施工工艺:1.长螺旋钻孔灌注成桩;2.长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩;3.振动沉管灌注成桩。
若地基土是松散的饱和粉细砂、粉土,以消除液化和提高地基承载力为目的,此时应选择振动沉管打桩机施工;振动沉管灌注成桩属挤土成桩工艺,对桩间土具有挤(振)密效应。但振动沉管灌注成桩工艺难以穿透厚的硬土层、砂层和卵石层等。在饱和粘性土中成桩,会造成地表隆起,挤断已打桩,且振动和噪声污染严重,在城市居民区施工受到限制。在夹有硬的粘性土时,可采用长螺旋钻机引孔,再用振动沉管打桩机制桩。
长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土,属非挤土成桩工艺,该工艺具有穿透能力强,无振动、低噪音、无泥浆污染等特点,但要求桩长范围内无地下水,以保证成孔时不塌孔。
长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺,是国内近几年来使用比较广泛的一种新工艺,属非挤土成桩工艺,具有穿透能力强、低噪音、无振动、无泥浆污染、施工效率高及质量容易控制等特点。
当用振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔灌注成桩施工时,桩体配比中采用的粉煤灰可选用电厂收集的粗灰;当采用长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩时,为增加混合料和易性和可泵性,宜选用细度(0.045mm方孔筛筛余百分比)不大于45%的Ⅲ级或Ⅲ级以上等级的粉煤灰。
4 施工中桩顶标高应高出设计桩顶标高,留有保护桩长。保护桩长的设置是基于以下几个因素:(1)成桩时桩顶不可能正好与设计标高完全一致,一般要高出桩顶设计标高一段长度;(2)桩顶一般由于混合料自重压力较小或由于浮浆的影响,靠桩顶一段桩体强度较差;(3)已打桩尚未结硬时,施打新桩可能导致已打桩受振动挤压,混合料上涌使桩径缩小。
9.3.4 长螺旋钻成孔、管内泵压混合料成桩施工中存在钻孔弃土。对弃土和保护土层清运时如采用机械、人工联合清运,应避免机械设备超挖,并应预留至少50cm用人工清除,避免造成桩头断裂和扰动桩间土层。
9.4 质量检验
9.4.1 施工质量检验主要检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、夯填度和桩体试块抗压强度等。
9.4.2 水泥粉煤灰碎石桩地基竣工验收时,承载力检验应采用复合地基载荷试验。
9.4.3 水泥粉煤灰碎石桩地基检验应在桩身强度满足试验荷载条件时,并宜在施工结束28d后进行。试验数量宜为总桩数的0.5%~1%,且每个单体工程的试验数量不应少于3点。 复合地基载荷试验所用载荷板的面积应与受检测桩所承担的处理面积相同。
9.4.4 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。
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hhhccc1234
2010年04月25日 04:08:11
4楼
学习了,谢谢
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iloveyourn
2010年09月14日 17:54:48
5楼
原来是这样的,还以为CFG是什么东东呢
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liguangsheng1234
2010年09月14日 19:22:58
6楼
没有什么新鲜的
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