中冶沈勘工程技术有限公司 辽宁省沈阳市 110169
摘要:在建筑业发展中,做好CFG桩地基处理工作十分重要。建筑施工地基处理技术中,CFG桩地基处理技术是最具代表性的一种,被广泛应用于各种建筑工程中。本文针对建筑工程中CFG处理地基施工技术常见问题进行探讨,同时提出有效处理方法,以此促进CFG桩地基处理施工技术在建筑工程中工作效率与质量的提升。
关键词:CFG桩地基;处理;施工技术
引言
最近几年,国内高层建筑工程飞速建设,地基处理施工技术也在不断提升,高层建筑工程地基处理施工在技术管理实践中,CFG桩技术的应用及其管理已经成为了非常重要且关键的环节之一。在整个高层建筑工程的CFG桩施工实践中,必须严格管控其中可能对工程造成风险的一切因素,进而有效降低甚至是彻底杜绝此类风险因素对高层建筑工程地基处理施工产生的不良影响,从而有效控制CFG桩施工实践中的安全、成本、质量、工期等施工目标,圆满完成CFG桩在高层建筑工程地基处理中的应用管理等相关工作。
1CFG桩地基处理技术的优势分析
CFG桩可以用在挤密效果较差的土质中,分析CFG桩地基处理技术的应用优势,具体如下:(1)提升土地地基承载力。CFG桩在使用过程中拥有桩侧摩擦阻力和桩端承载力,结合具体设计参数,了解这些参数是否适合CFG桩的桩径、长度、距离配置。与普通碎石桩相比,CFG桩的承载力提升了三倍左右。基于同等置换条件,CFG桩比碎石桩多承担两倍的荷载力。(2)CFG桩的适用范围更加广泛。CFG桩地基处理技术可以用于粘土、泥土、粉尘土、砂土等各类土质环境,对于软弱性较强的土壤,CFG桩地基处理技术将起到良好的加固效果。(3)CFG桩的沉降量较小,变形程度低。与碎石桩比较,CFG桩地基处理技术由于压缩模量的增加而减少荷载力变形,建筑物在一定时间范围内稳定沉降。CFG桩的桩长增加,变形量降低,在硬质土壤环境中使用CFG桩,地基的总体沉降量可以被有效控制。(4)CFG桩地基处理技术的工艺性较好。CFG桩在制作时使用了工业废弃物粉煤灰,桩内的状体材料流动性较强,灌注时更加容易,方便施工人员操作。(5)CFG桩地基处理施工技术的造价成本较低。CFG桩无需使用过多的钢材与水泥,企业可以省去一部分水泥和钢材等原材料的成本支出,石屑与工业废料的大量使用使CFG桩地基处理技术为建筑工程节约了30%左右的费用,经济效益明显。
2CFG桩常见问题
2.1断桩
断桩主要是提钻时拔管过快、排气阀堵塞和地下水浸入。为避免此类问题,在灌注混凝土时,应保证钻头始终位于混凝土下部,且不能中断混凝土的供给;钻孔时,应时刻注意混凝土面的位置,并协调好现场混凝土的泵送速度。
2.2埋钻
当钻孔内部阻力超过钻机的动力,会出现埋钻的现象。为避免此类现象,钻机必须稳固紧握,提前清理钻机上的覆土,来减少钻孔阻力,在混凝土长时间未能供给时,应及时拔出钻头。
2.3堵管
堵管是螺旋钻孔常见的问题,不仅与混凝土配合比有关,也与施工手段有关。细骨料和粉煤灰所占比例较小或施工过程中管路曲折段过多都会引起堵管,在施工完成后,应及时进行清洗。
2.4串孔
在粉土或砂土施工时,由于钻孔时产生的剪切力会打破原有土体的平衡,使土体出现液化,会使得已完成的桩顶回升,出现串孔,必要时可采取非连续打桩的方式。
3CFG的施工
3.1施工前准备
CFG桩施工采用长螺旋钻孔、管内泵压灌注法施工。CFG桩施工原则:路基横向从路中心向两侧施工;CFG桩施工应间隔跳打。
3.2测放桩位
测量仪器需要定时检测。根据设计设定的坐标以及高程确定桩位和标高。在确定钻机位置之前需对桩位进行再次测量,而后经由建设方及相关人员验收签字后才可进行钻孔作业。在钻孔前还需测量出地面的实际高程以便设计钻孔深度,以及混凝土灌注的高度。
3.3钻机成孔
长螺旋钻机钻进时应按照先慢后快的原则钻进,避免钻杆过度摇晃,一边钻进一边查看钻孔偏差情况,了解底盘水平与导向架竖直程度,及时做出调整。钻进时如果钻机的钻杆剧烈摇晃,或者钻进受到阻碍,这时施工人员应科学调整进尺的速度,不能盲目继续钻进,以免钻孔倾斜或CFG桩桩位偏移,严重情况下将会对钻机造成损害。钻机钻到设计标高时,可根据旋出的渣样与设备电流变化情况判断持力层和设计值是否吻合,以便及时处理问题。相符后停止钻机钻进,泵压混合料,直到芯管内混合料已经充满,这时才能开始提钻。
3.4压灌混凝土
钻孔至设计标高后,先提钻20~30cm开始压灌混凝土,用泵车先打3~4次混凝土,使钻杆(导管)中混凝土具有一定的高度。在进行压灌成桩过程中,边泵送混凝土边提拔钻具,输送泵每泵一次,钻具的提升高度需按试桩确定的提升量进行控制。压灌成桩过程中提钻与输送混凝土应自始至终密切配合,钻具底端出料口不得高于孔内混凝土的液面(一般孔内混凝土面应高于出料口1.0m),需注意的是,压灌成桩过程中不能停顿,需要一次性顺利灌注。在整个施工阶段中,相关施工人员必须对各种记录表格进行填写,并确保数据等内容是可靠和准确的。
3.5破碎桩头
CFG桩施工完后,待28天混凝土强度达到要求并检测合格后,计算出需要挖除保护层(桩间土)的深度,然后人工开挖运出或者使用小型挖掘机挖开运出。桩间土挖除完毕后,计算出该段CFG桩的保护桩长,并做好标识,然后用电锯从四周水平锯进至少6cm,然后人工用冲击钻(钻杆直径大于12mm)从三个不同角度打眼,打眼深度至少在10cm以上,然后用大锤将三个钢钎呈120°水平凿进,直至桩头与桩身断开,再将桩头推开。
4CFG桩工艺流程及施工注意事项
CGF成桩工艺直接影响着复合地基的质量,且地基土性质与场地环境也决定着施工工艺的选择,施工人员应根据土质情况合理选择施工机械设备,选择成桩位置,进行钻孔,达到一定高度后,及时将材料灌注至钻孔中,先灌注混凝土材料,提升钻杆后灌注孔底混凝土,且灌注与钻杆提升工作应同步进行,成桩后转移钻机,进行下一个桩。但需要注意的是,施工时应严格控制钻孔时间,杜绝拔管速度较快,确保水泥浆分布的均匀性,降低缩颈断桩问题的发生几率。进行CFG桩基复合地基施工时,当施工现场砂土处于饱和状态时,桩间土材料会形成超孔隙水压力,通过成桩振动压力的形成,将CFG桩间土空隙转换为排水通道,利用孔隙将土中的水分排至外界中。当CFG桩体开始变硬后,则表明排水通道已经关闭,不能在被当做排水结构。在高层建筑地基设计中应用CFG结构的此种特性,可以快速排除桩体水分,切实保证桩基的强度与质量水平。
结语
随着我国科学技术的发展,建筑地基基础处理方法不断增加。CFG桩技术不仅施工质量与效率高,同时减少工程污染,符合国家环保要求,具有社会效益、经济效益与环境效益作用,发展潜力非常大,在实际地基处理技术中被广泛应用。施工人员在CFG复合地基施工作业中,要明确施工技术控制重点与关键,确保实施方法与应对措施的合理性与科学性。在注重质量控制与管理工作下CFG桩在地基加固中取得良好效果,为此对其提起重视与研究质量措施显得尤为重要。
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