中建二局第三建筑工程有限公司武汉分公司湖北武汉430000
摘要:CFG桩复合地基是由CFG桩、桩间土和褥垫层组成的新型复合地基形式,作为一种高粘结强度桩复合地基,具有适用性广、承载力提高幅度大、施工简便、工期短、造价低廉等技术优点,目前已在全国推广应用。本文结合工程实例,具体详细的介绍了CFG桩复合地基施工工艺、质量控制方法。
关键词:CFG桩;施工工艺;质量控制;
1、工程概况
武汉纽宾凯国际社区K5地块桩基工程,总建筑面积约30万方,其中地上约20万方,地下约10万方。地块位于武汉市汉阳区十里铺(汉阳大道与赫山路交叉口),建筑业态包含该项目由4栋超高层建筑(43F/46F)、1栋高层(23+4F)及多栋多层商铺(2F/3F/4F),三层地下室。其中4栋超高层为剪力墙结构、1栋高层为框架核心筒结构、多层商铺为框架结构、纯地下室为框架结构。主楼基础采用刚性桩复合地基,以(3)或(5)层粉质粘土层作为持力层,复合地基的承载力特征值fspk≥650KPa,复合基桩采用直径Φ600mm混凝土后注浆钻孔灌注桩,选用(6-1)粉细砂或(6-2)中粗砂层作为桩端持力层,桩端注浆,混凝土强度水下C30。压浆导管为内径不小于25mm,壁厚不小于3mm的钢管,压浆管由桩底到出自然地面200mm,单孔注浆量不小于1.2吨。水泥强度等级为P.O42.5普通硅酸盐水泥。另有Φ400mm灌注桩,桩长6m。Φ600mm工程桩数量约900根,单孔深度暂定为37.0米,有效桩长暂定20.2M,空孔深度暂定为17m。Φ400mm灌注桩数量约6000根。
2、场地现状
本地块原为砖混结构多层住宅,现有地表主要成份为黏性土夹碎石、块石、碎砖、废弃混凝土块等建筑垃圾组成,成分混杂,局部位置为30cm厚的混凝土地坪,本工程主楼工程桩设计为直径600mm钢筋混凝土长桩及直径400mm混凝土短桩。直径600mm钢筋混凝土长桩持力层为(6-1)粉细砂或(6-2)中粗砂,特征值设计为2000KN,有效桩长为20m;直径400mm混凝土短桩持力层为(3)粉质粘土,特征值设计为360KN,有效桩长为6m
3、施工工艺流程
3.1施工工艺流程
准备工作→测量放样→测量定位埋设护桩→人工开挖孔口→洛阳铲安装定位→钻进到设计标高→清底松土→成孔验收→浇筑桩身砼→养护→凿桩头→桩身检验
3.1.1施工准备
基坑土方开挖至主楼长桩桩顶标高并完成桩头超灌部分凿除,基坑砂褥垫层施工完毕后在垫层上开始施工机械洛阳铲灌注桩。
3.1.2测量放线
测定桩孔准确位置,定桩位及高程:在主楼砂褥垫层完成的基础上,依据主楼灌注桩布置平面图,测定桩位轴线方格控制网和高程基准点。
3.1.3埋设护桩
采用8~10mm厚的钢板卷制成护筒,根据桩身定位,使用旋挖钻机自带的卷扬将钢护筒吊起,并放入引孔中,用旋挖钻机将护筒下压直至护筒高出地面200mm
3.1.4洛阳铲安装定位
钻机安装就位后,底座应平稳,在钻进过程中不应产生位移和沉陷,并用水平尺监控钻杆垂直度及转盘平整度
3.1.5成孔
钻机就位后,应使桩管垂直对准桩位中心,确保cfg桩垂直度容许偏差不大于1%,控制钻进速度,防止产生斜孔。
3.1.6灌注与拔管
CFG桩达到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料。当钻杆芯充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。
3.2施工工艺操作要点
3.2.1挖孔施工
1)孔口定位预检合格后开机(洛阳铲)操作,利用卷扬机提升洛阳铲,闭合抓土,至地面卸土,依次循环成孔。
2)清底部分采用重锤夯实法,先挖桩身基底,再按清底尺寸清到设计高程。清底时应挖除松散土和扰动土层;不能以超挖灌注砼来代替松散土。
3.3成孔验收
桩孔达到设计标高后,应进行孔底处理,必须做到平整,无松渣等软土层。如是嵌岩桩,嵌入岩层深度应符合设计要求。桩底是否挖到设计高程,孔深不小于设计深度;
3.4桩身混凝土施工
3.4.1桩底验收合格后应尽快浇筑桩基混凝土。
3.4.2桩身混凝土坍落度宜采用160~200mm,用混凝土料斗和导管垂直灌入浇注,浇筑时应连续进行,利用上下提升导管,混凝土通过导管自上向下压顶和自重增强其密实性,灌注完成后使用插入式振捣器进行振捣,以保证桩顶质量。
3.4.3混凝土的一般要求孔挖到设计标高后,不得长时间暴露,应立即组织验孔,而后及时进行灌注砼,以免影响桩底承载力。
3.4.4在干灌注砼时,混凝土配合比采用水下混凝土配合比施工,桩顶以下3m砼用振动棒振捣密实,分层厚度在30cm~50cm。
①根据监理工程师认可的配合比拌制砼,在浇筑前需检查混凝土坍落度,严格按照要求控制坍落度。
②用搅拌运输车运输已拌成的混凝土时,途中以2~4r/min的慢速进行搅拌,混凝土的装载量为搅拌筒几何容量的2/3。
③混凝土运输至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时,进行第二次搅拌。二次搅拌不得任意加水,确有必要时,应运回拌合站加同标号、同比例的水泥浆。如二次搅拌仍不符合要求,则不得使用。
④使用干灌法灌注混凝土:除按一般砼灌注有关规定办理外,还应注意以下事项:干灌法灌注孔内砼时利用导管向桩孔内灌注,将已离析的混合物及水泥浮浆等清除干净。灌注混凝土过程中由施工技术人员值班填写“混凝土灌注记录表”。
3.4.5桩顶超灌高度为0.8~1m,以保证在剔除浮浆后,桩顶标高符合设计要求,充盈系数不小于1.2。桩身混凝土灌注至设计桩顶标高以上一般为0.5m时停止灌注,缓慢抽出导管。在灌注将近结束时,核对混凝土的灌入数量,以确定所测定混凝土的高度是否正确。砼灌注完成后应及时覆盖养护。为保证混凝土连续灌注,视运距确定足够的混凝土运输搅拌车。
3.4.6凿除桩头时先用人工在设计桩顶标高处划出一道红色标记,然后从上往下分小块凿除,离桩顶标高约10~20mm时,用细錾子小心剔出。
4、质量控制
本分部工程坚持开展全员、全过程、全方位的质量管理,成立质量管理领导小组,以项目经理为组长,项目总工为副组长,各部门负责人和施工队长为组员,全面负责工程质量的实施和管理工作。各作业班组设专职质检员,切实做好以工作质量保工程质量,以分部分项工程质量来保整个工程的总体质量。
5、质量保证措施
5.1认真执行施工图纸,掌握施工技术标准,分项、分部工程符合施工规范和验标要求,严格按照交底施工方案或作业指导书实施;
5.2项目部设专职质检工程师若干名,认真执行自检制度,建立质量监督检查系统,全面负责创优规划的具体实施,现场所有施工人员持证上岗;
5.3组织措施:
1)推行全面质量管理,开展全员、全过程的质量管理活动,建全质量保证体系,并在体系的运行过程中不断完善。
2)重点部位和关键工序均设质量管理员。
3)实行逐级技术交底制度,加强质量教育,提高全体职工的质量意识。
4)做好生产班组的自检、互检和交接检以及专检工作,施工前对工程所采用的原材料进行严格检验,报请监理工程师审批后方可使用;施工中实行工序交接单制度,上道工序完成,经检验合格后方可进行下道工序的施工。
5.4技术措施:
1)对桩位测量实行双控,即用全站仪定位放线后,再用钢尺校核是否满足设计及规范要求。
2)加强原材料的抽检试验,杜绝不合格材料进场。
3)确定合格的材料供应商,对所有原材在使用前按技术规范进行相关试验,并向监理部门报批,同意后方投入使用。
4)严格控制钢筋的加工质量,钢筋加工前应取样复试,合格后方可加工,并严格按照设计图纸加工。
5)混凝土浇注前,应按规范对运至现场的混凝土进行坍落度试验,不合格者不得浇注。浇注过程中分工明确,密切配合,统一指挥,做到快速、连续施工。
6)测量、试验全过程配合施工活动,及时反映所得数据以指导施工。
7)质量控制贯彻整个施工过程,应用各种质量管理图表,掌握动态信息,严密监控施工过程和质量。
4、结语
CFG桩复合地基作为一种新型的基础处理工法,具有施工简便、进度快、质量便于控制、沉降变形小等特点。它能大幅度提高地基承载力,适用于水利工程、工业厂房和民用住宅的地基处理和加固,具有广泛的经济效益和社会效应。