CFG(水泥粉煤灰碎石桩)地基处理问题探析

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年3月8期   作者:张洋 王文俊
[导读] CFG桩主要用碎石、石屑、粉煤灰、
        张洋 王文俊
        北京建达道桥咨询有限公司  河南郑州  450052
        摘要:CFG桩主要用碎石、石屑、粉煤灰、水等混合搅拌后通过成桩机制成。CFG桩的强度范围一般情况下为C5到C20,实际实施过程中,水泥的用量及配比将影响其强度,最高可达C25。CFG桩的长度不宜过长,不宜大于30m。
        关键词:CFG桩;地基处理;问题探析
        引言
        当前我国交通业发展迅速,建设道路也越来越多,地基处理成为道路建设中常见问题。经过多年的研究及实验,地基处理方式越来越多,但也有优劣之分。本次所介绍的CFG桩就是应用比较广泛的一种地基处理方式。它可以充分利用桩间土,且桩与桩之间可相互作用,保障地基稳定,另外CFG桩工程造价较低。那么本文结合多年的工作和实践经验提出一些看法及见解,希望和大家共同学习。
        1、适用范围
        CFG桩可用于加固十字板剪切强度不小于20kpa的软土,对淤泥质土来说还要根据各地经验、现场情况及试验来确定是否适用。
        2、桩径要求
        各种成桩方式适用不同的桩径,例如干成孔、振动成管桩及长螺旋钻中心压灌桩桩径范围宜在350mm-600mm之间;泥浆护壁钻孔成桩桩径范围宜在600mm-800mm。
        3、褥垫层
        桩顶和基础之间应设置一层褥垫层,厚度一般为桩径的40%-60%,经验取值0.3-0.5m,褥垫层一般由中砂粗砂、级配砂石、碎石等组成。
        4、桩间距:
        桩距一般情况下为3-5倍的桩径。
        5、桩身强度:
        桩身强度取28天龄期的平均值,一般在5-20MPA之间,相当于C10-C40,塌落度基本在30-50mm范围内。配合比设计如下:
        (1)确定用水量W。由塌落度具体值试配确定,也可从经验用水量开始试配。
        (2)确定水泥用量C.
        可根据才用的水泥强度等级Rc、混合料28天强度fcu、按下式计算水泥单方用量。
       
        qp=fak(桩端土),β=0.9-1.0,桩周图侧阻力特征值qsi,地勘报告没给,淤泥4-7,淤泥质6-12.软塑状黏土10-15,可塑状黏土12-18,稍密砂类15-20.中密20-25。
        8、设计步骤:
        (1)分析道路设计资料及地质资料,找出设计计算所需资料;
        (2)计算工程所要求的地基承载力;
        (3)进行复合地基承载力计算:
        1)计算单桩轴向承载力
        2)计算置换率
        3)计算桩数量
        4)计算复合地基承载力,如果没能满足(2)的地基承载力要求,需重新计算,可调整桩距、桩长等数据,保证满足要求。
        (4)总沉降计算(分层总和法),总沉降量应不大于工后沉降量,否则应进行调整后重新计算。
        (5)下卧层承载力计算。若持力层中包含有软弱下卧层,应进行软弱下卧层验算,将下卧层顶面以上所有的荷重及图中全部考虑进去,计算值应小于该软土层进行过深度修正后的承载力。
        9、施工常见质量问题预防措施
        (1)堵管。该问题会大幅降低施工效率,增强技术人员的劳动强度,并且导会致资源的浪费。若堵管事故未能及时解决或解决不彻底,会极易造成再次堵管。主要原因为:1)混合料配合比不合理;2)混合料搅拌质量有缺陷;3)施工操作不当;4)设备缺陷。
        预防措施:
        1)调整混合料的配合比,使其坍落度控制在16cm~20cm之间;
        2)在首次泵料时要用合理的砂浆进行润管,混合料要严格控制拌和时间且不低于设计及规范要求时间;
        3)钻机人员与泵机人员密切配合,使混合料均匀灌注;
        4)导管安装前要清理管内残留硬块并使用合理的弯头。
        (2)窜孔。主要原因:1)未处理的地基土层中含有松散饱和的粉土或者粉细砂;2)土体受到扰动能量的积累,发生液化。
        预控措施:1)打桩时不要一个挨着一个按顺序的打,可间隔一个或一排;2)适当减少在窜孔区域打桩,避免对已打的桩体形成扰动能量的积累;3)合理提高钻头钻进速度。
        (3)桩头空心。主要原因:施工时钻机管内存在空气,一般情况混合料送入时会将空气挤出,不会导致空芯,若未能将空气挤出,那就会形成桩头空心。
        预防措施:在施工前及施工过程中都应不定时检查排气阀,看是否堵塞,若发现应及时清洗。
        10、施工注意事项
        (1)CFG桩路基在填筑至路基基床底层顶面时进行沉降观测,确定稳定后方可进行基床表层级配碎石施工。
        (2)宜采用静力压实法或动力夯实法铺设褥垫层。
        (3)CFG桩施工完成区域28天内禁止任何车辆碾压,必须采用小型机械或人工清除桩间土。
        结语
        经上述分析讨论,CFG桩桩体利用工业废料粉煤灰且不需配筋,在保证地基稳定的前提下,能有效降低工程造价,这也是CFG桩能得到广泛应用的主要原因。虽然其有明显优点,但也存在一些不足,希望随着科技的发展,CFG桩也能更加完善。
        参考文献
        [1]袁继东.浅谈DFG桩的施工[J].公路与管理,2009(29):174-175.
        [2] 施汉杰.CFG桩复合地基加固处理施工技术探讨[J].建筑·建材·装饰,2018(3):
        [3]蒋航永.CFG桩施工工艺在地基处理中的应用[J].福建建材,2017(4):76-77,
        [4]郐凤东.CFG桩地基处理施工技術探讨[J].建材与装饰,2019(29):23-24.
        [5]牟洋洋,白晓宇,张明义.强风化泥岩地基上CFG桩复合地基应用与优化[J].建筑结构,2019(12):120-124.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: