CFG桩复合地基设计与施工中应注意的问题

现代农业科技圆园11年第5期农业工程学CFG桩复合地基设计与施工中应注意的问题王文志张春林渊内蒙古自治区城镇建设水文中心袁内蒙古呼和浩特010000冤摘要介绍了CFG桩复合地基设计尧施工尧检测中需注意的一些问题袁以期为保证地基质量安全提供参考遥关键词CFG桩复合地基曰设计曰施工曰检测曰问题中图分类号TV473.1文献标识码A文章编号1007-5739渊2011冤05-0259-02世纪CFG80年代多用于多层建筑的地基处理桩复合地基是高粘结强度桩复合地基的代表袁由于其具有工期袁20短尧无泥浆污染尧造价低和使用范围广等优点袁目前大量用于高层和超高层建筑地基的加固遥当前CFG桩复合地基在高层建筑地基的处理中得到了广泛的应用袁但复合地基设计在不同的地区袁其设计的方式也不同遥有的地区结构工程师既做上部结构袁又做复合地基设计曰有的地区则是结构工程师做上部结构和基础设计袁岩土工程师做复合地基设计袁复合地基设计资料和设计所需的要求由结构工程师提供[1-2]遥随着复合地基设计应用的增加和研究的深入袁有许多问题值得注意袁因此袁全面尧准确地了解CFG桩复合地基设计尧施工及检测中应注意的问题袁对复合地基设计尧施工及检测至关重要袁同时会产生良好的社会效益和经济效益遥现分析如下遥1CFG桩复合地基设计应提供的资料一是工程地质勘察报告遥二是总平面图曰相关的建筑尧基础平面图和剖面图曰依0.00对应的标高曰基底标高曰电梯井尧集水坑底标高曰基础外轮廓线曰墙尧柱尧梁的位置曰柱距尧板厚尧梁高曰如有裙房袁应标明主楼和裙房渊或车库冤的相关关系渊如有后浇带袁应标明其位置冤以及裙房渊或车库冤的基础形式和几何尺寸遥三是建筑物荷载遥当基底压力满足荷载线性分布条件时院淤相应于荷载效应标准组合时基础底面处的平均压力和基础底面边缘处的最大压力渊用于承载力验算冤曰于渊用于地基变形验算相应于荷载效应准永久组合时基础底面处的平均压力冤曰盂主楼周围有裙房渊或车库冤时袁还应提供裙房渊或车库冤基底压力标准值袁以便考虑能否以及怎样对主楼地基承载力进行修正曰榆需做抗冲切验算时袁尚需提供荷载设计值遥当基底压力不满足荷载线性分布条件时袁应分别提供每个柱荷载遥若为框筒结构袁还应提供核心筒荷载标准值和设计值遥四是设计要求的复合地基承载力和变形遥对按变形控制设计的复合地基袁按满足荷载对承载力的要求和按满足变形限值两者中的大值提承载力要求遥2CFG桩复合地基设计一是深度修正系数取1.0袁宽度修正系数取0.0即复合地基不进行宽度修正依0.00遥确遥三是不注意梁板式筏基梁的高跨比对应的标高的高程差别二是没有考虑实际地面标高与设计袁导致承载力计算值的不准袁或平板式筏基板的厚跨比是否约1/6袁上部结构刚度大小尧地基土是否均匀尧收稿日期2011-01-20桩距柱荷载变化是否臆20%遥统统满堂布桩遥四是当不满足荷载线性分布条件袁比如平板式筏基板的厚跨比约1/6袁只在柱周边某范围内布桩时袁基底压力计算时未扣除非布桩区面积袁导致基底压力的计算值偏小袁导致复合地基设计不安全遥五是误认为桩距越小越好袁褥垫层越厚越好遥实际上袁若桩间距太小袁容易窜孔且不容易施工袁应取3耀5D渊D为桩直径冤曰褥垫层厚度取0.45耀0.50D时袁桩间土承载力发挥较大遥六是在未经处理的湿陷性黄土或可液化地基上设计CFG桩复合地基遥七是电梯井斜坡处CFG桩不设置褥垫层而直接与底板接触袁或褥垫层设置方法不合理遥八是CFG桩复合地基设计计算单桩承载力时袁选用泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺的极限侧阻标准值尧极限端阻标准值袁造成单桩承载力的计算结果偏低遥九是计算变形应采用正常使用极限状态下荷载效应准永久组合袁不计入风和地震荷载遥十是布桩时应注意考虑桩受力的合理性袁尽量利用桩间土应力产生的附加应力对桩侧阻力的增大作用曰建筑物外墙下或墙外应布桩曰对独立基础尧箱形基础尧筏基尧基础边缘袁其到边桩的中心距一般不宜小于1个桩径袁或基础边缘到桩边缘的最小距离不宜小于150mm袁对条形基础边缘到桩边缘的最小距离应逸75mm曰对于荷载不均匀或偏心荷载受力条件袁按抗力和荷载调平的设计思想采用变桩距或变桩长布置曰不同基础埋深过渡段应采用不同的桩长曰后浇带到主楼间是否布桩袁应根据建筑物荷载大小尧荷载是否偏心尧裙房及其基础的刚度尧地基土条件尧裙房是否对称设置以及地基变形计算结果等而定遥十一是对于多种桩型复合地基设计渊以2种桩型为例冤院由天然地基和主控桩复合形成复合地基袁将其视为一种新的等效天然地基曰将等效天然地基和辅桩复合形成复合地基袁求得的复合地基承载力即为2种桩型复合地基承载力遥3CFG桩复合地基施工一是施工设备和施工工艺选择不合理遥比如在深厚淤泥土中袁采用长螺旋钻泵送混凝土施工设备和施工工艺袁混凝土塌落度一般为18耀22cm曰采用振动成管施工设备和施工工艺袁混凝土塌落度一般为3耀5cm袁塌落度大袁桩体保持自身形状的能力弱袁导致充盈系数过大袁桩可能因自身坍塌而发生断桩遥二是采用长螺旋钻泵送混凝土施工设备和施工工艺易产生的问题遥桩端为饱和粉土尧粉细砂尧卵石等土或有承压水袁若采用常规侧开钻头袁通常易使阀门打不开袁桩端大量虚土存在导致桩无端阻袁承载力偏低曰若采用侧开门常规钻头袁怕阀门打不开袁先提钻30耀50cm袁然后再灌料袁桩端产生大量虚土袁桩无端阻袁承载力很低曰应将螺旋钻杆259.com.cn. All Rights Reserved.农业工程学叶片间的土清理干净再进行下一个桩的施工袁以免发生砸伤事件曰在具有饱和粉土尧粉细砂或淤泥尧淤泥质土的地基上施工时采用直径较大尧桩距较小的设计参数袁用长螺旋钻泵送混凝土施工袁发生窜孔曰在有承压水时袁承压水在桩体内发生渗流袁将细颗粒和水泥带走袁导致桩体强度降低遥承压水头很大时袁把混凝土带走曰设备未设置排气装置袁桩身混凝土中存有大量空气袁局部形成连通空洞遥三是施工桩顶标高宜高于设计桩顶标高50cm遥四是压灌桩的充盈系数宜为1.0耀1.2袁采用长螺旋钻泵送混凝土在含有砂土的地层中施工时袁充盈系数不宜约1.10遥五是输送泵型号应根据桩径选择袁输送泵到钻机的距离不宜跃60m袁输送泵管布置不宜使用太多的弯管袁在冬季施工宜用棉被包裹管道遥六是提管速度应根据不同的地层进行调整袁但不能跃1.5m/min袁且必须与输送泵的输送能力相匹配遥七是打桩顺序应综合考虑土性和桩距袁在桩距较大的软土中袁可采用隔桩跳打[3-4]曰在桩距较小尧饱和松散的粉土中施工袁不宜采用隔桩跳打方案曰对于满堂布桩袁可采用中心向外推进或从一边向另一边推进的方案遥八是采用振动沉管打桩机施工袁没有野跑桩冶袁断桩没有接起来袁单桩承载力偏低遥九是冬季施工中的问题遥混凝土制备采取加热水措施袁水温过高尧混凝土凝固太快袁施工经常堵管曰未采取保温措施就进行开挖桩间土及剔桩现代农业科技圆园11年第5期4CFG桩复合地基检测一是施工设备的安装不规范袁褥垫层厚度未达15cm袁褥垫层四周没有原土约束袁甚至个别检测单位只铺2cm褥垫袁导致桩间土不能很好的分担荷载袁而导致桩荷载过早地达到极限遥二是泡槽和长时间曝晒桩间土袁含水量发生很大变化的条件下做复合地基静载试验袁导致试验结果不合理遥三是当P要S曲线是平缓的光滑曲线时袁没有注意可按相对变形值确定承载力特征值袁且该值不应大于最大加载压力的1/2遥由平缓光滑的P要S曲线确定复合地基承载力时容易发生如下错误院只注意s/b渊或s/d冤等于0.01所对应的压力袁而忽视了不应大于最大加载压力1/2的限制曰只注意最大加载压力的1/2袁而忽视了s/b渊或s/d冤等于0.01所对应压力的限制遥四是复合地基静载试验前未对桩做低应变检测袁试验后发现承载力偏低袁而分析原因时桩初始状态已不存在袁无法准确判定事故原因遥五是静载试验最大加载量的控制偏小袁或只等于使用承载力的2倍袁且承载力由最大加载量的1/2控制时袁将合格的工程误判为不合格遥六是低应变检测试验点选择遥平面上应均匀分布曰并注意随机选点袁保证缺陷桩统计比例的真实性遥七是检测桩的龄期过短袁或是桩身强度未达规范要求袁试验时承载力由桩身强度控制曰或是桩土界面处土的强度未恢复到原土强度袁试验结果承载力偏低遥[1]中华人民共和国建设部袁国家质量监督检验检疫总局.GB5007-2002建筑地基基础设计规范[S].北京院中国建筑工业出版社袁2002.[2]中华人民共和国建设部.JGJ79-2002建筑地基处理技术规范[S].北京院中国建筑工业出版社袁2002.[3]中国建筑科学研究院.JGJ94-2008建筑桩基技术规程[S].北京院中国建筑工业出版社袁2008.[4]阎明礼袁张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践[M].北京院中国水利水电出版社袁2001.工作袁导致桩间土和桩体混凝土受冻袁复合地基承载力不满足要求曰冬季施工时混凝土入孔温度不得约5益曰现场取试块放置于露天袁没有采取养护措施袁导致送实验室试验不合格遥十是机械清土大量断桩曰清土断桩头后袁轮胎式运土车随.com.cn. All Rights Reserved.意行走导致桩间土形成橡皮土遥十一是褥垫层铺设宜采用静力压实法袁当基础底面下桩间土的含水量较小时袁也可采用动力夯实法袁夯填度渊夯实后的褥垫层厚度与虚铺厚度的比值冤臆0.9遥渊上接第256页冤产业污染遥应严禁在饮用水水源地附近发展有污染的产业袁严格实行污染物排放总量控制袁严厉打击违法排污行为袁加快推行清洁生产袁杜绝产业废水直接排放遥三是积极控制农业面源污染遥在指导农户合理施用低毒尧低残留的农药尧化肥的基础上袁大力发展循环农业袁开展农村环境治理袁加大对生活污水无害化处理和村屯河塘整治力度袁推进农村改厕和沼气池建设袁逐步建设一批乡村垃圾处理站遥同时袁出台彰武县水污染防治规范性文件袁从源头上确保饮水安全遥2.5严格管理袁强化服务一是建立农村饮水安全工程运行管理的长效机制遥尽快出台叶农村饮水安全工程运行管理办法曳袁明晰彰武县农村饮水工程所有权袁明确以国家投资为主兴建的规模较小的跨村或单村供水工程袁形成的资产归受益群众所有袁由村民委员会或受益范围内的用水户统一进行管理遥同时袁落实农村饮水安全工程的建设和管护责任袁尤其是健全完善小型供水工程管理机构尧管理机制尧管理制度遥二是让农民群众吃上明白水尧放心水遥科学测算并制定农村饮水安全工程水价成本袁按照既要保证工程有必要的运行管理经费尧又要考虑群众的承受能力的原则袁合理确定水价遥建立和完善2605参考文献农村饮用水安全监测体系袁卫生部门应定期对农村供水站进行水质监测袁以指导农民安全饮用遥三是加大饮水工程后续建设的养护和管理力度遥各级政府应加强农村供水站的配备设施建设袁完善供水站功能遥水利部门应发挥管理的主体作用袁切实履行职责袁加强资金监管袁防止农村供水站资产流失遥2.6全面宣传袁营造氛围围绕加强安全饮水健康教育这一主题袁教育尧卫生尧水利等部门应协调配合袁对在校学生普及饮水卫生安全尧水源环境保护及节水知识袁并通过学生把这些知识传递给家庭其他成员袁增强农民群众水资源忧患意识尧环保意识和饮用水安全意识曰相关部门应调动并充分发挥农户改水的积极性袁使他们主动参与到饮水安全工程建设管理之中袁给全县农民群众一个清洁安全的生存空间遥[1]于天晓袁朱文平.延边朝鲜族自治州农村饮水安全现状及对策研究[J].吉林水利袁2010渊10冤院33-34袁48.[2]包宏.甘肃省中部干旱山区农村饮水安全工程现状与建设发展思路探讨要要要以甘肃省会宁县为例[J].水利经济袁2010袁28渊5冤院67-69.[3]蒋吉发.坚持野四集中冶推进新时期农村安全饮水工作[J].四川水利袁2010渊5冤院77-78袁76.[4]杨肖.盘县实施农村饮水安全工程纪实[J].珠江现代建设袁2010渊5冤院28-29.3参考文献