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1、 建筑技术论文：CFG桩在某高层住宅楼群地基处理中的应用 摘要本文结合商丘城市您好“商”字16号工程1#3#楼高层住宅采用CFG桩复合地基处理的工程实例，探讨了CFG桩地基处理方法，并介绍了该工程的地基处理效果，以及应注意的问题。关键词复合地基；CFG桩；地基处理；褥垫层1引言商丘地处豫东平原，地貌类型属黄河冲积平原的一部分。地理位置位于龙海和京九两大铁路干线交汇处，位置优越，交通便利。近年来，随着城市化进程的加快，一批高层建筑物拔地而起，而传统的一些地基处理方法(水泥土搅拌桩、灰土桩、人工挖孔夯击碎石桩等)和基桩类型(钻孔灌注桩、沉管灌注桩、钢筋混凝土预制桩等)已不能满足城市现代建筑既经济又
2、安全的需求，在此背景下，CFG桩作为一种新的地基处理方法于2004年12月被应用到商丘高层建筑。其中，商丘城市您好“商”字16号工程高层住宅楼群是应用CFG桩复合地基处理的较有代表性的典型工程之一。CFG桩复合地基处理技术是一种高粘结强度的半刚性桩，单桩承载力高，采用褥垫层和桩间土紧密结合形成复合地基，以达到良好的地基处理效果，并且具有施工速度快，工期短，质量容易控制，造价低，施工文明等优点，近年来，在全国大中城市得到推广应用。特别是在CFG桩被正式纳入建筑地基处理技术规范JOJ792002中之后，使得该种地基处理方法进一步规范化、推广化。笔者试图通过商丘城市您好“商”字16号工程高层住宅楼群
3、应用CFG桩复合地基处理的实例，以期其施工更加完善，在本区更好的推广应用。2工程和地质概况2，1工程概况：商丘城市您好“商”字16号工程位于商丘市“商”字南150米神火大道路东，南临宇航路，地理位置优越，交通便利。该工程供包括4栋楼，其中1#3#楼为高层住宅楼，高度22层，框剪结构，4#楼为大卖场，高度2层，框架结构，均带一层地下室，基础埋深为自然地表下4.5米。2，2地质概况：本工程最大勘探深度为自然地表下61.0米，在此勘察深度范围内场区地基土为第四系全新统河流相冲洪积物，其主要岩性成份主要为粉土和粘性土组成，自上而下共划分为14层，其各层土的物理力学指标，见表1。3CFG桩复合地基设计3
4、，1地基处理方案的优化比较：本工程勘察报告中就地基基础方案评价中1#3#高层住宅楼共给出复合地基和桩基础各两种类型，其中复合地基分别为：高压喷射注浆复合地基和CFG桩复合地基；桩基础分别为：钻孔灌注桩和混凝土预应力管桩，就本工程地基处理方案，委托方、设计单位和勘察单位参与了论证。基本分析如下：(1)钻孔灌注桩和墙下承台粱基础：钻孔灌注桩为本区较为传统的基桩类型，其优点设备简单，便于安装，移动方便，无振动，噪音低，钻进速度快。缺点是废浆处理困难，污染场区，施工质量易产生缩径、断桩或泥皮过厚，影响桩的承载力。基础采用墙下承台梁基础，开间小，墙多，墙下布桩，造价高。(2)混凝土预应力管桩和墙下承台梁
5、基础：预应力管桩是本区较为新型的基桩类型之一，其优点是制桩统一，节约材料，施工速度快，单桩承载力高，质量容易控制。其缺点是桩侧土层的不均匀性和桩端持力层强度不够理想和不均匀性，会造成施工时桩长的难以控制，造成桩的浪费。这在临近的富饶新城国际工程中已表现比较突出，本工程引以为戒。另外桩直径大时，沉桩困难。(3)高压喷射注浆法复合地基和筏板基础：高压喷射注浆法复合地基形式本区应用较少。施工质量不宜控制，且地基处理强度偏低，强度增长速度较慢。(4)CFG桩复合地基和筏板基础：CFG桩复合地基在本区是新的地基处理形式之一，但考虑到在全国大中城市应用于处理高层和超高层建筑物的经验已很成熟，结合场区地质和
6、周边环境条件，本着安全经济的原则，综合分析确定本场区比较适合采用具有穿透能力强、低噪音，无振动，无污染、无泥浆，施工效率高和质量容易控制的长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺。3，2CFG桩复合地基设计：CFG桩复合地基主要设计参数包括桩长、桩径、桩距、桩体强度和褥垫层等。桩径：按一般施工经验桩径d400mm；桩长：根据场区地层结构特点，以桩长适中、桩端取相对较好的土层作为桩端持力层为基本思路，取第(7)层土作为持力层，确定桩长L=13m；桩距：考虑到桩侧范围内的土质主要为粉土，且已饱和，所以桩距尽量加大，最后按单桩承载力和要求的复合地基结合地层结构反算置换率后综合确定桩间距，最终确定桩间距s1.3m。
7、单桩竖向承载力特征值Rs的取值：当无单桩载荷试验资料时，按下式估算：Ra=Upqsi+qpAp式中：Up一桩的周长(m)；n桩长范围内所划分的土层数；qsi桩周第i层土的侧阻力，kpa；qp一桩端阻力特征值，kpa；一第i层土的厚度，m；经计算Ra557KN。因基础类型为筏板，所以CFG桩布置采用正方形布桩，根据md2de24002(1.131300)20.074。又fspkmRaAp+(1-m)fsk=412kpa400kpa。满足设计要求。其中，Ra=557KN，=0.75，m=0.074，fsk=120kpa，Aa=0.1256m2。桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求：fcu3RaAp
8、=13.6kpa。工程实际设计混凝土强度等级为C20，满足要求。褥垫层：厚度取300mm，材料为级配砂石，粗砂占30，碎石占70，碎石粒径小于30mm。4CFG桩施工根据建筑场区周边环境条件和场区土质情况，综合分析采用长螺旋钻孔管内泵压成孔工艺。考虑到桩长范围内地下水位相对较高，且浅部多以粉土为主，故在施工时，采用隔行隔桩跳打，很好的避免了邻桩窜桩的现象，确保CFG桩的施工质量，整体工程施工较为顺利。5CFG桩的检验5，1 CFG桩复合地基检测：施工完毕28天后，甲方委托具备相应资质的单位进行了单桩复合地基载荷试验和低应变检测，其检测结果如表2。从上述1#3#楼单桩复合地基载荷试验结果，结合报
9、告中的ps曲线来看，加荷均没有达到极限荷载，单桩复合地基沉降量均小于25mm，复合地基承载力满足要求。低应变检测结果表明桩身质量满足设计要求。部分桩浅部断裂系机械开挖不当所致。建筑物施工过程中对1#3#楼均进行了沉降观测。各建筑物主体封顶时的沉降量均小于8mm。5，2 CFG桩复合地基验槽时存在的问题：本工程在地基验槽时发现有以下异常情况：桩位偏移、浅部断裂、缩径、扩径、桩头松散等。分析原因主要有以下施工原因分别造成的。桩位偏移施工时上部空桩长，钻机垂直度掌握不够；浅部断桩机械开挖造成；缩径、扩径钻机提升速度、泵压等没有掌握好；桩头松散桩顶标高控制偏低，并夹泥。6结束语(1)商丘城市您好“商”字16号工程采用CFG桩复合地基处理效果较好，大大提高了地基承载力，控制和减小了建筑物地基变形，达到了预期设计目的。(2)通过本工程施工，说明CFG桩施工方便，施工速度快，造价低廉，对高层建筑来说是一种比较理想的地基处理形式，应进一步在商丘对广应用。(3)本工程说明用CFG桩处理以粉土为主的新近沉积地基土是适宜的。(4)一支有经验的施工队伍和好的施工管理对保证CFG桩的施工质量尤为重要。
