CFG桩最新规范.doc

.CFG桩最新规范CFG桩最新规范一、一般规定 1、 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法适用于处理粘性土、粉土、沙土和桩端具有相对硬土层、承载力标准值不低于70KPa的淤泥质土、非欠固结人工填土等地基。2、 水泥粉煤灰碎石桩桩端应位于相对硬的土层上。 3、 水泥粉煤灰碎石桩复合地基按承载力设计师必须进行地基变形验算。 二、设计 1、 水泥粉煤灰碎石桩桩径d宜取350-600mm. 2、 桩的平面布置，可只布置在基础范围内。 3、 桩距s应根据设计要求的复合地基承载理、土性、施工工艺等确定，宜取3-6倍桩井。当在饱和粘性土中挤土成桩时，桩距s不宜小于4倍桩径。 4、 桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求： fcu3Rk/Ap 式中fcu桩体混合料试块（边长150mm立方体）标准养护28d无侧限抗压强度平均值（KPa) RK-单桩承载力标准值（KN),应按本规范9.2.8条取值。 5、 桩顶应设置垫层，褥垫层厚度宜取100-300mm,当桩径、桩距大时褥垫层厚度宜取高值。 6、 褥垫层材料宜用粗砂、中砂、级配砂石，碎石的最大粒径不宜大于30mm. 7、 水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力标准值，宜通过现场复合地基载荷实验确定，初步设计时也可按下式估算： fsp,k=mRk/Ap+(1-m)fs,k 式中fsp,k复合地基承载力标准值（KPa); m桩土面积置换率； 桩间土强度发挥系数，宜取0.9-1.0对变形要求高的建筑物可取低值； fs,k桩间土承载力标准值（KPa)。 8、 单桩承载力标准值Rk的取值，应符合下列规定： (1)当用单桩静载荷实验确定单桩极限承载力标准值Ruk后，Rk可按下式计算： Rk=Ruk/sp 式中sp调整系数，宜取1.50-1.60,一般工程或桩间土承载力高、基础埋深大以及基础下桩数较多时应取低值，重要工程、基础下桩数较少或桩间土为承载力较低的粘性土时应取高值。 (2)当无单桩载荷试验资料时，可按下式计算； Rk=Upqsili+qpAp 式中Up桩的周长（m); qsi桩侧第层土德济限侧阻力标准值（KPa)可参照岩土工程勘察报告； qp桩的极限端阻力标准值（KPa),可参照岩土工程勘察报告； li第层土的厚度（）。 9、 地基处理后的变形计算应按现行的国家标准建筑地基基础设计规范GBJ7的有关规定执行，复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的倍，值可按下式确定： fsp,k/fki 式中fki基础地面下第层土的天然地基承载力标准值。 变形计算经验系数s根据地区沉降观测资料及经验确定，也可采用表的树脂。 表变形计算经验系数 s Es(Mpa)2.54.07.015.020.0 s1.11.00.70.4 0.2 注：Es为变形计算深度范围内压缩模量的当量值，应按下式计算： AiEs=Ai/ Esi式中Ai第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值； Esi基础底面下第i层土的压缩模量，桩长范围内的复合土层模量取值。10、 地基变形计算深度必须大于复合土层的厚度，并满足现行的国家标准建筑地基基础设计规范GBJ7中地基变形计算深度的有关规定。三、 施工1、 水泥粉煤灰碎石的施工，应按设计要求和现场条件选用相应施工工艺，并应按照国家现行有关规范执行： (1)长螺旋钻孔灌注成桩，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、人工填土地基； (2)泥浆护壁钻孔灌注成桩，适用于粘性土、粉土、砂土、人工填土、碎石（砾）石土及风化岩层分布的地基； (3)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩，适用于粘性土、粉土、砂土等地基，以及对噪音及泥浆污染要求严格的场地； (4)沉管灌注成桩，适用于粘性土、粉土、淤泥质土人工填土及无密实厚砂层的地基。 2、 长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工和沉管灌注成桩施工除应执行国家现行有关规范外，尚应符合下列要求： (1)施工时应按设计配比配置混合料，投入搅拌机加水量由混合料塌落度控制，长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的塌落度以为180-200mm，沉管灌 注成桩施工的塌落度宜为30-50mm,成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm; (2)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应同拔管速度相配合，以保证挂内有一定高度的混合料，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料；沉管灌注成桩施工拔管速度应按均匀线速度控制，拔管线速度应控制在1.2-1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度可适当放慢 (3)施工时，桩顶标高应高出设计桩顶标高，高出长度应根据桩距、布桩形式、现场地质条件和成 桩顺序等综合确定，一般不应小于0.5m. (4)成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天应做一组(3块)试块（边长为150mm的立方体），标准养护28d,测定其抗压强度； (5)沉管灌注成桩施工过程中应观测新施工桩对已施工桩的影响，当发现桩断裂并脱开时，必须对工程桩逐桩静压，静压时间一般为3min，静压荷载以保证使断桩接起来为准。 3、 复合地基的基坑可采用人工或机械、人工联合开挖。机械、人工联合开挖时，予留人工开挖厚度应由现场开挖确定，以保障及械开挖造成桩的断裂部位不低于基础底面标高，且桩间土不受扰动。 4、 褥垫层铺设宜采用静力压实法，当基础底面下桩间土的含水量较小时，也可采用动力夯实法。 5、 施工中桩长允许偏差为100mm,桩径允许偏差为20mm,垂直度允许偏差为1%.对满堂布桩基础，桩位允许偏差为0.5倍桩径；对条形基础，垂直于轴线方向的桩位允许偏差为0.25倍桩径，顺轴线方向的桩位允许偏差为0.3倍桩径，对单排布桩桩位允许偏差不得大于60mm。四、 质量检验 1、复合地基检测应在桩体强度满足试验荷载条件时进行，一般宜在施工结束2-4周后检测。 2、复合地基承载力宜用单桩或多桩复合地基载荷试验确定，复合地基载荷试验方法宜符合本规范附录A的规定，试验数量不应少于3个试验点。 3、对高层建筑或重要建筑，可抽取总桩数的10%进行底应变动力检测，检验桩身结构完整性。 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）的设计与应用 期刊门户-中国期刊网2009-8-25来源:建筑科技与管理2009年第7期供稿文/杨宏昌1，夏杰2导读水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）具有施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉的特点期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（1.西安中勘工程有限公司陕西西安710016；2.陕西省建设工程质量安全监督总站陕西西安710016）【摘要】水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）具有施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉的特点，目前已成为应用最为普遍的地基处理技术之一。近年来随着其理论和工艺的不断提高，其应用范围愈来愈广，其中在小高层建筑地基处理中应用较多，在一些地区已应用到了3135层建筑。本文通过利用单桩承载力计算复合地基承载力工程实例，介绍CFG桩的设计、施工与存在问题。【关键词】水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）；单桩竖向承载力特征值；复合地基承载力；复合地基沉降量计算；设计施工中误区Application of cement fly-ash gravel pile (CFG pile) Design Yang Hong-chang, Xia Jie (1. Xian survey Engineering company LimitedXianShaanxi710016;2. Shaanxi Provincial supervision of construction quality and safety stationShaanxiXian710016)【Abstract】Cement fly-ash gravel pile (CFG pile) has the construction of fast, short duration, quality, easy to control, low-cost characteristics of the application has become the most common one of the foundations of processing technology. In recent years, with its theory and the continuous improvement process, and its increasingly wide range of applications, including high-rise building in a small foundation to deal with the application of more, in some areas has been applied to the 31 35-storey building. In this paper, through the use of single pile bearing capacity of composite foundation bearing capacity of the project an example, CFG pile design, construction and there are problems.【Key words】Cement fly-ash gravel pile (CFG pile); Eigenvalues of vertical bearing capacity of single pile; Bearing capacity of composite foundation; Settlement Calculation of composite foundation; Design and construction errors 1. 工程概况水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）是由水泥、煤粉灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，由桩、桩间土和褥垫层一起构成的复合地基，适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基1。尤其是作为“九五”攻关项目-长螺旋钻管内泵压水泥粉煤灰碎石桩施工工艺的成功研究，克服了沉管成孔工艺的CGF桩的缺陷，CFG桩的使用范围更加广泛2。某工程位于西安市西南郊大寨路与团结南路交叉口西南角，楼高22层， 1层地下室，基础埋深7m。 建筑尺寸4627m。剪力墙结构，片筏基础，基底压力标准组合值Pk=594KPa。 2. 工程地质条件场地地貌单元属古皂河二级阶地，非湿陷性场地。地下水埋深10.0310.52m，场地地层自上而下依次由填土（Qml4）、黄土（Q2eol3）、黄土（Q2eol3）、古土壤（Q1el3），粉质粘土（Q1al+pl3）、中粗砂（Q1al3）、粉质粘土（Q1al+pl3）、粗砂（Qal+pl2）、粉质粘土（Qal+pl2）、粉质粘土（Qal+pl2）、粉质粘土（Qal+pl2）等构成。 CFG桩设计桩端持力层选择厚度较大，层位稳定，力学性能好的中粗砂，桩长取17.80m。桩径d =400mm，桩距1.2m，排距1.04m，桩身周长Up=0.4=1.257m，桩身截面积Ap=0.22=0.1257m2。桩身混凝土强度等级C25，桩顶预设置200mm厚级配砂石褥垫层。设计计算时层土平均厚度按3.50m、4.68m、8.39m、1.23m取值；层土侧阻力特征值qsia分别按32KPa、34KPa、36KPa、50KPa取值；层土端阻力特征值qpa按1000KPa取值。桩间土承载力折减系数取0.75，地基处理后桩间土的承载力特征值fsk取140KPa1。 3.1 CFG桩复合地基承载力计算。依据JGJ79-2002规范计算等效圆直径de=1.051.2m=1.26m，根据JGJ79-2002规范公式7.2.8-2计算桩土面积置换率m=d2/d2e=0.42/1.262=0.1008。据该规范公式9.2.6估算单桩竖向承载力特征值Ra=Upni=1qsili+qpAp=797.8+125.7=923.5KPa，桩体试块抗压强度fcu3RaAp=22040KPa(公式9.2.7)，复合地基承载力fspk=m RaAp+(1-m)fsk= 0.1008923.50.1257+0.75(1-0.1008)140=740.6+94.4=835KPa Pk=594 KPa (公式9.2.5)，计算结果承载力满足要求。 3.2 CFG桩复合地基变形计算。复合地基分层压缩模量：=fspk/fak=835/140=6.0(JGJ79-2002公式9.2.8-1)，黄土Es=6.09.3=56MPa，古土壤Es=6.017.2=103MPa，粉质粘土Es=6.020.4=122MPa，中粗砂Es=6.050=300MPa。 基底压力准永久值5940.94=558KPa，对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力P0=P-rmd=558-6.5516.5=450KPa(d取基础实际埋置深度)。 按GB50007-2002规范5.3.5公式S=sS=sni=1P0Esi (zii-zi-1i-1) 计算复合地基沉降量如下。根据GB50007-2002规范5.3.6公式Sn0.025ni=1Si，2.810.025236.4=5.91mm。地基压缩层厚度Zn为基础底面下基层35m。压缩模量当量Es=AiAi/Esi =23.926/0.5253=45.55MPa，依据GB50007-2002表5.3.5取s=0.2，最终沉降量S=sS=0.2236.4=47.3mm。 根据西安市沉降观测资料，CFG桩复合地基最终沉降量约在40mm左右。 4. CFG桩复合地基施工该工程采用长螺旋钻成孔、管内泵压混合料灌注成桩。施工顺序为：测放桩位钻具对准孔位钻机成孔提钻泵送混凝土同步实施成桩桩间土开挖破桩头。施工钻至设计深度后，准确掌握提拔钻杆时间，钻孔进入土层预定标高后，开始泵送混合料，管内空气从排气阀排出，待钻杆内管及输送软管、硬管内混合料连续时提钻。混合料泵送量与拔管速度相配合，提拔钻杆中应连续泵料，特别是在饱和砂土、饱和粉土层中不得停泵待料，避免造成混合料离析、桩身缩径和断桩。根据工程实践，混合料坍落度过大可能造成混合料泌水、离析，泵压作用下骨料与砂浆分离，导致堵管；坍落度太小，则混合料流动性差，导致泵送压力过大或不能正常泵送，所以水泥粉煤灰碎石桩混合料坍落度最好控制在1620cm，且尽量取低值。施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高5060cm。清土和截桩选择正确的方法，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。褥垫层铺设宜采用静力压实法（当桩间土的含水量较小时也可采用动力夯实法），材料多为粗砂、中砂、或碎石，碎石粒径宜为820mm，不得选用卵石，由于卵石咬合力差，施工时扰动较大，褥垫层厚度不容易保证均匀1。褥垫层厚度一般为1030cm，虚铺铺厚度可按公式h=H（H为褥垫层厚度，为夯实度，一般取0.870.90）2计算。施工过程中每台机械一天作一组3块混凝土试块，标准养护，测定其立方体抗压强度。CFG桩检测中往往发现的大量浅部断桩主要表现在桩顶标高以下23米内的桩长范围内，开挖发现多为桩间土挖除过程中挖掘机挖斗碰撞桩头所致或是破桩头方法不对。正确的方法是，桩间土尤其是桩周土的清除必须为人工清除。破桩头时在桩顶标高位置同一水平面按同一角度对称放置2个或4个钢钎，用大锤同时击打，将桩头截断。严禁用钢钎向斜下方向击打或用一个钢钎单向击打桩身。最好用截桩机截桩2。清运桩时严禁大型设备在CFG桩场地通行，西安北郊张家堡广场西侧某工程7#、8#楼人工凿除CFG桩头后用低应变法检测结果桩身基本完整，但在褥垫层施工前桩身完整性检测时断桩却高达37%，究其原因是由于CFG桩桩径较小，抗剪力较差，清理CFG桩头时用装载机和大型运输车扰动桩体所致。 5. CFG桩复合地基验收CFG桩施工完毕，一般在28天后对CFG桩和CFG桩复合地基进行检测。检测包括低应变对桩身完整性检测和静载荷试验对承载力检测。静载荷试验检测数量一般为总桩数的0.51.0%，且单体工程不少于3组，低应变检测数量一般为桩数的10%1。检测时试验点应随机分布的原则选取。在CFG桩静荷载检测中发现个别桩承载力小或沉降大，经低应变检测发现这类桩多为断桩或严重缩径的缺限桩。为保证载荷试验的代表性，进行载荷试验的桩在试验前应进行低应变检测，保证所检桩为完整桩。另外由于地层原因或工艺原因造成大量的缺限桩时，宜增大低应变抽检量。另外CFG桩验收还应包括桩数、桩位偏差、褥垫层厚度及其夯实度、桩体试块抗压强度等内容，这些在验收时往往被忽略。在湿陷性黄土地区CFG桩检测中，根据静荷载试验取得的复合地基承载力特征值是地基土在天然含水量情况下的承载力特征值，当地基浸水时，桩侧摩阻力将会有不同程度的降低，所以检测报告中应注明其承载力特征值为地基土在天然含水量状态下的承载力特征值；个别工程中桩身上部置于自重湿陷性地层中，根据静荷载试验取得的复合地基承载力特征值或单桩承载力特征值应不但要扣除自重湿陷性地层部分的正摩擦阻力，还要扣除负摩擦阻力，负摩擦阻力扣除时，长螺旋成孔工艺可按-10KPa（自重湿陷量的计算值70200mm时）或-15KPa（自重湿陷量的计算值200mm）扣除3。 6. CFG桩设计施工中的误区由于粉煤灰价格上涨，一些施工单位改用低标号水泥，但桩的标号应该是