CFG桩施工技术及造价影响因素分析.doc

CFG桩施工技术及造价影响因素分析 90年代以来，CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩的简称，即cement flyingash gravel pile)被广泛应用于房屋建筑和公路地基处理等方面。具有施工快捷便利，工程质量易保证的特点。1.CFG桩特点(1)CFG桩复合地基承载力提高幅度大，地基变形小；(2)在同一建筑物基础中，桩的直径固定，易于施工；(3)施工工艺包括长螺旋钻孔管内泵压砼成桩、振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔灌注成桩。桩长可根据工程实际情况设计确定，不受施工机械能力和施工条件局限，可操作性好；(4)成桩质量可靠，桩长和桩身质量可用直接手段进行监测；(5)复合地基中由于桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力，工程造价大大降低，在我省大部分地区造价在400元m3以下；(6)施工速度快，文明施工。2.适用范围适用于房屋建筑和公路等粘性土、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。3.工艺原理水泥粉煤灰碎石桩复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度桩，通过在基础和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层使得桩、桩间土共同承担荷载，使桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。无论桩端落在一般土层还是坚硬土层(桩端持力层宜选用承载力相对较高的土层)，均可保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间土表面应力大，桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载，使复合地基承载力提高，变形减小。4.工艺流程 长螺旋钻孔管内泵压砼成桩工艺流程：施工准备钻机就位钻至设计深度(在钻进同时及时清理桩土)边泵送混凝土边提升钻杆至施工面移位至下一桩位按上述工序施工至全部桩施工结束(待达到养护期后进行静载荷试验挖桩间土清凿桩头做低应变试验铺设褥垫层)。长螺旋钻干作业成孔灌注成桩工艺流程：施工准备钻机就位钻至设计深度(在钻进同时及时清理桩土)夯实孔底成孔一定数量后进行灌注移位至下一桩位按上述工序施工至全部桩施工结束(待达到养护期后进行静载荷试验挖桩间土清凿桩头做低应变试验铺设褥垫层)。5.影响CFG桩造价因素分析目前，大多数CFG桩的设计、施工是由一家地基处理单位完成的。因此，影响 CFG桩造价的主要因素有以下几方面：(1)设计阶段设计阶段除了考虑满足整体地基承载力之外，还要考虑特殊部位的地基承载力。如集水坑、电梯井等部位的承载力应另行验算，以免整体打桩完成后，因承载力不足而补桩，造成结算责任纠纷；另外，在满足承载力要求的前提下，基坑斜面上尽量少布桩，以减少后期斜面凿桩头的施工难度。工程实例：某小区1号楼CFG桩设计733根桩，施工时发现集水坑坑底只有两根桩。经验算，每个集水坑需补桩两根，共十二根。结算时建设单位提出，补打的十二根桩是地基处理单位设计疏忽造成的，所发生的费用应自行承担。(2)施工阶段a.施工准备阶段，钻机选型要充分考虑施工场地情况。避免钻机体积过于庞大而现场场地狭小(点式住宅此种情况较多)，上下基坑和钻孔移位时行动困难，从而延误工期。工程实例：某小区16号楼为30层点式住宅，每层两户，每户约200平方米，基坑面积仅为600平米，地基处理工期为十天。由于地基处理单位所用钻机体积较大，而现场坡道较陡场地狭小，仅进、出基坑就用了两天时间，严重影响总工期。b.合理安排钻孔行走路线，合理布置配套设备。防止漏桩和减少不必要的管线敷设，从而节约成本。c.钻出的土方要及时清运出基坑。余土如果不及时清运，不仅会影响到钻机的位移，还会影响到钻孔的定位精度，造成桩位偏移，严重的要补桩使成本加大。d.提钻、泵送压灌混凝土(压罐桩)是整个CFG桩施工最重要的环节。从材料上讲，混凝土的坍落度要适宜。坍落度过小会堵管，影响施工进度、浪费混凝土，造成成本加大；坍落度过大，成桩后干缩过大，桩体塌陷。如遇到含水量较大的土层，还会造成瓶颈桩、断桩等质量事故。其次是提钻速度和泵送混凝土速度。相关资料中规定提钻速度小于等于2.5米分钟(多为1.21.5米分钟)，此速度是在一般土层中的提升速度，若在含水量较高的砂层中应适当放慢，防止因流砂造成塌孔断桩的现象。实际施工时除了要注意提钻速度外，还要注意配合泵送混凝土速度，严格控制混凝土的压灌量，防止混凝土超灌量过大，造成材料的浪费。工程实例：某小区15号楼CFG桩施工中，由于商品混凝土坍落度过大，在7天内，仅仅施工了五根桩，其大部分时间是工人在拆混凝土泵管、通管，还报废了六根混凝土输送软管。最后换了一家混凝土供应单位才顺利进行。(3)其它因素首先，由于设计、施工是一家地基处理单位，往往会过于保守放大安全系数，从而造成设计值偏大、成本增加。其次在签订施工承包合同时，应注明结算计量标准(施工桩体积、有效桩体积)、具体工作内容如：是否包含清理桩间土、凿桩头、铺设褥垫层等。从甲方角度出发，合同中应约定包含所有内容。如仅仅是钻孔压灌，后续工序施工时出现质量问题，往往会造成责任不清，增加结算纠纷。工程实例：某小区15号楼，由于地基处理合同不包括挖桩间土、凿桩头等工作内容，而由主体施工单位承担。在施工中施工单位提出，由于超灌的混凝土都留在基底，挖土难度增加，要求索赔。另外发现有三根断桩，主体施工单位提出断桩是地基处理单位施工不当造成的，而地基处理单位认为桩体断裂是机械挖桩间土造成的。经协商，挖桩间土增加难度系数，并增加补强桩，费用由甲方承担。6.工程实例造价对比某小区，全部采用CFG桩进行地基处理，其中两栋住宅的造价指标对比如下：项目A号楼B号楼施工方式管内泵压混合料成桩，干作业成孔灌注砼，强度C20、C15，设计根数(有效桩长m)460(10.