碎石桩+GFG桩在油罐地基处理工程中的应用

1、碎石桩+GFG桩在油罐地基处理工程中的应用摘要：本文结合碎石桩联合CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）复合地基在某油罐地基处理工程中的应用，对碎石桩和CFG桩的施工要点，常见问题及处理措施进行了论述，并介绍了施工质量的检测方法，根据检测结果，对复合地基处理效果进行了评定，表明碎石桩联合CFG桩在油罐地基处理中取得了较好的效果，为类似工程的施工提供参考。关键词：碎石桩；CFG桩；油罐地基中图分类号：TU4文献标识码：A文章编号：碎石桩复合地基和CFG桩复合地基在油罐地基处理中处理中已经广泛应用，但在实际应用中不难发现会出现以下问题，当地基处理全部采用碎石桩方案时，变形不能满足设计要求，但当全部采用CFG

2、桩时，设计又过于保守。基于以上的考虑，出现了组合型复合地基，而其中最常见的组合就是碎石桩和CFG桩的组合。对于松散填土可利用碎石桩等振动挤密效应初步加固桩间土，消除地基土的液化，再利用CFG桩复合地基等获取更高的承载力，减少压缩层的变形，具有较好的经济效益和社会效益14。1工程概况及工程地质条件拟建某油罐容量为10104m3，油罐场地原为海域，经人工吹填形成陆地，后又进行场地平整，浅部分布有吹填土及淤泥软弱土层，且厚度大，分布范围广，不能满足拟建油罐的承载力及变形要求，要进行地基处理。场地土层按照地基土的沉积分布特点及工程地质性质，自上而下可分为以下三个单元层：第一单元层为填土及新近海相沉积地

3、层，属软弱地层。可分为吹填土、淤泥、中砂3个亚层。第二单元层为第四系下更新统冲海积及海积地层，属相对软弱地层，可分为粘土、中砂、粉土、粉质粘土4个亚层。第三单元层为第四系下更新统海积及冲海积地层，属工程性质较好的沉积地层。2地基处理方案选择根据工程特点和勘察场地的地层结构，对油罐地基考虑两种处理方案：预制桩（预应力管桩或预制方桩）或钻孔灌注桩方案；碎石桩加CFG桩复合地基方案。方案的地基处理方式为桩基础，当采用此方案时，一方面上部软弱土层不进行预处理，压缩性高，提供给桩的侧摩阻力有限，并可能由于负摩擦产生附加沉降；另一方面由于油罐区域下无稳定的而良好的砂层作为桩端持力层，需进行造价较高的承台建

4、设，将导致总体建设费用增加。方案的地基处理方式为复合地基，考虑到碎石桩是水平挤、振，可以提高上部软弱土层的承载力，消除液化，而CFG桩属于刚性桩，能提供较高的承载了，将两者结合，既可以达到消除地层液化的目的，又能获得较高的承载力，因此最终采用振冲碎石桩+CFG桩复合地基处理方案。具体设计参数如下：（1）振冲碎石桩：采用75kW振冲器，环墙外三排护桩按环形布桩，桩径800mm，环墙内按正方形布桩，桩径1000mm。桩距1500mm，桩长8.5m，共计2746根。（2）CFG桩：采用长螺旋钻孔管内泵压混凝土灌注法成桩，环墙下按环形布桩，环墙内按正方形布桩，桩径400mm，桩距1500mm，桩长采用

5、变桩长设计，罐中心范围内桩长28.5m，外围桩长26.5m，共计2351根，桩身材料为C35混凝土，桩体上部设置4m长的钢筋笼。（3）处理后的复合地基承载力特征值要求大于260kPa，碎石桩单桩承载力特征值要求大于100kN。3施工3.1碎石桩施工工艺及要点（1）对桩：施工机具就位，起吊振冲器对准桩位；（2）成孔：启动高压水泵和振冲器，水压可采用0.20.6MPa，水量用200400L/min，造孔速度不大于2m/min，为了控制深度，在振冲器的导杆上焊上钢筋作为深度标识，记录振冲器经各深度（每两米）的水压、电流值和时间；（3）清孔：造孔后边提升振冲器边冲水直至孔口，再放至孔底，扩大孔径并使孔

6、内泥浆变稀，清孔次数视施工情况而定；（4）成桩：向孔内倒入一批填料，每次填料厚度不宜大于50cm，当振冲器密实电流达到且留振时间达到58秒后，将振冲器上提0.30.5m；加密应从桩底标高开始，逐段向上进行，中间不得漏振，加密长度为2050cm。3.2碎石桩施工常见问题及处理措施（1）桩位偏移预防措施：振冲器对准桩位后，先打开高压水泵，冲出桩位孔后再开振冲器；软弱地层经常检查桩位。（2）塌孔预防措施：根据现场下料情况,尽量减少清孔次数或不清孔直接下料在规范允许的范围内尽量减少造孔、清孔的时间，防止因长时间的振动及孔内水对孔壁的不断冲刷及浸泡造成塌孔；造孔后及时成桩。（3）串孔土质较软，容易出现串

7、孔，造成振冲器被石料卡住。处理办法：振冲器卡住后不要强行上提或下压振冲器，应在原位增加留振时间，待碎石在振冲器的振动及自重下稍有松动的情况下再小幅度地上下反复提拉振冲器，使孔内疏通。（4）软弱层的处理表现形式：投料量特别大；密实电流难以达到。处理方法：采用连续填料，但每次填料量适当加大，同时适当增加留振时间。3.3CFG桩施工工艺及要点（1）桩机就位。（2）钻头中心对准桩位点，并调整桩机的水平度和钻杆的垂直度。（3）将钻头上提少许，将钻头两侧的合门关闭，徐徐下沉入土中，开始低速漫转，等钻头全部没入土中到预定深度，停止转动。（4）开始泵送混合料，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相

8、匹配，提拔管速度宜控制在2m/min左右（如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度应适当放慢），直到地面。（5）移位：注意桩机移动路线，防止对刚施工桩的挤压。（6）下钢筋笼：将孔口弃土清理干净，将提前制好的钢筋笼吊入孔内，将平板振捣器置于钢筋笼上，将钢筋笼徐徐振入混合料中，至设计标高。3.4CFG桩施工常见问题及处理措施CFG桩施工过程中质量控制要素主要有：桩位偏差、缩径或断桩现象、堵管、窜孔等。（1）桩位偏差控制放线过程；加强施工过程控制（2）缩径或断桩现象桩施打顺序主要有连续施打和间隔跳打两种，软土中或桩距较小时，连续施打可能造成缩径；如果混凝土输入量跟不上桩体需要的混凝土量，即钻头一直在混凝土面上，

9、土体的侧向力就会使土体回缩，也会桩导致产生缩径或断桩5。措施：根据土质情况及桩间距大小，选择合适的制桩方式，如隔行跳打；使混凝土泵输出的混凝土与桩机的提拔速度相匹配，混凝土输出量一定要大于桩机提拔后桩体需要的混凝土量，保证钻头在提升过程中一直埋在混凝土里一定深度。（3）堵管堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一6。它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人劳动强度，还会造成材料浪费。产生堵管的原因及预防措施有以下几点:商品混凝土配合比不合理。当混凝土中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混凝土和易性不好,常发生堵管。商品混凝土质量有缺陷。坍落度太大的混凝土,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料