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水泥粉煤灰碎石桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩(简称CFG桩),桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。
水泥粉煤灰碎石桩复合地基具有承载力提高幅度大,地基变形小等特点,适用范围较大。就基础形式而言,既可适用于条形基础、独立基础,也可适用于箱基、筏基;在工业厂房、民用建筑中均有大量应用。就土性而言,适用于处理黏性土、粉土、砂土和正常固结的素填土等地基。对淤泥质土应通过现场试验确定其适用性。
水泥粉煤灰碎石桩不仅用于承载力较低的地基,对承载力较高(如承载力fak=200kPa)但变形不能满足要求的地基,也可采用水泥粉煤灰碎石桩处理,以减少地基变形。
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冬期施工时,应采取措施避免混合料在初凝前受冻,保证混合料入孔温度大于5℃,根据材料加热难易程度,一般优先加热拌合水,其次是加热砂和石混合料,但温度不宜过高,以免造成混合料假凝无法正常泵送,泵送管路也应采取保温措施。施工完清除保护土层和桩头后,应立即对桩间土和桩头采用草帘等保温材料进行覆盖,防止桩间土冻胀而造成桩体拉断。
长螺旋钻中心压灌成桩施工中存在钻孔弃土。对弃土和保护土层采用机械、人工联合清运时,应避免机械设备超挖,并应预留至少200mm用人工清除,防止造成桩头断裂和扰动桩间土层。对软土地区,为防止发生断桩,也可根据地区经验在桩顶一定范围配置适量钢筋。
褥垫层材料可为粗砂、中砂、级配砂石或碎石,碎石粒径宜为5mm~16mm,不宜选用卵石。当基础底面桩间土含水量较大时,应避免采用动力夯实法,以防扰动桩间土。对基底土为较干燥的砂石时,虚铺后可适当洒水再行碾压或夯实。
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柱锤冲扩桩法成孔方式有如下三种:
1)冲击成孔:基本的成孔工艺,条件是冲孔时孔内无明水、孔壁直立、不塌孔、不缩颈。
2)填料冲击成孔:当冲击成孔出现塌孔或缩颈时,采用本法。这时的填料与成桩填料不同,主要目的是吸收孔壁附近地基中的水分,密实孔壁,使孔壁直立、不塌孔、不缩颈。碎砖及生石灰能够显著降低土壤中的水分,提高桩间土承载力,因此填料冲击成孔时应采用碎砖及生石灰块。
3)二次复打成孔:当采用填料冲击成孔施工工艺也不能保证孔壁直立、不塌孔、不缩颈时,应采用本方案。在每一次冲扩时,填料以碎砖、生石灰为主,根据土质不同采用不同配比,其目的是吸收土壤中水分,改善原土性状,第二次复打成孔后要求孔壁直立、不塌孔,然后边填料边夯实形成桩体。
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