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灰土挤密桩法是利用柴油锤打桩机锤击沉管挤压成孔,使桩间土得以挤密,用灰土填入桩孔内分层夯实形成灰土桩,并与桩间土组成复合地基的地基处理方法。
施工前的准备工作
1、材料要求
土料:可采用素黄土及塑性指数大于4的粉土,有机质含量小于5%,不得使用耕植土;土料应过筛,土块粒径不应大于15mm。
石灰:选用新鲜的块灰,使用前7d消解并过筛,不得夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂质,其颗粒径不应大于5mm,石灰质量不应低于二级标准,活性Ca+MgO的含量不少于60% 。
对选定的石灰和土进行原材料和土工试验,确定石灰土的干密度、含水量等技术参数。拌合采用集中拌合设备,确保充分拌合及颜色均匀一致,灰土的夯实含水量宜控制在含水量±2%之间,边拌合边加水,确保灰土的含水量为含水量。
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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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水泥粉煤灰碎石桩可只在基础内布桩,应根据建筑物荷载分布、基础形式、地基土性状,合理确定布桩参数:
对框架筒结构形式,筒和外框柱宜采用不同布桩参数,筒部位荷载水平高,宜强化筒荷载影响部位布桩,相对弱化外框柱荷载影响部位布桩;通常筒外扩一倍板厚范围,为防止筏板发生冲切破坏需足够的净反力,宜减小桩距或增大桩径,当桩端持力层较厚时加大桩长,提高复合地基承载力和复合土层模量;对设有沉降缝或防震缝的建筑物,宜在沉降缝或防震缝部位,采用减小桩距、增加桩长或加大桩径布桩,以防止建筑物发生较大相向变形。
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柱锤冲扩桩施工应符合下列规定:
1. 宜采用直径300mm~500mm、长度2m~6m、质量2t~10t的柱状锤进行施工。
2. 起重机具可用起重机、多功能冲扩桩机或其他机具设备。
3. 柱锤冲扩桩复合地基施工可按下列步骤进行:
1)清理平整施工场地,布置桩位。
2)施工机具就位,使柱锤对准桩位。
3)柱锤冲孔:根据土质及地下水情况可分别采用下列三种成孔方式:
①冲击成孔:将柱锤提升一定高度,自由下落冲击土层,如此反复冲击,接近设计成孔深度时,可在孔内填少量粗骨料继续冲击,直到孔底被夯密实;
②填料冲击成孔:成孔时出现缩颈或塌孔时,可分次填入碎砖和生石灰块,边冲击边将填料挤入孔壁及孔底,当孔底接近设计成孔深度时,夯入部分碎砖挤密桩端土;
③复打成孔:当塌孔严重难以成孔时,可提锤反复冲击至设计孔深,然后分次填入碎砖和生石灰块,待孔内生石灰吸水膨胀、桩间土性质有所改善后,再进行二次冲击复打成孔。
当采用上述方法仍难以成孔时,也可以采用套管成孔,即用柱锤边冲孔边将套管压入土中,直至桩底设计标高。