桩基选型-后注浆钻孔灌注桩和CFG桩复合地基.docx

桩基选型-后注浆钻孔灌注桩和CFG桩复合地基应用一、典型案例项目概述医科大学西北角A-2地块项目新建工程，位于山东第一医科大学西北方向，西侧毗邻医学大道，项目北侧济南市小清河，东侧为规划学校，主要功能为医科大教职工住宅，同时对外销售。经与甲方充分沟通后同意本项目进行桩基优化，经济效益达1057.14万元二、“双优化”实施情况本项目采用工程总承包（EPC）模式，群体工程包含21栋单体住宅工程，根据地质勘察情况地基基础采用桩基筏板基础。设计阶段桩基设计施工方案选型进行对比分析，在保证工程质量的前提下选出最优方案，节约施工成本。其中小高层住宅原定方案为灌注桩施工，经过对比两种灌注桩和CFG桩方案后，择优选择了CFG桩的施工方案。高层住宅进行了四种灌注桩方案选型的对比。方案经济对比18层方案：合价排名18层方案一（灌注桩）1451596.19218层方案二（灌注桩）1479457.241318层方案二（CFGtt）806582.889127层方案：合价排名27层方案一（灌注桩500）1671714.536427层方案二（灌注桩800）1649383.419327层方案三（灌注班700）1607293.406227层方案四（灌注桩600）1591994.7151经过方案比选最终选择了高层采用600m11后注浆钻孔灌注桩。小高层采用CFG桩最节约成本的方案。三、“双优化”实施中质量、安全、环保情况CFG桩和后注浆钻孔灌注桩符合国家倡导的绿色建筑、节能减排、保护环境的政策。CFG桩工艺性好由于大量采用粉煤灰.桩体材料具有较好的流动性.灌注方便.易于控制施工质量，同时可节约大量水泥钢材，利用工业废料.消耗大量粉煤灰降低工程费用。承载力提高幅度大，而且可调性强，CFG桩长可以从几米到20多米，可全桩发挥桩的侧阻力，桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40%70%之间变化,使得复合地基承载力具有很大可调性.进行设计时，可通过改变CFG桩的桩长桩距来达到不同的复合地基承载力.CFG桩同其他刚性桩样，具有桩体的刚度及变形模量远大于桩间土的共同特点。通过何种构造措施来有效地可靠地协调两者的变形是确保CFG桩土共同工作能否在荷载作用下形成复合地基的关键因此，通常情况下，在桩顶和基底间设置褥垫层，有效地调节了桩与桩间土在荷载作用下的变形，从而确保桩与桩间土的共同工作。这充分显示出CFG桩复合地基的柔性。后注浆钻孔灌注桩技术是指在灌注桩成桩经过一段时间后，采用预设在桩身内的注浆导管与其相连的桩端、桩侧注浆阀注入水泥浆后，从而使桩端、桩侧土体能够得到有效加固，有效提升单桩承载力，沉降得到有效减少。后注浆在钻孔灌注桩中能够起到两种作用：加固灌注桩底部的沉渣与桩侧泥皮；针对于桩底与桩侧区域定范围的土壤，采取渗透与压密注浆从而起到强化作用，有效增强桩侧、桩端的阻力，保障工程质量。四、创新点本项目优化效益1057.14万元。钻孔灌注桩的桩侧注浆以压密和劈裂为主，桩端注浆以渗透和压密为主。所谓劈裂注浆，即压入的高压浆体克服土体主应力面上的初始压应力，使土体产生劈裂破坏，浆体沿劈裂缝隙渗入土体填充空隙，并挤密桩侧土，促使土体固结从而提高注浆区的土体强度。如注浆区在桩底，则浆液首先在桩底沉渣区劈裂和渗透，使沉渣及桩端附近土体密实，产生“扩底”效应，使端承力提高，如注浆区在桩侧某部位，则该部位也同样出现“扩径”效应。桩底注浆后提高了桩端承力，桩侧摩阻力也有较大提高。后注浆后的单桩承载力提高30%100乐造价减少10%-20%oCFG桩复合地基目前多用于高层建筑中.CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间士、褥垫层一起形成复合地基。CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，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。这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变形减小，再加上CFG桩不配筋，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，造价减少20%-30%。本项目CFG桩复合地基和后注浆钻孔灌注桩在钻孔灌注桩的使用有助于新材料的推广，也有助于提高新材料的研发和生产，进而降低各项成本，符合国家经济转型的战略要求。五、适用范围与应用前景CFG桩复合地基承载力提高幅度大，而且可调性强。CFG桩长可以从几米到20多米，可全桩发挥桩的侧阻力，桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40%70%之间变化,使得复合地基承载力具有很大可调性。进行设计时，可通过改变CFG桩的桩长、桩距来达到不同的复合地基承载力。可适用于不同的基础形式，如独立基础、条形基础及筏式基础、箱型基础;也可适用于不同的土层结构，如既可用于挤密效果好的士,又可用于挤密效果差的土，且可带水作业。后注浆钻孔灌注桩以其低噪声、对周围环境影响较小、无挤土效应等特点，在住宅工程基础施工中被广泛应用。后注浆钻孔灌注桩技术，成桩时在桩底或桩侧预置注浆管路和注浆装置，待桩身达到一定强度后，通过注浆管路，利用高压注浆泵压注以水泥为主剂的浆液，对孔底沉渣和桩侧泥皮进行固化，从而消除传统灌注桩施工工艺固有缺陷，达到提高桩的承载力、减少沉降量的一种科学、先进的技术方法。地基基础采用了后注浆技术，其单桩承载力得到了明显的提高，并获得了较高的经济效益。六、获得的经济效益情况现阶段，本项目t基工程已经施工完毕。小高层住宅进行CFG桩和灌注桩的桩基经济分析对比，高层住宅的灌注桩进行经济分析：小高层住宅楼原设计的灌注桩桩基方案的实际施工成本为167.17万元/楼，高层住宅为147.94万元/楼。本项目A2地块共有21个单体住宅楼。经过对比优化后选定的桩基方案实际施工成本为：小高层住宅（CFG桩）80.65万元/楼，高层住宅159.19万元/楼。共计节约成本1057.14万元。1、优化前：147.94万元*15个楼+167.17万元*6个楼=3222.12万元2、优化后：80.65万元*15个楼+159.19*6个楼=2165.07万元优化效益合计：3222.12万元-2165.07万元=1057.14万元七、“双优化”典型案例实施图片后注浆钻孔灌注桩CFG桩复合地基