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岩土研究院

造纸厂地基处理工程

379 2022-04-25 09:54:27

工程概况

南京造纸厂轻涂胶印纸车间为二层(局部三层、四层)框排架结构。该车间建筑面积为11600m²,占地面积为5580m²,车间全长 240m。设计要求承载力 f≥160kPa,沉降不超过80mm,差异沉降不超过 3%。原先拟采用碎石桩复合地基或预制方桩方案。经现场试验。碎石桩复合地基满足不了强度和变形的要求。而预制桩造价文太高。经技术和经济比较,最终采用CFG桩加固方案。厂房基础为独立基础和条形基础。独立桩基下布桩按 3d 间距布置,条基根据其宽度布置成单排或二排 CFG桩。裤垫层材料为石属,厚度 15cm。

工程地质条件

南京造纸厂轻涂胶印纸车间位于长江北岸漫灌地貌单元上。场地内主要地层为长江漫滩相,各层土的物理力学性质指标见表 6-5。各土层描述如下,

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施工工艺试验

一、沉管制桩过程地基土中的超孔隙水压力

在饱和软粘土地基中施工,为确保施工质量,在施工现场对振动沉管制桩过程地基土中产生的超孔隙水压力进行了量测。孔压测头埋设位置如图6-15所示,所有测头都位于I∶层淤泥质粉质粘土层中。

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下面绘出了 A、B桩施工时,1号孔的015号孔压测头量测的孔隙水压力变化曲线(图6-16)。

沉管制桩过程分为三个阶段;沉管、投料和拔管。孔压测头距 A桩 0.7m,从图6-16可见,A桩施工引起的超孔隙水压力比较大,最大值为80kPa,但消散得较快,沉管过程中引起的超孔隙水压力在投料的时间间隔内,已得到大部分的消散,拔管过程引起的超孔隙水压力的升高亦随移机时间间隔基本得到消散。

孔压测头距B桩1.4m,沉管、拔桩过程中引起的超孔隙水压力较A桩施工时引起的超孔隙水压力小,最大值为28kPa。

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二、连续施打对桩身质量的影响

为弄清楚连续施打对桩身质量的影响,在现场进行了连续施打和跳打的试验。试桩外径为 437,7cm,桩距为1.2m,连续施打过程中,施打相邻的试验桩时,发现刚打完的试验桩桩身混合料出现上涌现象,而采取跳打措施的试验桩未出现此情况。从桩身开挖检膏结果,连续施打的 CFG 桩桩身被挤扁,桩径较小。而跳打的 CFG 桩桩径较规则。没有发现被挤扁的现象,直径约为φ36cm。质量较好。可见采取跳打措施方能保证工程质量。

三、桩身混合料坍落度及拔管速率对桩身质量的影响

在现场进行了坍落度为8~1Ocm 和坍落度为2~4cm 的沉管制桩试验,发现坍落度为8~10cm的混合料沉管制桩完毕,桩顶浮浆较多,厚度达lm 左右。坍落度为 2~4cm 的混合料沉管制桩完毕,桩顶浮浆较少,只有 10cm 左右。坍落度大,浆液较多较稀,由于拔管的振动作用使混合料密实,充填满孔隙后多余的浮浆被振至桩顶,因而影响桩身质量。坍落度小,浆液较稠较少,正好充填石子、石屑级配的空隙,因而桩顶浆液较少,对桩身质量有利。另外由配比试验得知,坍落度小,需水量少,水灰比小,强度高。从现场试验可知,CFG桩桩身混合料的坍落度采用3cm左右施工是比较合适的。

另外,从现场所进行的拔管速率试验看,拔管速率不大于1.5m/min比较适宜。

CFG桩检测

现场进行的单桩复合地基和四桩复合地基检测结果如表6-6。

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经济效益比较

南京造纸厂轻涂胶印纸车间软弱地基采用上述施工工艺加固处理,整个地基处理于1989年4月结束,主体工程于1990年初完成。目前沉降已经稳定,沉降观测表明,大部分测点沉降为4~6cm。差异沉降远小于 3‰,达到设计要求。

该工程CFG桩地基处理工程造价(包括 CFG桩,条型基础及试验费)共163万元,比常用的钢筋混凝土桩基方案节约 30%(60 多万元)。