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时间:2018-10-20
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1、浅谈CFG桩施工工艺及质量控制措施:CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)复合地基为近年来广泛应用的一种地基处理方案,该工艺施工简便、进度快、质量便于控制。本文介绍CFG桩几种成桩施工方法,主要阐述振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的工艺流程,并对施工中常遇的质量问题提出有效的控制措施。 关键词:CFG桩施工工艺质量控制 1.CFG桩简介 CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,是一种由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌制而成的高粘结强度桩。该桩通过桩顶与基础之间铺设一定厚度的褥垫层,使
2、桩身、桩间土共同受力形成复合地基,从而提高整个地基的承载力。根据成桩工艺不同,一般有三种施工方法: 1)振动沉管灌注成桩法:由配重铁块结合弹性动力头作用,将沉管插入地下并挤压周边土体成孔,通过沉管灌注、振密混合料成桩的施工工艺。 2)长螺旋钻孔灌注成桩法:由双动力电动机带动螺旋钻杆,在动力头及钻杆重力作用下,通过螺旋钻杆返渣成孔,然后灌注混合料成桩的施工工艺。 3)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩法:成孔工艺同上,利用混凝土输送泵及长螺旋内管泵压混合料成桩的施工工艺。 CFG桩成桩工艺分析
3、表 成桩工艺适应地层优点缺点 振动沉管灌注成桩粉土、砂性土、粘性土、素填土、淤泥质土、松散砂层。1.通过振动挤压周边土体,提高天然地基承载力;2.利用沉管振密混合料,可选塌落度较小混合料(3~5cm),节约水泥用量。1.振动噪声污染严重,对周边环境影响较大;2.挤压已打桩体,容易造成缩径或断桩。 长螺旋钻孔灌注成桩地下水以上的粉土、粘性土、素填土、中等密实以上砂土。1.无振动、低噪音、环境影响小; 2.施工进度快、效率高。1.只能适应地下水以上地层,施工条件存在极限性;2.孔底有虚土、沉
4、渣,影响桩端承载力;3.孔壁自稳性差,容易导致缩孔或塌孔,影响成桩质量。 长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩粉土、砂性土、粘性土、素填土、淤泥质土、砂砾石层、卵石层。1.无振动、低噪音、环境影响小; 2.施工进度快、效率高、成桩质量便于控制。1.混合料和易性要求较高、塌落度大(16~20cm),施工成本增大;2.管路较长,弯头多,容易发生堵管现象。 2.施工工艺流程 CFG桩最常用的成桩方法有振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩两种方法,现对两种施工工艺分述如下: 2.1振
5、动沉管灌注成桩施工工艺流程 1)桩位放样:根据设计桩位图采用全站仪测量放样,经监理工程师复核后施工,桩位偏差≤10mm。 2)桩机就位:桩机就位后机座铺设平稳,对中桩位,沉管垂直度偏差≤1%。 3)振动插入沉管:沉管过程中保持桩机稳定,防止因振冲挤密地基产生沉降而引起机身倾斜或错位,沉管插入设计深度后及时灌注混合料。沉管插入遵循隔孔跳打的施工顺序。 4)拌制混合料:按设计配合比配制混合料,混合料搅拌须均匀,搅拌时间不得少于2min,坍落度为30mm~50mm。 5)灌注混合料:将混
6、合料灌入管内,直至混合料面与进料口齐平。 6)振动拔管:开机后,留振5~10s开始拔管,拔管速度匀速上升,拔管速率控制在1.2~1.5m/min,如遇淤泥质土等可液化地基,拔管速度应适当放慢。在拔管过程中,应对管内补充灌入混合料。 2.2长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工工艺流程 1)桩位放样:根据设计桩位图采用全站仪测量放样,经监理工程师复核后施工,桩位偏差≤10mm。 2)桩机就位:桩机就位后支座铺垫平稳,对中桩位,然后通过机架对中器校正钻杆垂直度,垂直度偏差≤1%。 3)长螺
7、旋钻孔:关闭钻头阀门并检查其密封性,向下移动钻杆至桩位点,启动电机,将钻头旋转至设计标高。成孔过程应先慢后快,避免钻杆摇晃导致桩位偏差过大。 4)拌制混合料:按设计配合比配制混合料,混合料和易性良好,坍落度控制在160mm~200mm。 5)泵压混合料:钻孔达到设计标高后,开始泵压混合料,泵送混合料应连续进行。 6)拔管:当混合料灌入管内,继续泵送2~3下即可拔管,拔管速度应与混合料泵送相配合,以避免桩体缩径、断桩和超浇混合料。反之,当排气(浆)阀溢出水泥砂浆时,为避免超浇混合料应暂停泵送
8、,且继续拔管(拔管高度按内管填充量与桩身体积换算,预留桩身充盈系数)。在拔管过程中,应及时对管壁残留渣土进行清理,防止渣土高空掉落,确保施工安全。 3.质量控制措施 3.1振动沉管灌注成桩质量控制措施 1)缩颈和断桩:振动沉管灌注桩施工特点是挤土成孔灌注成桩,在施工作业中,新打桩对已打桩有挤压作用,容易造成已打桩缩颈或断桩。另外沉管提升速度太快也易造成缩颈或断桩,经过大量工程实践认为:拔管速率控制宜为1.2~1.5m/min。2)桩体强度不均匀:在成桩过程中,为控制平均速度,一般采用提升一
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