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1、南水北调东线八里湾泵站枢纽工程CFG桩工艺性实验方案一、概况:八里湾泵站枢纽工程的主泵房基础处理采用C20、?50水泥粉煤灰碎石桩,有效桩长19.78~18.30m,桩间距1.75m,梅花型布置,共7711m,桩顶设置300mm厚中粗砂褥垫层322.5m3。单桩承载力为640KN,设计复合地基承载力为380KPa。本次试验桩的地点选定在泵房前进水池位置,距离工程桩4m。二、水泥粉煤灰碎石桩施工方法八里湾泵站枢纽工程共Φ50水泥粉煤灰碎石桩426棵,采用长螺旋管内泵压砼施工工艺,配有混凝土输送泵连续填料加密,桩身强度等级为C2
2、0。三、长螺旋钻孔压灌CFG桩的质量优点:1、适应性强:该桩型适用于粘性土,粉土,填土等各种土质,能在有缩径的软土、流沙层、沙卵石层、有地下水等复杂地质条件下成桩。2、桩身质量好:由于混凝土是从钻杆中心压入孔中,混凝土具有密实、无断桩、无缩颈等特点,并对桩孔周围土有渗透、挤密作用。3、单桩承载力高:由于是连续压灌超流态混凝土护壁成孔,对桩孔周围的土有渗透、挤密作用,提高了桩周土的侧摩阻力,使桩基具有较强的承载力、抗拔力、抗水平力,变形小,稳定性好。4、采用干成孔的长螺旋钻机无振动排土钻进,无需泥浆护壁,因而无泥浆污染。5、采
3、用泵送混凝土,边提钻边压灌混凝土,提钻与成桩同步进行,大大加快了施工速度。6、成桩时采用压力浇灌混凝土,既改善了桩周土体性能,又保证了桩身质量,避免了缩颈、断桩现象,提高了单桩承载力,保证了该工艺既能在易坍塌的土层成孔成桩,又能在地下水丰富的土层中成孔成桩,避免了水下浇筑混凝土质量难以保证的缺点。四、施工准备及场地平整:1、施工准备首先应修好施工机械及进场的便道,接通施工电源,在准备施工桩的地段,用推土机将地表压实推平。2、主要机具设备采用CFG履靴式系列长螺旋钻机(GZL60型),带硬质合金钻头。混凝土拌制、泵送设备。(1
4、)长螺旋钻孔机钻孔机采用履靴式行走,钻具采用长螺旋钻具,其常规直径为Φ500,它与普通钻具相比有以下不同点:①该钻具有中心管内灌注混凝土的功能,且其顶部设有泄气阀,中心管直径为156mm。因为混凝土输送软管内径为125mm,为了使输送到钻顶中心管中的混凝土能自由下落,并冲开底部的活瓣,保证自落后的混凝土将中心管内的空气排到顶部泄出,因此中心管直径需大于125mm,为156mm。②中心管的底部(即钻头处)有混凝土出口,出口处有两片可开闭的活瓣。钻具开始钻削土体之前,将活瓣闭合,以防止土、砂或水进入中心管内,泵输送混凝土时将活瓣
5、打开。③动力部分为双电机。采用双电机主要是为了预留输送混凝土的中心管,双电机功率为2×75kW。(2)输送泵及输送管与长螺旋钻具中心管相匹配,现场采用HBT80混凝土输送泵和Φ125输送管。工作泵压一般为4MPa~6MPa。Φ125输送软管与长螺旋钻具中心管相连,既可方便钻机移动,又可保持搅拌后台位置的相对稳定,无需多次移位,混凝土的搅拌选用现场搅拌。通过混凝土泵料斗输送到钻机中心管提钻成桩,完成混凝土的灌注施工工作。3、原材料的质量控制该工艺试验桩砼采用梁山混凝土厂的商品混凝土进行,对该料的塌落度、和易性等进行检测后再进行
6、灌注。并现场留试块对混凝土强度进行验证。五、实验桩施工工艺1、工艺流程:桩位放点→搅拌混合料→长螺旋钻机就位、成孔→压灌混合料→边提升钻杆边压灌混合料→成桩、桩体养护→检测。2、压灌钻机就位,保持平整、稳固,钻杆与地面保持垂直,垂直度偏差不大于1%。在机架或钻杆上设置标尺,以便控制和记录孔深。下放钻杆,使钻头对准桩位点,调整钻杆垂直度,然后启动钻机钻孔,达到设计深度后空转清土,在灌注前不得提钻。3、待钻机钻至设计标高后,须继续尽快投料,保证成桩标高及密实度的要求。钻杆预提200mm左右,然后启动高压泵灌注混凝土,边灌注边提钻
7、杆,提升速度要与泵送速3度相适应,确保中心管内有0.1m以上的混凝土,灌注时根据泵送量及时调整提速,直至成桩。若因意外情况出现等待时间大于初凝时间,则应重新钻孔成桩。4、桩管拔出地面确认成桩符合设计要求后、清理孔口,用粒状材料或粘土封顶。按施工顺序放下一个桩位,移动桩机进行下一根桩的施工。5、施工时,桩顶标高一般不应小于0.5m。6、冬季施工时混合料如孔温度不得低于5℃。7、桩顶混凝土密实度差,强度低,可以采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。8、成桩过程中,抽样做混合料试块,每台机械一天应做一组(3块)试块(边长150
8、mm立方体),标准养护,测定其立方体28d抗压强度不小于C20。9、清理桩间土和桩头,检测桩基合格后,人工清除预留的30cm厚土层,采用风镐凿除桩头至设计标高,禁止竖向劈凿桩头,以防破坏桩身质量。凿除桩头后,及时清理整平场地。六、质量标准及质量检测1、主控项目、一般项目A、水泥、粉煤灰、砂