1、1工程地基长螺旋钻孔管内泵压 CFG 桩复合地基施工技术摘要:本文根据工程应用 CFG 桩实际情况,详细介绍长螺旋钻孔管内泵压 CFG 桩的主要特点,适用范围,技术原理、并对其施工工艺进行了探讨。 关键词:长螺旋钻孔管内泵压 CFG 桩施工 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号: 1 前言:CFG 桩是由水泥、粉煤灰、骨料等混合材料加水半合而成的高粘结强度桩。通过设置一定厚度的柔性褥垫层,由桩、桩间土、褥垫层一起组成复合地基,共同承担基础上部传来的荷载,CFG 桩当前较为流行的施工工艺是长螺旋钻孔-管内泵压混合料灌注承装工艺。其具有成本低、沉降均匀、承载力较高、无污染、无振动、低噪音
2、、易操作、效率高、工期短等特点,目前已在建筑工程上得到广泛应用。 2 工程实例:洛阳某高层住楼工程,地基承载力特征值为 110Kpa,满足不了竖向承载力要求,本着满足结构要求和经济的原则,设计选用C25 强度等级 CFG 桩,桩径 400mm,桩距为 1.6m,桩长 15m,施工桩长15.7m,处理后复合地基承载力特征值 fak350kpa。桩体采用 ZKL600B长螺旋钻孔机成孔,管内泵压混合料灌注成桩,共计 1219 根 。 3 技术要求 3.1 状体原材料 23.1.1 水泥:采用 P.O32.5,无受潮结块。其质量应符合现行国家标准硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 (GB175 等的规定)
3、。水泥应具有良好的保水性能,使混合料在泵送过程中不宜泌水。水泥进场时应有出厂合格证,并有进场复试报告。 3.1.2 碎石:采用粒径 520 连续级配的干净坚硬碎石,其针片状颗粒含量不宜大于 10%,含泥量不大于 2%,且应符合国家现行标准普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验办法JGJ53 的规定。 3.1.3 砂:采用中砂,通过 0.315mm 筛孔的砂不应少于少于 15%。含泥量不大于 3%,不得含有草根、垃圾等杂物。 3.1.4 搅拌用水:采用饮用水。 3.1.5 外加剂及矿物掺合料:为了使拌合料满足可泵性要求,应掺用泵送剂或减水剂,并掺用、级粉煤灰。粉煤灰的掺量应经试配确定,其进场时应有
4、出厂合格证,并有进场复试报告。所掺用的外加剂及粉煤灰的质量应符合现行国家有关标准、技术规范等的规定。 3.2 混合料配合比设计 混合料配合比施工前应按设计要求,由具有相应资质的实验室进行配合比计算,适配确定。 3.2.1CFG 桩混合料的设计强度等为 C25。 3.2.3 混合料的塌落度为 18-22cm。 3.2.3 混合料的水灰比应控制在 0.4-0.5 之间。 3.2.4 混合料砂率为 40%-45%。 3.2.5 混凝土拌制前应测定砂、石含水率,本根据测定结果调整材料3用量,出具施工配合比。拌制过程中应严格按施工配合比及规范的要求准确计量。 施工前进行成桩工艺试验,以检验设备、工艺、技
5、术参数是否满足设计要求。 4 施工工艺 4.1 成桩工艺流程 桩定位装机就位钻孔至设计深度钻杆内泵压灌注混凝土提升钻杆灌注孔底混凝土边泵送边提升钻杆成桩钻机移位封桩顶桩混凝土养护土方开挖静载及低应变检测褥垫层铺设。 打桩顺序:应从外围或两侧向中间打,采用隔排隔桩跳打法,新打桩与已打桩间隔时间不少于 7d。 4.2 操作工艺要点 4.2.1 桩定位:根据设计桩位平面图及现场桩位基准点,用全站仪坐标定位,并进行桩位复核,无误后按沉桩顺序将桩逐一编号,每一个桩位均用钢管打入基底 50cm,灌入白灰做标记,并设置样桩,以供桩机就位后定位。 4.2.2 桩机就位:应平整、稳固、位置准确,使钻杆垂直对准桩
6、位中心,垂直度允许偏差不大于 1%,钻进时不发生倾斜、移位。 4.2.3 钻孔前用 1:1 水泥砂浆润滑混凝土输送管及钻杆内壁。 4.2.4 钻进:钻孔前应对桩位进行复核,并在桩架上或桩管上做控制标尺,以控制钻孔深度,后均匀旋转钻杆进行钻孔,钻进速度应控制在2.0m/min 左右,钻至设计标高。钻孔时应控制电机的电流及钻杆的倾斜4度,若发生斜孔或其他异常情况时,应及时采用相应措施进行处理。成孔过程中应准确记录其钻进速度及地质情况。 4.2.5 灌注成桩:当钻至设计标高后空转 30s,停止钻进,开始泵送混合料,当钻杆芯管充满一定数量混合料后开始提钻杆,匀速拔管,其提升速度应控制在 1.2-1.5
7、m/min 左右。送料提钻是保证 CFG 桩施工质量的关键环节,要准去掌握提钻的时机,钻杆提升的速度必须与泵入混合料的速度相配,不允许拔管工程出现反插,严禁先提管后泵料。在提钻过程中要保证钻杆内有一定高度的混合料,防止提空,且避开在砂土、粉土层停顿、以防止断桩或缩颈。拌合料充盈系数控制在 1.2 以上。成桩过程宜连续进行,应避免因供料慢而导致停机待料。灌注成桩完成后,桩顶采用湿粘土桩封顶进行保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。 输送泵及输送管应与长螺旋钻具中心管相匹配,现场采用 30 型混凝土输送泵和 125 输送管输送混凝土,工作泵压力 4Mpa-6 Mpa。125输送软管与长螺旋
8、钻具中心管相连,即可方便钻机移动,又可保持搅拌后台位置相对稳定,无需多次移位,即可满足一个工程的需要,混凝土的搅拌可根据工程实际情况选用以下两种形式:一是现场搅拌;二是用商品混凝土。两者均可通过混凝土泵料斗输送到钻机中心管提料成桩,完成混凝土的灌注施工工作。 4.2.6 移机:当上一根桩施工完毕后,钻机移位,进行下一根桩施工。下一根桩施工前,还应将待施工桩位进行复核,确保桩位准确。 4.2.7 应及时清除成桩面层的浮浆;成桩时排出的砂、砾石,随二次5挖土时挖出,运至指定位置。 4.2.8 开槽及桩头处理 CFG 桩复合地基应在桩体强度符合实验荷载条件时进行,一般在施工结束 2-4 周。检测合格
9、方可进行土体开挖,因设计桩顶标高距地表不深,采用人工开挖,以防止对桩体和桩间土产生不利影响。 如果在基槽开挖和剔除桩尖时造成桩体断至桩顶设计标高以下,必须采取补救措施。假如断裂面距桩顶标高不深,可用 C20 细石混凝土接桩至设计桩顶标高。注意在接桩头过程中保护好桩间土。 4.2.9 褥垫层 褥垫层铺设:褥垫层位于桩顶和桩间土的上部,根据地基承载力和装的刚度等因素确定,设计采用 300mm 厚级配砂石,碎石粒径不宜大于3cm。 褥垫层虚铺厚度按下式控制 h=H/ 式中:h-褥垫层虚铺厚度;H-褥垫层设计厚度;-夯填度,一般取 0.87-0.9. 褥垫层宽度比基础宽度要大,其宽出的部分不宜小于褥垫层的厚度。可采用碾压、夯实、振动等方法压实。每层材料应铺摊均匀,一般碾压不得少于 3 遍,压至密实不松动为止。 5 结语 长螺旋钻孔管内泵压 CFG 桩已在本工程上得到成功应用。CFG 桩复合地基充分发挥桩、桩间土的承载力,使复合地基具有一定抵抗水平荷载6的能力,并对地基不均匀沉降有一定补偿作用,确保结构的安全可靠。