砂土地层中的CFG桩的施工技术.doc

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资源描述

1、砂土地层中的 CFG 桩的施工技术摘要:采用 CFG(水泥粉煤灰碎石桩)对场内杂填土等软弱地基进行复合地基处理,提高地基承载力至设计要求。文章通过工程实例阐述水泥粉煤灰碎石桩的施工技术、质量通病与处理措施及实施效果。 关键词:CFG;地基处理;施工工艺 中图分类号:TU47 文献标识码: A 引言 在砂土地层的施工过程中,为了保证 CFG 桩的施工合理、并达到预期目标,施工人员必须要对 CFG 桩进行全面研究,在施工之前做好相应的准备工作,根据工程的实际情况拟定出合理的工作流程;在施工时严格按照工作流程进行,并采取合理有效的控制措施来控制工程的施工质量,保证 CFG 桩在软土地基施工中的质量。

2、 一、工程综述 (一)工程概况 某工程占地面积 2200m2,场地较为平坦。场地地层主要为第四系全新统上新统冲洪积成因的粉土、粘性土、砂土,地表为杂填土,场地地层分布较稳定。采用 CFG 桩对场内软弱地基进行复合地基处理,提高地基承载力至设计要求。 (二) 、水泥粉煤灰碎石桩简介 水泥粉煤灰碎石桩简称 CFG 桩,它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂加水拌和形成的高粘结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。CFG 桩可充分利用桩间土的承载力,共同作用,并可传递荷载到深层地基中去,具有较好的技术性能和经济效果。 (三) 、水文地质条件 场地地下水属第四系空隙潜水,地下水埋深 7.7m9.8m,

3、水位平均标高 17.50m,地下水水位年变幅约为 3.0m,综合考虑该地区水位历史及水位变化趋势,丰水期高水位可按 23.0m 考虑。 本工程设计桩身混合料强度等级为 C25,桩径 400mm,桩长大于15m(且桩端进入持力层深度3m) ,桩端持力层为第 79 层,设计桩复合地基承载力值为 550kPa。CFG 桩桩距为 1.5m,呈正三角形布置,如图1 所示。 图 1CFG 桩及基础构造示意图 二、CFG 桩的应用准备工作 (一) 、施工材料的准备及其配合比的确定 要想保证 CFG 桩在软土地基中的施工质量,施工人员需要采用的材料有水泥、砂与碎石等;并在配制材料的过程中,施工人员必须要按照相

4、关规定进行,一般来说,水泥、砂、碎石、水的配合比应该是1:2443:3823:07。 (二) 、施工场地的清理 施工场地的清理是非常有必要的,一方面能够保证施工环境的干净,另一方面能够顺利的完成工程的施工,提高工程的工作效率。一般来说,施工场地的清理包括以下四个方面:1)便道的修整与清理。施工人员应该对现有便道进行有效的修整,这样才能够保证线路的畅通。2)对地面上以及地下的障碍物进行彻底的清除,其中包括管线的迁移、树木的栽移、垃圾的处理等。3)在施工之前,施工人员应该在施工场地开挖相应的排水坑,避免场地中的积水影响到施工的质量。4)等到所有清理工作完成之后,应该采用相应的设备或者人工碾压的方式

5、将施工场地进行合理的碾压,从而保证场地的密实度。 (三) 、施工测量 首先,在进行测量之前,施工人员需要对施工现场铺设一层砂垫层,并根据工程的地形进行合理的放样工作;其次,测量人员需要再次对地面进行测量,并合理的设计地面的标高,将整理好的数据上交到监理部门,等到审核通过之后再根据相应数据绘制出实际的布桩图;最后,施工人员需要对场地进行袋装砂井的施工,完毕之后再根据已绘制的布桩图进行CFG 桩的放样工作。 三、施工要点 放线后进行两次以上的定位复核,并请监理复核认可。 桩提材料:42.5 号普通硅酸盐水泥;碎石:粒径采用 825mm;砂:含泥量5%;粉煤灰级别:级。混合料强度等级达到 C25,坍

6、落度16cm20cm,应尽量取低值。 钻进过程中应根据土层情况及时调整钻进速度,在钻杆上做好标记,一次达到设计深度,确保桩长和桩径。 首盘混合料灌注前,应用清水或用水泥砂浆清洗管路。注意桩底灌注质量,混凝土进入钻杆后方可提钻,提钻开阀门的高度不宜超过0.3m,在对桩底泵压混凝土时应停止提钻,并保持压力 0.5min。每泵压一次匀速提钻不超过 25cm,保证混合料淹没钻具 1.0m 以上。 桩头高度至少保证超过设计标高 50cm,实际经验证明 CFG 在桩头50cm 以下桩身的混合料质量较为稳定,骨料分部均匀,胶结好,切面光滑,切面基本不见气孔,从而可以确保设计桩长内的桩身质量。 投料时混凝土的

7、拌制不需要送往拌合站,只需要在施工现场进行均匀的拌制即可。但在拌制之前,工程师仍然需要进行室内试验,采用C15 混凝土的配合比进行配料,并严格按照比例进行配制,将原材料计量的误差限定在规定的范围之内。混凝土在搅拌过程中,应该要保证细砂、碎石、水泥均匀拌制,且搅拌时间一定要控制在 1min 以上。另外,施工人员还需要将混凝土原料的坍塌度控制在 80120mm 之间,将其堆放在现场时,施工人员必须要观察其含水量的变化,并做好详细的记录。 遇到砂、淤泥等地层应降低提钻速度,从而保证混合料始终充满钻杆。 搅拌、泵送或提钻要密切协调,减少桩身灌注时间。避免灌注过程引起的断桩。 成桩后一定注意保护好桩头,

8、严防重型机械行走、扰动,避免破坏桩身。 成桩后养护时间应大于 3d,之后方可进行桩间土的清除及桩头的剔除,桩间土的清除及桩头的剔除最好采用人工方式(这样可以有效的避免机械施工对桩身的破坏) 。剔桩头时由 2 人或 3 人同时进行,使用钢钎在同一个水平面从二个或三个角度同时剔凿,严禁从一个方向使桩单向受力。 四、施工过程注意事项以及常见问题 (一) 、提管过程很关键,提管过程的恰当与否直接影响桩基的质量 当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。严格控制拔管速率,拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩,而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀,桩项浮浆过多,桩身强度不足和形成混和料离析现象,

9、导致桩身强度不足。故施工时,应严格控制拔管速率桩的提拔速度控制在 1.52m/min。成桩过程应该连续进行,避免供料出现问题导致停机待料。该工地桩长介于 812m 之间,每次提管时间控制在8min 左右。这样就可保证成桩的质量。 (二) 、拔管过程避免反插 在拔管过程中若出现反插,由于桩管垂直度的偏差,容易使土与桩体材料混合,导致桩身掺土影响桩身质量,应避免反插。在工地施工过程中,停止灌注混凝土的时机比较难把握。一次当钻杆提出后量的桩顶标高稍低于实际桩顶标高,这时不可以继续往管道里灌注混凝土,因为在钻头脱离地面的时候会有土掉在桩顶混凝土上,继续浇注混凝土会导致桩夹泥甚至断桩,因此现在不做任何处

10、理,等到挖除桩顶土层作扩大装头的时候将桩接上。 (三) 、桩头空芯 主要是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时,管内充满空气,泵送混合料时,排气阀将空气排出,若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出,就会导致桩体存气,形成空芯。为避免桩头空芯,施工中应经常检查排气阀的工作状态,发现堵塞及时清洗。 (四) 、钻进困难 主要原因为遇到地下障碍物如石块、混凝土块,钻机功率不够或钻进速度太快造成憋钻。应选用硬质合金钻头,采用合适的钻速。遇到障碍时如障碍物不深,应进行清除后复钻,如不易挖出则改变桩位。 (五) 、桩端不饱满 这主要是因为施工中为了方便阀门的打开,先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头

11、上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔,影响 CFG 桩的桩端承载力。为杜绝这种情况,施工中前、后台工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。 (六) 、机械突发故障 对于 CFG 桩施工过程中机械设备发生故障时,应及时检修设备,尽快恢复正常施工。若桩机施工某根桩至一半时钻机发生故障,且 3h 内无法继续施工,可根据现场具体情况重新施工此桩,以保证 CFG 桩成桩质量,并对其进行小应变检测。 结束语 CFG 桩的使用,使地基土密实,容重增加,孔隙比减少,防止砂土在受震时液化,提高地基土的抗剪强度和水平抵抗力,避免地基产生滑动破坏,减少固结沉降使地基变均匀,起到置换、挤密作用,所以,现代施工中 CFG 桩的使用有着不可替代的作用。 参考文献 1建筑施工手册编委会.建筑施工手册M.北京:中国建筑工业出版社,2003. 2GB50202-2002,建筑地基基础工程施工质量验收规范.

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