CFG桩施工工艺总结

2024-05-18

CFG桩施工工艺总结（共7篇）

CFG桩施工工艺总结篇1

0 引言

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称 (即Cement Flying-ash Gravel pile) 。CFG桩复合地基由CFG桩、桩间土和褥垫层共同组成, 常用在高速铁路上加固软土地基, 结构见图1。

1 CFG桩复合地基的加固机理

1) 桩体置换作用。在CFG桩复合地基中, 水泥经水解和水化反应以及与粉煤灰的凝硬反应后, 生成稳定的结晶化合物, 这些化合物填充了碎石和石屑的孔隙, 将这些骨料粘结在一起, 因而提高了桩体的抗剪强度和变形模量。2) 挤密效应。采用振冲沉管法施工, 使桩间土得到一定程度的挤密。对松散的单粒结构 (松散砂、松散土体) , 在振冲荷载作用下, 可使单粒、松散结构变成密实的稳定结构, 土体物理力学性质得到改善, 提高单桩承载力, 同时也提高了复合地基的承载力。3) 褥垫层的调整均化作用。CFG桩采用最大粒径不大于3 cm的级配砂石、碎石或粗砂、中砂, 形成厚度为10 cm～30 cm的褥垫层, 使桩体承担的荷载相对减少, 桩间土的承载力得以充分发挥, 基底的接触压力也得到了均化和调整, 从而保证了桩土共同工作。4) 排水效应。CFG桩由于在普通混凝土拌合料中掺入粉煤灰, 因此具有很强的渗透性, 桩体相对于土体构成了渗透性很好的竖向排水、减压通道, 可以有效地消散振冲产生的超孔隙水压力的增高, 加速土体的排水和固结。

2 工程概况

2.1 地质概况

某高速铁路路基, 高5.2 m, 边坡1∶1.5, 基床表层为0.7 m的级配碎石, 之下是4.5 m A, B组填料。地基土体各层土质力学指标由上到下依次为:①人工填筑土:ρ=21 kN/m3, C=20 kPa, ϕ=40°, [σ]=180 kPa/m;②松软土:ρ=19.1 kN/m3, C=13 kPa, ϕ=7°, [σ]=100 kPa/m;③碎石土:ρ=21 kN/m3, ϕ=30°, [σ]=250 kPa/m;④泥岩夹砂岩、灰岩 (W3) :ρ=22 kN/m3, ϕ=40°, [σ]=300 kPa/m。

2.2 设计参数

经综合比较, 设计单位拟采用CFG桩复合地基加固技术。具体设计为:CFG桩直径50 cm, 梅花形布置, 桩间距1.5 m。加固宽度为路堤坡脚外2 m, 加固深度打穿软土层后伸入下卧泥岩夹砂岩、灰岩持力层0.5 m, 桩长为4.5 m～9.5 m。CFG桩顶部铺设一层80 kN/m土工格栅及0.5 m厚的砂砾石垫层。

2.3 施工要求

CFG桩设计采用长螺旋钻孔施工, 属非挤土成桩工艺。

3 施工工艺

1) 桩机进入现场, 并进行设备组装。2) 桩机就位, 保持水平、稳固, 调整钻杆与水平地面垂直, 确保垂直度偏差不大于1%。3) 启动钻机, 起落钻头保持均匀速度, 确保不碰撞孔壁。钻至下卧持力层W3泥岩夹砂岩层或石灰岩层0.5 m以上, 停机。4) 对各编号CFG桩的钻进深度均做好记录, 对土层变化处进行鉴别并测定进入持力层的深度。5) 成孔至下卧持力层W3泥砂岩层0.5 m以上后, 停止钻进, 检查孔径, 用吊绳电筒检查桩底及土层分布, 用重力插杆检查桩底虚土厚度, 测量中心距, 并及时进行记录。根据检查情况向孔内填入少量硬质片石, 用铁锤冲击压实, 确保孔底平整密实。6) 用直径40 cm的铁皮筒放至距孔底2 m高度内, 灌注混合料至高出设计标高0.1 m～0.15 m。7) 每24 h抽样做混合料试件两组 (边长150 mm的立方体) , 标准养护, 测试7 d, 28 d 立方体抗压强度。8) 7 d强度达到4 MPa以上, CFG桩施工完并达到设计强度后, 清除露出桩头的钻碴, 并对桩头进行凿平处理。9) 用小型挖掘机初步清除钻碴, 避免重设备对CFG桩的损害。10) 凿除桩顶浮浆, 做好复合地基检测准备。11) 施工质量符合JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范要求。

4 施工质量控制

1) 对地表水、地下水取样检测。2) 缩颈和断桩控制。针对缩颈和断桩, 应采用隔桩跳打的施工方案。在饱和的松散粉土中施工, 由于松散粉土振密效果好, 使土体密度显著增加, 而且打的桩越多, 土的密度越大。当满堂布桩时, 宜从中心向外推进施工, 或从一边向另一边推进施工。长螺旋钻机就可避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。3) 拔管速率控制。在施工时, 应严格控制拔管速率。4) 对28 d龄期混合料试件进行极限抗压强度试验。5) CFG桩身的检验。成桩28 d以后采用单桩复合地基载荷试验对复合地基效果进行检测, 单桩复合地基载荷试验数量为总桩数的0.5%～1.0%, 且单位工程不少于3点;成桩28 d以后对桩身完整性进行低应变动力无损检测, 随机检测数量不少于桩总数的10%, 若存在不合格, 应增加检验数至30%, 并分析原因, 采取补强措施。成桩28 d以后对桩身强度进行现场抽芯检验, 随机检测数量不少于桩总数的0.5%, 且单位工程不少于3根, 若存在不合格, 应增加检验数至5%, 并分析原因, 采取补强措施。6) 静载荷试验选用1.5 m×1.5 m方形钢板, 加载110 t的预制块, 进行8级慢载试验, 每级载荷50 kPa, 用4支50 mm的百分表观察下沉量, 荷载加至400 kPa后再进行卸载反弹试验。

5 CFG桩施工技术总结

1) 施工前应按设计要求由实验室进行配合比试验, 施工时按配合比配制混合料。长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的坍落度宜为160 mm～200 mm, 振动沉管灌注成桩施工的坍落度宜为30 mm～50 mm, 振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200 mm。

2) 长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后, 应准确掌握提拔钻杆时间, 混合料泵送量应与拔管速度相配合, 遇到饱和砂土或饱和粉土层, 不得停泵待料;沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制, 拔管速度应控制在1.2 m/min～1.5 m/min左右, 如遇淤泥或淤泥质土, 拔管速度应适当放慢。

3) 施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不小于0.5 m。

4) 成桩过程中, 抽样做混合料试块, 每台机械1 d应做一组 (3块) 试块 (边长为150 mm的立方体) , 标准养护, 测定其立方体抗压强度。

5) 清土和截桩时, 不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。

6) 施工垂直度偏差不应大于1%, 桩位偏差不应大于0.4倍桩径, 否则应进行加桩处理或局部增加褥垫层粒径 (2倍直径范围平铺20 cm以上坚硬块石) 。

摘要：分析了CFG桩复合地基的加固机理, 结合工程实例, 介绍了高速铁路路基CFG桩的施工工艺及质量控制措施, 并进行了施工技术总结, 指出CFG桩复合地基具有承载力提高幅度大、地基变形小等特点, 可推广应用。

关键词：高速铁路路基,CFG桩,施工工艺,质量控制

参考文献

[1]阎明礼, 张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践[M].北京:中国水利水电出版社, 2001.

[2]苏湘祁.CFG桩在无碴轨道软基处理中的应用[J].企业技术开发, 2006, 26 (8) :21-23.

[3]孙劲松.CFG桩在时速200 km客货共线铁路上的应用[J].铁道标准设计, 2006 (8) :9-11.

[4]拓守盛, 王军琪.CFG加固铁路软土地基技术[J].路基工程, 2006 (5) :122-124.

[5]高新华.软土地区大面积CFG桩施工工艺分析[J].山西建筑, 2006, 32 (20) :102-103.

CFG桩施工工艺总结篇2

2011-05-31 16:09:53 来源：中华铁道网

随着铁路客运专线建设高潮的来临，CFG桩与褥垫层复合地基施工技术已在铁路客运专线路基工程处理软土地基施工中普遍使用。根据贵广铁路的现场实践和学习，总结出长螺旋成孔泵送混合料施工CFG桩施工技术和在施工过程中应重点控制的工艺、成桩质量控制措施。

[摘要]随着铁路客运专线建设高潮的来临，CFG桩与褥垫层复合地基施工技术已在铁路客运专线路基工程处理软土地基施工中普遍使用。根据贵广铁路的现场实践和学习，总结出长螺旋成孔泵送混合料施工CFG桩施工技术和在施工过程中应重点控制的工艺、成桩质量控制措施。

[关键词] 贵广铁路复合地基长螺旋钻孔芯管泵压施工技术

CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。由于CFG桩改善了碎石桩的刚性，使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用，有效的提高地基的承载力控制基础的沉降和不均匀沉降量。因此，在客运专线得以广泛采用。

CFG桩的主要材料为碎石、粉煤灰、水泥、及水，其中掺加粉煤灰可以明显增加桩体的后期强度。

CFG桩可用振动沉管机施工，也可用长螺旋钻机，选用哪一类成桩钻机和型号，要视工程的具体情况而定。对存在的夹有硬土层地质条件的地区，单纯使用振动沉管机施工，会造成对已打桩形成较大的振动，从而导致桩体被震裂或震断。对于灵敏度和密实度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏，密实度减小，引起承载力下降，故不能简单使用振动沉管机，此时宜采用长螺旋钻机。长螺旋钻孔有效的避免了已打桩被震坏或扰动桩间土导致桩间土的结构破坏而引起复合地基的强度降低。所以，在施工准备阶段，必须详细了解地质情况，从而合理地选用施工机械。这是确保CFG桩复合地基质量的有效途径。

1.工程概况

DK567+767～DK583+952段路基范围内存在多段CFG桩复合地基加固工点，根据工点设计图统计，CFG桩主要集中在涵底、桥路过渡段及部分软基处理段内，管段路基范围内共有CFG桩约20.6万延米。桩径一般为0.5m，桩间距1.5－1.8m不等，呈正方形布置，并与非加固区设置不小于10m长的过渡段，横断面方向一般从线路中心至路堤坡脚外不少于1根。桩长必须穿透软土层（压缩层）至硬层，当硬层为土层、基岩的全风化层时到达无压缩层以下不小于1m，当硬层为强～弱风化层时到达基岩面。当加固区表层为较软的松软土、软黏土时，采用扩大桩帽，扩大桩帽宽1.0m，高0.6m,现浇C20混凝土。

2.CFG桩成桩工艺性试验

2.1成桩工艺：成桩采用长螺旋钻机钻孔，管内泵压混合料成桩，混凝土采用拌和站集中拌合，砼搅拌车运输。

2.2选用材料、配合比及砼供应：

水泥为广西华润水泥集团生产的华润牌P.O42.5水泥；砂为贺州市寿峰砂场产桂岭江河砂；

碎石规格为5～31.5㎜；级配5～16㎜的占30%，16～31.5㎜的占70%；粉煤灰为广东台山电厂的II级粉煤灰；外加剂为山东华伟生产的聚羧酸类高效减水剂；坍落度要求：泵送混合料控制在160～200mm；

混合料配合比为：水泥：河砂：碎石：水：粉煤灰：外加剂=1:4.84： 7.9:1.08:1.5:0.025；

搅拌时间为90～120s。2.3试验方案

在DK577+550线路左侧路基坡脚线外采用YTZ-20型长螺旋钻机试桩四根，桩径0.5m，桩间距1.3m，正三角形布置，桩长至硬底以下1.0m。

CFG桩成桩工艺性试验桩位布置见下图：（尺寸单位以米计）：

2.4试验总结 2.4.1过程描述

⑴钻进时根据钻机的支撑臂、钻杆的稳定情况随时调整钻进速度，遵循先慢后快的原则，开始用1档钻进，进尺达到2～3m后用2档钻进，接近硬层时用1档钻进，进入硬岩时的电流由120A变为140A。

⑵灌注混合料

采用长螺旋管内泵压混合料施工。成孔至设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料，当钻杆芯管内充满混合料后开始拔管，钻杆采用静止提拔,成桩过程连续提拔。

⑶拔管速度及坍落度： 1#桩拔管速度控制在2.2m/min；4#桩拔管速度控制在2.0m/min；2#桩拔管速度控制在1.8m/min；3#桩拔管速度控制在1.7m/min。各种速度均可连续灌注。

现场检测坍落度分别在拌和站和施工现场进行，拌和站检测坍落度为200㎜，现场检测为160㎜和170㎜，桩顶超灌50～70cm，混凝土充盈系数1.20。

⑷地质复核：试桩之前采用静力触探仪进行复核，地质情况与设计基本吻合。⑸对7天后的混凝土试件进行抗压强度试压：

CFG桩混合料强度：现场制作混合料标准立方体试件3组，经试压一组7天抗压强度为27.3 Mpa，达到设计强度(20 Mpa)的136%，满足设计要求。

⑹桩身完整性检测：

CFG桩桩身完整性采用低应变动力试验检测，检测工作由铁正中心实验室承担，经检测4根桩全部为I类完整桩。

2.4.2试桩结论

⑴选用的机械设备类型、配备合理，确定了施工设备。采用长螺旋钻成孔管内泵压混合料灌注的施工工艺、施工方法成桩速度快、质量好，适合该地区地质条件的CFG桩施工，确定了施工工艺及施工方法。

⑵确定了混合料原材料和试验配合比是正确的。混合料的各种材料技术指标均满足规范要求，采用试验配合比的抗压强度满足设计要求。

⑶确定了相关参数。采用该套施工设备、施工人员施工时，泵送混合料配合比的坍落度控制在160～200mm；混合料搅拌时间控制在90～120s；拔管速度控制在2.2m/min。

⑷桩顶超灌不小于50cm，用湿粘性土封顶。

⑸施工顺序按成排顺序施工，成桩后不允许机械扰动。

⑹CFG桩成桩7天后，先找出桩顶设计标高，然后人工用钢钎等将多余桩头凿除，凿除后桩头表面平整，桩长不短于设计值。

3.CFG桩工程施工工艺及方法 3.1长螺旋钻机施工工艺流程

CFG桩施工工艺流程图

3.2施工前的准备工作

3.2.1施工设计图纸及有关施工资料到位后，组织技术人员进行图纸复核，组织相关人员培训、学习相关技术规范及设计文件，做好施工前的技术准备工作。

3.2.2施工前做好地质核对工作，采用静力触探对地质进行复核，确定地质条件是否与设计相符。根据施工图，对施工人员进行技术交底，要求施工过程要严格按照工艺性试验确定的机具、工艺及各项参数施工。

3.2.3施工前应完成所有的原材料取样、试验等工作，保证所有的材料都是合格品。3.3长螺旋钻机人员配备：

每班组有普工4人、钻机操作手1人、修理工及电工各1人、技术负责人1人、现场施工记录人员1人、试验人员1人、现场工班长1人、测量人员1人，计12人。

3.4方法及过程

⑴场地平整，当地基表层有淤泥或软弱层时，要挖除到位并按设计要求换填合适的填料，压实后地基压实系数K≥0.9后方可进行CFG桩施工。施工前放出施工桩位，桩位中心点用竹签插入地下，并用白灰明示。

⑵钻机就位：钻机就位后，应使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1％。采用在钻架上挂垂球的方法，在钻架上刻上明显的对照位置线，每根桩施工前都有专门的人员进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后，方可开钻。⑶混合料搅拌：混合料搅拌按配合比进行配料。每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制，控制在90～120s，塌落度控制在160mm～180mm。

⑷钻进成孔：钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动电机钻进。先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中，发现钻杆摇晃或难钻时，放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移及钻杆、钻具损坏。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高时，停止钻进。

为保证CFG桩的施工质量，加强工程地质复核，在该区域范围内第一个孔进行地质复核，作为本区域CFG桩施工的依据。在钻进时，记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值，作为地质复核情况的参考。

⑸灌注及拔管：钻孔至设计标高后，停止钻进，开始混合料灌注，钻杆芯管充满混合料后开始拔管，施工桩顶高程须高出设计高程50cm，每根桩的投料量应不少于设计灌注量，灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶予以保护。

在灌注混合料时，对于混合料的控制采用记录泵压次数的办法，对于同一种型号的输送泵每次输送量是一个固定值，根据泵压次数来计量混合料的投料量。

灌注时采用静止提拔钻杆，拔管速度控制在2～3m/min。

⑹移机：上一根桩施工完毕，钻机头进行保护，移位，进行下一根桩的施工。

4.CFG桩成桩质量控制要点

CFG桩质量控制的主要对象是：桩位、桩数、桩径、有效桩长、钻杆垂直度、桩底是否到持力层等指标，现场管理和监控要点如下：

⑴测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量，并用平地机平整碾压后放出各桩的准确位置，将线路纵坡、横坡考虑在内后，原地面标高控制在±5cm以内。施工桩顶高程控制在高于设计垫层底标高30cm处。将施工区域进行划分，并将各桩进行编号，定机定人进行管理。

⑵布桩时，CFG桩的数量、布置形式及间距必须严格按设计要求。并遵循从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工的原则。不宜从四周转向内推进施工。

⑶对进场施工的所有长螺旋钻机在开钻前应由施工技术人员对标尺、刻画进行复核，消除标识误差。尤其是钻机初始标识要指定专人进行复查。使用反差大的反光贴条每0.5米进行标识，粘贴在钻机导向架上，利于夜间记录人员识别读数。

⑷现场管理人员每根桩都要根据桩机上的垂球测定导向架垂直度，以保证桩身垂直度不大于1%，确保桩体的正常受力。⑸长螺旋钻施工。钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进，一般先慢后快。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。

⑹判断钻头是否到了持力层一般有两种方法：一是在桩机驾驶室观测电流的变化。钻机开始钻孔及软弱地层钻孔时，电流表指针在120～130安，当钻头遇到持力层时，瞬间的电流将增大到160安以上，同时电压下降。此时，应判定钻头已达到持力层。二是在钻机旁直观观察。当钻头到达持力层时，钻杆上部的动力头发生颤动和轻微的摆动，钻机的动力明显减弱，此时，应判定钻头已达到持力层, 加固深度应穿透软弱土层（压缩层）以下不小于1.0m。

⑺CFG桩成桩过程由现场值班人员指挥，桩机操作手和地泵操作手密切配合，按照先泵料后拔管的原则，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，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。整个施工过程中，应安排质检人员旁站监督，并作好施工原始记录。记录的内容主要有桩号、钻孔深度、瞬间电流值、孔深、拔管速度、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。

⑻桩体质量检验应在成桩28天后进行，采用低应变动力试验检测CFG桩桩身完整性；采用复合地基载荷试验检测复合地基承载力。清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土，开挖时不得采用机械大面积开挖。CFG桩桩身混合料28天龄期标准立方体抗压强度不小于20Mpa。

⑼增加入岩程度是控制单桩承载力的最好措施，对嵌岩桩一定要在砼带压灌注一定量后才可以提钻，以保证桩底嵌固良好。在粘土层中钻孔时要加快进展速度，以防螺旋钻的离心作用在钻孔壁上造成泥皮而降低桩摩阻力。增强泵送时孔内压力，加大砼的充盈性。

5.成品保护

5.1 CFG桩施工完毕，待桩基达到一定强度（一般3-7天）后可进行开槽。5.2土方开挖时不可对设计桩顶标高以下的桩体产主损害，尽量避免扰动桩间土。5.3剔除桩头时先找出桩顶标高位置，用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除多余的桩头，直到设计桩顶标高，并把桩顶找平，不可用重锤或重物横向击打桩体，桩头剔至设计标高处，桩顶表面不可出现斜平面。

6.技术经济指标

CFG桩施工工艺总结篇3

1 施工准备

1)核查地质资料,结合设计参数选择合适的施工机械和施工方法。

2)进行满足桩体设计强度的配合比试验,确定各种材料的施工用配比。

3)平整场地,清除障碍物,标记处理场地范围内地下构筑物及管线。

4)测量放线,定出控制轴线、打桩场地边线并标识。

5)施工前清除地表耕植土,进行成桩工艺试验,确定施工工艺和参数。

2 施工方法

CFG桩施工一般优先采用间隔跳打法,也可采用连打法。具体施工方法由现场试验确定。

连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈,在粘性土中易造成地面隆起。跳打法不易发生上述现象,但土层较硬时,在已打桩中间补打新桩时,可能造成已打桩被振裂或振断。

在软土中,桩距较大可采用隔桩跳打,但施工新桩与已打桩时间间隔不少于7天;在饱和的松散粉土中,如桩距较小,不宜采用隔桩跳打;全长布桩时,应遵循由“由一边向另一边”的原则。

3 施工工艺

3.1 施工步骤

1)CFG桩钻机就位钻机就位后,应用钻机塔身前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。

2)混合料搅拌按配合比进行配料,计量要求准确,拌合时间不得少于1min。混合料加水量和坍落度(设计要求长螺旋钻管内泵压混合料法施工时,坍落度控制在16～20cm)根据采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。在泵送前混凝土泵料斗应备好熟料。

3)钻进成孔一般应先慢后快,这样既能减少钻杆摇晃,又容易检查钻孔的偏差,以便及时纠正。成孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,否则较易导致桩孔偏斜、位移,甚至使钻杆、钻具损坏。当钻头到达设计桩长预定标高时,在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记,作为施工时控制孔深的依据。施工时还需考虑施工工作面的标高差异,作相应增减。

4)灌注及拔管成孔到设计标高后停止钻进,开始泵送混合料。当钻杆心充满混合料后开始拔管,严禁先提管后泵料。拔管速度宜控制在2～3m/min(具体可由试桩确定),成桩过程宜连续进行,应避免因后台供料慢而导致停机待料。灌注成桩完成后,桩顶用湿黏土封顶保护。施工中每根桩的投料量不得少于设计灌注量。

5)移机当一根桩施工完毕后,钻机移位进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩出土较多,经常将临近的桩位覆盖,有时还会因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。因此,应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核,保证桩位准确。

3.2工艺流程

长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺流程:原地面处理→测量放样→桩机就位→钻进至设计深度→停钻→泵送混合料→均匀拔钻至桩顶→钻机移位。

4 质量控制及检验

4.1 质量控制

1)为检验CFG桩施工工艺、机械性能及质量控制,在工程桩施工前,应先做不少于2根试验桩,并在竖向全长钻取芯样,检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度,根据发现的问题修订施工工艺。

2)CFG桩的数量、桩长、桩顶标高及直径、布置形式及间距应符合设计要求。

3)CFG桩施工中,每台班均须制作检查试件,进行28d强度检验,成桩28d后应及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验,其承载力、变形模量应符合设计要求。

4)通常桩顶混凝土密实度差、强度低,对此采取桩顶以下2.5m内进行振动捣固的措施。

5)为保证施工中混合料的顺利输送,施工中采取强制式搅拌机。混合料掺加的粉煤灰量及坍落度根据设计和采用的施工方法按工艺试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。

6)清土和截桩时,不得造成桩顶标高以下桩身断裂和桩间土扰动。

7)冬季施工时混合料入孔温度不得低于5℃对桩头和桩间土应采取保温措施。

8)跳打施工时应及时清除成桩时排出的弃土,否则会影响施工进度。

9)整个施工过程中,质检人员旁站监督,并作好施工原始记录,记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。

10)CFG桩属隐蔽工程,施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。

4.2 检验

1)水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求。检验时同一产地、品种、规格、批号的水泥每200t为一批(不足时按一批计),同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料,分别每400m3为一批(不足时也按一批计),各种原材料每批抽样检验1组。检验中检查产品质量证明文件,在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间,在粉煤灰库抽样检验粉煤灰细度,在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配。

2)混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。每台班抽样检验3次。采用现场坍落度试验进行检验。

3)桩体强度检测方法、数量按《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号)4.14.7规定:(1)检测数量─每台班1组(3块)试块;(2)检测方法─每台班制作混合料试块,进行28d标准养护试件抗压强度检测;(3)设计要求─桩身28d边长15cm立方体抗压强度不小于15MPa。

4)桩身质量、完整性检测方法、数量按上述《暂行标准》4.14.11:(1)检测数量─检测总桩数的10%;(2)检测方法─低应变检测。

5)单桩承载力及复合地基承载力检测方法、数量按《暂行标准》4.14.12:(1)检测数量─总桩数的2‰,且每检测批不少于3根;(2)检测方法─平板载荷试验。

6)桩位、垂直度、有效直径允许偏差应符合表1的规定。

5 安全及环境保护措施

5.1 施工安全措施

1)作业人员自觉遵守安全生产规章制度,不违章作业,并严格按照下列安全施工要点作业:(1)非专业电气和机械的操作人员严禁使用或乱动机电设备;(2)各种电动机械设备有可靠有效的安全接地和避雷装置;(3)吊装区域禁止非操作人员入内,起重机臂垂直下方严禁站人;(4)特种作业人员持证上岗;(5)当有风沙天气时,注意安全作业,风力大于5级停止作业;应用油缸做辅助支撑,必要时将钻机塔架放至地面。

2)严格遵守机械操作规程:(1)工作时桩机履带应可靠接地,支腿座必须接触地面;(2)钻孔作业时,严禁随意中途停钻,避免出现闷钻事故;(3)钻孔作业时,应避免钻杆碰撞立柱;(4)钻杆打入地下,严禁移动桩架和启动回转机构;(5)拔动沉桩加压时,不应使桩架前部抬起。

5.2 环保措施

1)依据周边环境对噪声控制的要求,在施工过程中尽量避免夜间作业,必要时对设备采取降噪措施。

2)对施工现场储存的水泥、粉煤灰等粉状材料,应建立封闭式仓库存放。

CFG桩施工工艺总结篇4

CFG桩按正三角形布置, 桩径0.4m, 桩间距1.4～1.8m, 桩间距由密到疏进行渐变;90天单桩承载力不小于200kN, 单位复合地基承载力不小于130KPa、140KPa、150KPa (对应于桩间距1.8m、1.6m、1.4m) 。

2 施工工艺流程简介

2.1 施放桩位。

严格按照施工设计图纸要求, 选择带有一定直径和深度的白灰点来表示桩位, 确定建筑的控制轴线, CFG桩应精确的放到CFG桩作业面的相关位置。

2.2 打桩机就位。

打桩机就位有比较严格的技术要求, 钻机到达预定位置后, 钻杆与桩位中心应垂直对应, 其偏差应在1%范围内。

2.3 混合料搅拌。

商品砼进场后应核对商砼标号、进行塌落度实验。混合料塌落度控制在18～22cm。在泵送前混凝土泵料斗、商砼运输车应备好充足混凝土。

2.4 钻进成孔。

钻孔开始时及成孔过程中, 要严格按照要求施工, 避免钻杆、钻具损坏等事件的发生, 钻进的深度取决于设计桩长, 当钻头到达设计桩长预定标高时, 应在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记, 作为施工控制桩长的依据。

2.5 灌注、拔管及移机。

施工中, 一旦出现不连续灌注现象, 应立即作出相应诊断措施, 查阅勘察报告和现场土质情况, 严禁在这些土层内停机。灌注成桩完成后, 桩头一般都要用水泥袋保护。当上一工序完工后, 需移动钻机, 钻机移动过程中应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核, 保证桩位准确。

2.6 主要质量技术控制指标如下。

要求CFG桩成桩后桩径≮400mm, 有效桩长达到要求, 桩身强度达到C20, 桩的施工偏差满足下述要求: (1) 轴线点位偏差≯2cm, 桩尖对位偏差≯2cm; (2) 成桩偏差轴线方向≯20cm, 垂直轴线方向≯20cm; (3) 成孔垂直度偏差≯1%, 桩径偏差不大于2cm; (4) CFG混合料塌落度160～200mm; (5) 桩位允许偏差不大于0.4d; (6) 成桩高度不小于设计有效桩长的0.5cm。

3 施工常见问题及原因分析

3.1 问题:

缩颈 (灌筑混凝土后的桩身局部直径小于施工图标示尺寸) 。原因分析:a.地下水位或饱和淤泥质土中, 水和空气扩散的比较慢, 土受到的扰动挤压比较强烈, 由此, 可以导致出现空隙水压力现象。在这一状态下, 拔出套管过程中, 桩体受挤出现缩颈。b.流塑淤泥质土中的淤泥由于不能得到很好的混凝土浇灌, 形成缩颈。c.桩间距离小、拔管的速度太快、混凝土过于干硬或和易性差等情况, 由于邻桩挤压、泥土填充、管内混凝土量过少, 混凝土出管的扩散性差等造成缩颈。

3.2 问题:

断桩、桩身混凝土坍塌 (桩身局部残缺夹有泥土;或桩身的某一部位混凝土坍塌, 上部被土填充) 。原因分析:a.桩下部遇软弱土层, 桩成型后, 还未达到初凝强度时, 在软硬不同的两层土中振动下沉套管, 由于振动对两层土的波速不一样, 产生了剪切力, 把桩剪断。b.拔管时速度过快, 混凝土尚未流出套管, 周围的土迅速回填, 形成断桩。c.在流态淤泥质土中, 孔壁不能自持, 灌筑的混凝土密度大于流态淤泥质土, 造成混凝土在该层中坍塌。d.桩中心距过小, 打邻桩时受挤压 (水平力及抽管上拔力) 断裂, 混凝土终凝不久, 受振动和外力扰动。

3.3 问题:

拒落 (灌筑混凝土后拔管时, 混凝土不从管底流出, 拔出一定高度后才流出管外, 造成桩的下部无混凝土或混凝土不密实) 。原因分析:a.在低压缩性粉质黏土层中打拔管桩时, 灌筑混凝土开始拔管时, 活瓣桩尖被周围土包围压住而打不开, 使混凝土无法流出而造成拒落。b.在有地下水的情况下, 封底混凝土过干, 套管下沉时间较长, 在管底形成“塞子”堵住管口, 使混凝土无法流出。c.预制桩头混凝土质量较差, 强度不够, 沉管时桩头被挤入套管内阻塞混凝土下落。

4 针对问题所采取的解决措施

4.1 预防措施及处理方法。

施工时每次向桩管内尽量多装混凝土, 使其自重抵消桩身所受的孔隙水压力。一般使管内混凝土高于地面或地下水位1.0～1.5m, 使之有一定的扩散力;桩间距过小, 宜用跳打法施工;沉桩应采用“慢插密击 (振) ”;拔管速度不得大于0.8～1.0m/min;桩身混凝土应用和易性好的低流动性混凝土灌筑。

桩轻度缩颈时, 可采用反插法, 每次拔管高度以1.0m为宜;局部缩颈宜采用半复打法;桩身多段缩颈宜采用复打法施工。

4.2 预防措施及处理方法。

采用跳打法施工, 跳打应在相邻成形的桩达到施工图标示强度的50%以上进行;认真控制拔管速度, 一般以1.2～1.5m/min为宜;对于松散性和流态淤泥质土, 不宜多振, 以边振边拔管为宜。

已出现断桩, 采用复打法解决, 在流态淤泥质土中出现桩身混凝土坍塌时, 尽可能不采用套管护壁成桩;控制桩中心间距大于3.5倍桩直径;混凝土终凝不久避免振动和扰动;桩中心过近, 可采用跳打或控制时间的方法。

4.3 预防措施及处理方法。

根据工程和地质条件, 合理确定桩长, 尽量使桩不进入低压缩性土层;严格检查预制桩头的强度和规格, 防止桩尖在施工时压入桩管;在有地下水的情况下, 混凝土封底不要过干, 桩管下沉不要过长, 套管沉至施工图标示高程后, 应用浮标测量预制桩尖是否进入桩管, 如桩尖进入桩管, 应拔出处理;灌筑混凝土后, 拔管时应用浮标经常观测测量, 检查混凝土是否有阻塞情况;已出现拒落, 可在拒落部位采用翻插法处理。

结束语

鉴于此技术在复合地基处理方面具有造价低、效果好等优点, 长螺旋钻机成孔管内泵压灌注CFG桩施工技术应用过程中, 在保证职工质量的前提下, 给我公司带来较好的经济效益。施工过程中, 虽然出现了一些问题, 但是施工人员只要明确设计标准、相关施工工艺流程。在施工过程中, 严格按照相关施工操作规程施工, 针对一些难题, 进行经验总结, 不断改进, 相信在不久的将来, 该项施工技术将广泛应用于建设施工领域。

摘要：长螺旋钻机成孔管内泵压灌注CFG桩施工技术由于其操作方便、成本低廉等优点, 近年来, 应用的非常广泛, 其相关技术在应用过程中也不断得到完善。根据沿海高速沧州段土建四合同段长螺旋钻机成孔管内泵压灌注CFG桩工程经历, 本文主要分析了长螺旋钻机成孔管内泵压灌注CFG桩施工工艺及常见问题的处理方法。

关键词：CFG桩,工艺,常见问题,处理

参考文献

[1]陈耀光, 等.长螺旋钻孔管内泵压CFG桩承载力性状的对比试验分析[J].建筑科学, 2000 (4) :53-56.

[2]郑俊杰, 等.软土地区长螺旋钻孔压灌桩试验研究[J].华中科技大学学报, 2002 (9) :101-103.

[3]张琴, 朱守东.长螺旋干成孔泵压混凝土灌注桩施工技术与质量控制[J].建筑技术, 2004 (3) :28-29.

CFG桩施工工艺总结篇5

CFG桩施工是利用特殊钻机钻入土层并达到基岩面成孔, 然后在孔内灌注水泥、粉煤灰、砂、碎石及水的混合物, 同时提钻, 等强后形成圆柱形桩, 通过桩周的侧摩阻力及端承力提高路基基底的复合地基承载力, 减少路基的沉降, 从而起到加固地基的作用。CFG桩的成桩方法, 分为长螺旋转式成桩、振冲式成桩, 这里介绍的是长螺旋转的施工方法, 此法对于处理粉土、粘性土等土进行地基加固有其他方法所不及的优越性, 在某客运专线路基、涵洞基础的地基加固施工中得到了广泛应用。CFG桩复合地基主要适用于处理厚层黏性土、粉土和砂土等, 特别是当具有较厚的硬壳或硬层夹软弱层地基。

2 CFG桩工艺试验情况

2.1 工艺试验工点概况

某客运专线XXTJⅡ标段DK1234+545.3～DK1234+599.4段路基全长共计54.1米。本段路基上层为褐红-褐黄色硬塑粘土, 厚度为8.5～16.5m, 其下为灰色强风化灰岩, 裂隙及岩溶较发育。根据设计文件本段路基先进行岩溶注浆充填裂隙及溶洞, 然后进行CFG桩加固, CFG桩的加固采用梅花型布置, 桩直径为50cm, 桩间距要求:DK1234+545.3～DK1234+564.8与DK1234+587.4～DK1234+599.4段均采用1.6米, DK1234+564.8～DK1234+587.4桩间距为1.7米。CFG桩设计桩长为12.5m～13.6m, 并要求必须穿透软弱层至岩面顶面, 桩体强度按C15砼强度, 材料按C15砼配比。

2.2 工艺流程

2.3 工艺试验最终结果

现场选取了10根桩按室内确定的配合比进行试桩, 试桩过程中一切顺利, 成桩28天后按设计文件及《建筑地基处理技术规范》〈JGJ79-91〉规范的要求, 进行了复合地基与单桩载荷试验及桩身完整性检测, 结果表明复合地基与单桩载荷及桩身完整性均合格。并通过试桩确定了指导施工的试验参数。最终参数为:

A坍落度:通过试桩坍落度控制在16cm～18cm为宜, 误差可以在±1cm。

B拔管速度:试桩过程中拔管速度基本控制在2m/min～3m/min之间, 有个别浮动, 但没有影响成桩效果, 所以确定最终拔管速度控制在2m/min～3m/min之间, 但也要根据现场的供料情况适当进行调整, 原则就是输送砼与拔管速度一致, 必须保证砼始终要埋住导管20cm以上。

C配合比:通过试桩过程中的调整, 最终确定配合比为水泥:水:砂:石:粉煤灰:高效减水剂=209:190:801:1061:139:3.762。

3 CFG施工质量控制总结

在施工前必须进行地质核查, 通过现场地质与设计所给地质条件进行对比, 来最终确定岩面标高, 即桩底标高。如发现差别较大时, 必须及时通知设计单位, 来确定最终变更方案。

CFG施工质量控制关键在于成孔和成桩质量控制, 施工前应严格复查设计桩长、桩径及布桩位置, 确保钻孔孔深、直径、位置满足设计要求。同时应根据地质核查检验设计桩长是否合理, 以满足承载力要求并减小施工难度。成桩时要严格控制拔管速度, 连续提拔;备足混合料, 防止供料不及时造成断桩;采用合理的施钻顺序防止窜孔。成桩后桩头的凿除和桩间土清理尽量采用人工用钢钎从相对方向同时剔除的方法, 以防止出现断桩;桩间土清理先采用小型挖掘机进行, 出现CFG桩时改用人工清理, 以减少扰动。

通过对成桩桩身质量及复合地基与单桩载荷力的检测表明对加固地基、减少路基沉降量很有效, 为无碴轨道控制工后沉降奠定坚实的基础。

现场钻杆断杆情况时有发生, 如果遇到, 需将上下钻杆焊接之后, 才能将钻杆拉出, 所以一般对已开挖土坑采用改良土回填, 每层不超过0.3m, 再用小型打夯机夯实, 压实系数须达到0.9以上, 并按要求办理相关变更手续。

通过现场实际工艺比较分析, 采用长螺旋成孔管内泵压混合料灌注成桩工艺相比振动沉管灌注法, 施工噪音及振动小、施工速度快, 而且工艺易于掌握。加之研究形成的对应处理特殊问题的技术方案, 使之能够取得良好的技术和成本效益。在土建工程施工环保要求日益严格的形势下, 其施工噪音及振动小的特点, 也广受周围群众的欢迎, 带来了较好的社会效益。

参考文献

[1]客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准.铁建设[2005]160号.

[2]客运专线铁路桥涵工程施工技术指南TZ213-2005

CFG桩施工工艺总结篇6

根据《岩土工程勘察报告》, 本工程地处广花盆地中部区域, 场地地基岩土层主要有如下几层:第四系人工填土层、第四系冲洪积层、第四系残积层, 下伏基岩为下石炭系大塘阶测水组地层。而各地层的工程地质特征为:杂填土、粉质粘土、细砂、粉砂、中砂、粗砂、全风化岩带、强风化岩带、中风化岩带、微风化岩带。场地浅层地下水为第四系冲洪积层孔隙潜水, 主要分布在该建筑区西侧 (A1~A5栋) 等地段砂土中, 砂土富水性和透水性均较强。

2施⑴工基准坑由备其他施工单位施工, 存在超挖情况, 经协调回填砂性土整平压实后作为工作面施工, 保证地基有足够承载力。

⑵施工技术交底:根据施工图, 技术人员要进行技术交底。交底内容包括:施工方法、施工工艺、施工安全、机械使用等。

⑶编制试桩施工方案, 通过成桩工艺性试验, 对该地段内的地质情况进行复核, 检验设备配置、施工工艺是否适宜, 确定混合料配合比、坍落度、拔管速度、钻机的终孔电流值、保护桩长、长螺旋钻机的有效钻杆长度等工艺参数。

3试根桩据地质情况分析, 选择在4栋位置按设计间距进行3根CFG桩试桩试验。通过试桩试验对进场的长螺旋钻机钻杆进行了标尺, 确定了配合比及坍落度, 同时确定了拔管速度控制在2.5m/min较为适宜, 钻机的终孔电流在130~150, 保护桩长应保持在70cm以上。

4 施工方法

4.1 测量放样

先用全站仪放出塔楼的四个边角控制桩, 施工前再根据桩位布置图用钢尺逐点放出桩位。所有放样桩位均插设竹签, 施工时为防止孔内钻出土量过多将相邻桩位覆盖, 再插设钢钎进行桩位保护和确认。

4.2 钻机就位

钻机就位后, 应使钻杆垂直对准桩位中心, 确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。根据桩机竖杆上的铅垂标杆控制垂直度, 每根桩施工前都有专门的人员进行桩位对中及垂直度检查, 满足要求后, 方可开钻。根据地面标高及桩底设计标高之差, 在钻机塔身上作醒目标记, 作为桩长控制依据。

4.3 混凝土搅拌

对于每盘混凝土, 试验人员都要进行坍落度的检测, 塌落度控制在180~200mm, 合格后方可进行混凝土的投料, 在成桩过程中抽样做试块, 每台班做1组试块。严格执行混凝土动态管理制度, 对施工中塌落度损失过大和超过卸料时间的混凝土作废料处理。

4.4 钻进成孔

钻孔开始时, 关闭钻头阀门, 向下移动钻杆至钻头触及地面时, 启动马达钻进, 先慢后快, 同时检查钻孔的偏差并立即纠正。在成孔过程中, 钻头进入破碎岩层时钻杆会摇晃, 此时放慢进迟, 防止桩孔偏斜、位移及钻杆、钻具损坏。根据钻机身上的进尺标记, 成孔达到设计标高时, 停止钻进。为了防止地质资料与现场不符, 洽商后加密设计地质勘察断面 (纵横20m间隔) , 作为施工参考本区域CFG桩施工的依据。另外, 在钻进时, 记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值, 作为地质复核情况的参考。

4.5 灌注及拔管

钻孔至设计标高后, 停止钻进, 首先提钻30cm, 然后灌注混凝土, 每根桩的投料量应不少于设计灌注量。钻杆芯管充满混凝土后开始拔管, 施工桩顶高程宜高出设计高程70cm, 灌注成桩后, 桩顶盖土封顶予以保护。成桩初凝前, 严格保护好桩头。

在灌注混凝土时, 对于混凝土的控制采用记录泵压次数的办法, 对于同一种型号的输送泵每次输送量基本上是一个固定值, 根据泵压次数来计量混凝土的投料量。灌注时混凝土泵送量应与拔管速度相配合, 司钻和泵工密切配合, 根据泵入混合料量控制拔管速度, 确保钻头始终埋入混凝土内1m左右, 以防断桩。

灌注时采用静止提拔钻杆, 拔管速度控制在2~3m/min。

5 施工工艺控制

⑴掌握机械设备的性能参数。了解混凝土泵的泵送速度和泵送效率, 混凝土输送管的尺寸, 钻机卷扬机的提升速度等情况。

⑵钻机就位时, 应检查钻杆前后左右垂直度, 应使钻头对准桩位中心, 钻杆垂直度容许偏差不大于1%;

⑶根据地面标高及桩底设计标高之差, 在钻机塔身上做醒目标记, 作为桩长控制依据;

⑷钻孔开始时, 应先关闭钻头阀门, 向下移动钻杆, 待钻头抵住地面后再开机钻进。钻孔一般应先慢后快, 以便降低钻杆晃动幅度, 检查和纠正钻孔的偏差;

⑸在钻孔过程中, 若出现钻杆晃动幅度较大或钻进困难时, 应降低钻速, 以免孔身严重偏斜, 钻头损坏, 钻杆扭断;

⑹在软硬突变地层中钻孔时, 当主机电流达到一定值、钻头进入持力层一定深度后, 方可终孔;在软硬平缓地层中, 钻孔到设计标高之后, 即可停钻, 泵送混凝土。当钻杆芯管内填满混合料后, 方可提钻杆, 严禁先提钻杆后泵料;

⑺混凝土的搅拌应严格按施工配合比进行, 要控制塌落度, 防止堵管, 混凝土的供应应保证灌注连续进行;

⑻保证混凝土的质量。除保证强度外, 施工过程中应保证混凝土具有良好的和易性和保水性, 混凝土的塌落度严格控制在180~200mm。

⑼钻孔排出的土碴, 应及时清运, 以减少钻机就位时间, 提高工效。当采用小型机械车辆清运时, 应注意对已灌桩体的保护, 防止挤压桩体;

⑽CFG桩成桩后, 如桩顶离地面有“空洞”, 则应采取覆盖措施, 如将水泥袋覆盖后上面做好标记, 防止人员以外踏空受伤。

6 常见质量缺陷及质量控制措施

6.1 导管堵塞

由于混凝土配比或塌落度不符合要求、导管过于弯折或者前后台配合不够紧密。

控制措施:

⑴保证骨料的粒径、混凝土的配比和塌落度符合要求。

⑵灌注管路避免过大变径和弯折, 每次拆卸导管都必须清洗干净。

⑶加强施工管理, 保证前后台配合紧密, 及时发现和解决问题。

6.2 偏桩

一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种。多由于场地原因, 桩机对位不仔细, 地层原因使钻孔对钻杆跑偏等原因造成。

控制措施:

⑴施工前清除地下障碍, 平整压实场地以防钻机偏斜;

⑵放桩位时认真仔细, 严格控制误差。

⑶桩机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。

6.3 断桩、夹层

由于提钻太快泵送混凝土跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孔造成。

控制措施:

⑴保持混凝土灌注的连续性, 可以采取加大混凝土泵量等措施。

⑵严格控制提速, 确保中心钻杆内有0.1m3以上的混凝土, 如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混凝土的初凝时间时, 应重新成孔灌桩;若遇土洞时应连续灌注, 直至桩身混凝土不再下沉。

6.4 窜孔

在厚层淤泥质土、饱和粉土、粉细砂土层中施工常会遇到窜孔现象, 刚施工完1号桩时, 紧接着施工相邻的2号桩时, 随着钻杆的钻进, 发现己打完的1号桩桩顶突然下落, 而当2号桩泵入混凝土时, 可见1号桩下降的桩顶开始回升, 泵入2号桩的混凝土足够多时, 1号桩的桩顶标高回恢复到原标高。

控制措施:

施工时应采取隔桩或隔排跳打的施工顺序。

6.5 桩身混凝土强度不足

压灌桩受泵送混凝土和后插钢筋的技术要求, 塌落度一般不小于18~20cm, 因此要求和易性好。配比中一般加粉煤灰, 这样混凝土前期强度低, 加上粗骨料粒径小, 如果不注意对用水量的控制仍容易造成混凝土强度低。

控制措施:

⑴优化粗骨料级配。大塌落度混凝土一般用0.5~1.5cm碎石, 根据桩径和钢筋长度及地下水情况可以加入部分2~4cm碎石, 并尽量不要加大砂率。

⑵合理选择外加剂。尽量用早强型减水剂代替普通泵送剂。

⑶粉煤灰的选用要经过配比试验以确定掺量, 粉煤灰至少应选用II级灰。

6.6 桩身混凝土收缩

桩身回缩是普遍现象, 一般通过外加剂和超灌予以解决, 施工中保证充盈系数>1。

控制措施:

⑴桩顶至少超灌1.0m, 并防止孔口土混入。⑵选择减水效果好的减水剂。

6.7 桩头质量问题

多为夹泥、气泡、混凝土不足、浮浆太厚等, 一般是由于操作控制不当造成。

控制措施:

⑴及时清除或外运桩口出土, 防止下笼时混入混凝土中。

⑵桩顶浮浆多因孔内出水或混凝土离析造成, 应超灌排除浮浆后才终孔成桩。

6.8 桩底不能入岩

干钻施工时入岩难度较大, 钻进工艺选择不当, 钻头和螺旋叶片设计不当时长螺旋钻孔根本不能入岩。控制措施:

⑴钻头一定用锥型, 避免二翼, 三翼等端部平的钻头, 切削韧要用大块。

⑵钻杆螺距至少250mm, 防止钻头部位挤土而发生堵塞现象。

⑶钻头加水冷却。对要求入中风化岩较深的, 800桩可以泵送加入高压水冷却钻头。

⑷对岩石硬度大或很破碎的地层也可以用大口径潜孔锤钻入后再用螺旋钻复孔。

6.9 单桩承载力低

主要与钻孔入岩和桩底嵌固情况有关, 在粘性土地层中施工与进展速度也有一定关系。

控制措施:

⑴增加入岩程度是最好的措施。

⑵对嵌岩桩一定要在混凝土带压灌注一定量后才可以提钻, 以保证桩底嵌固良好。

⑶在粘土层中钻孔时要加快进展速度, 以防螺旋钻的离心作用在钻孔壁上造成泥皮而降低桩摩阻力。

⑷尽量选用功率大的泵机施工, 以增强泵送时孔内压力, 加大混凝土的充盈性。

7结建语筑工程施工过程质量控制是建筑工程质量好坏的关键环节。在施工阶段应加强建筑工程施工质量的控制, 将各因素的变化协调到最适合的程度, 对提高工程整体质量具有重要意义, 加强施工工艺的不断改进及质量的控制, 促进CFG桩复合地基技术的进一步发展。●

参考文献

[1]宋生平;《CFG桩在工程中的应用》[J];住宅科技;1999年04期

[2]徐卓, 翟鸣元.CFG桩复合地基的工程应用探讨[J].山西建筑.2008. (18)

CFG桩成桩工艺性试验研究篇7

武广客运专线某标段地基加固采用CFG桩。CFG桩成桩工艺性试验施工选标段右侧,路基坡脚线红线外侧,该段设计情况为CFG桩复合地基,桩径0.5 m,桩间距2.0 m～1.6 m,正三角形布置,桩长6.2 m～8.6 m,CFG桩打入持力层1.0 m。该处上层地质情况为粉质黏土,褐黄、棕红色,硬塑,Ⅱ级,厚0 m～0.5 m。下伏燕山期(γ25)花岗岩,棕红、灰白、灰黑色,全风化,标贯N=17击,σ0=200 kPa,Ⅲ级。

2 试验目的

1)确定CFG桩的施工参数。a.确定混合料的配合比、坍落度、搅拌时间;b.确定设备选型、施工工艺和施工顺序;c.确定拔管速度。2)积累各种参数,以指导CFG桩大面积施工,确保CFG桩施工质量。

3 试验准备

3.1 机械设备配备

机械设备配置见表1。

3.2 选用材料配合比及供应

根据中心试验室《CFG桩混凝土配合比选定报告》选定用料为:

水泥:湖南韶峰水泥集团有限公司韶峰牌P.O32.5;细集料:湖南衡山县群鑫砂场产湘江中河砂;粗集料:湖南衡山县群鑫砂场产湘江碎卵石,规格为5 mm～31.5 mm;外加剂:上海麦斯特建材有限公司生产的聚羧酸类高效减水剂;掺合料:湘潭电厂Ⅱ级粉煤灰;配合比:C∶S∶G∶W∶F∶Wj=1∶4.66∶5.94∶0.828∶1∶0.01;坍落度:180 mm。

拌合方式采用山田冲拌合站供料。

3.3 成桩工艺

成桩采用长螺旋钻孔,管内泵压混合料成桩。

4 试验方案及工艺

4.1 试验方案

本次试桩4根,桩间距为2.0 m,排距1.73 m。正三角形布置,见图1。

4.2 CFG桩试桩项目

CFG桩检测项目见表2。

4.3 试验施工工艺

1)测量放线:利用全站仪测放出线路的中、边线,在坡脚线外侧,根据图1放出每根桩施工桩位,用竹签或白灰标示。2)钻机就位:做好钻机定位,要求钻机安放保持水平,钻杆保持垂直,其垂直度不得大于1.0%,钻头对准孔位中心,允许偏差在50 mm以内,钻杆与钻孔方向一致。3)钻进成孔:钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动电机,将钻杆旋转下沉至设计标高,关闭电机,清理钻孔周围土。成孔时应先慢后快,这样能避免钻杆摇晃,也能及时检查并纠正钻杆偏位的差值。4)灌注及拔管:CFG桩成孔到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先拔管后泵料。成桩的提拔速度按预定的速度控制,成桩过程宜连续进行,应避免供料出现问题导致停机待料。5)移机:移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识,确保桩位的准确性。必要时,移机后清洗钻杆和钻头。6)CFG桩:灌注完成后,钻杆拔出地面,确认成桩桩顶标高符合设计要求的标高后,用粒状材料或湿黏性土封顶。7)桩头处理:CFG桩成桩后达到一定强度(一般为3 d～7 d)时,先找出桩顶设计标高,然后人工用钢钎等将多余桩头凿除。

4.4 试验要点

1)混合料坍落度:混合料坍落度过大会造成桩顶浮浆过多,桩体强度过低。2)保护桩长:成桩时预先设定加长的一段桩长,基础施工时将其凿掉。试桩时设计桩顶标高离地表距离不大于1.5 m时,保护桩长取50 cm～70 cm。3)开槽及桩头处理:开挖时要留置足够的人工开挖厚度,避免对桩体和桩间土扰动和损坏。桩顶凿除保持顶面平整。

5 质量标准

5.1 主控项目

1)所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求。

2)CFG桩混合料坍落度按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制。检验数量:施工单位每台班抽样检验3次。监理单位按施工单位抽样数量的20%见证检验或10%平行检验。检验方法:现场坍落度试验。

3)CFG桩混合料强度符合设计要求。

检验数量:施工单位每台班做一组(3块),监理单位按施工单位抽样数量的20%见证检验或10%平行检验。

4)检验方法:每台班制作混合料试块,进行28 d标准养护,每根桩的投料量不得少于设计灌注量。

5)检验数量:施工单位每根桩检验,监理单位按施工单位抽样数量的20%平行检验。检验方法:料斗现场计量或混凝土泵自动计量。

6)CFG桩顶端浮浆应清除干净,直至露出新鲜混凝土面,清除浮浆后桩的有效长度应满足设计要求。检验数量:施工单位每根桩检验。监理单位按施工单位抽样数量的20%平行检验。检验方法:施工前测量钻杆或沉管长度,施工中检查是否达到设计深度标志,施工后检查并清理浮浆,计算出桩的有效长度。

7)CFG桩的桩身质量、完整性应满足设计要求。检验数量:检验总桩数的10%,监理单位按检验桩数的20%平行检验。检验方法:低应变检测。

8)CFG桩按符合地基设计时,处理后的地基承载力、变形模量满足要求;按柱桩设计时,处理后的单桩承载力满足设计要求。检验数量:检验总桩数的20%,且每检验批不少于3根。监理单位见证检验,勘察设计单位现场确认。检验方法:平板载荷试验。

5.2 一般项目