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市政工程软基处理CFG桩施工技术
2017-12-04    来源:    浏览:140次

市政工程软基处理CFG桩施工技术

陈传勇

摘要:根据工程实例,讨论了CFG桩在软土地基处理中的应用。对CFG桩体材料、CFG桩施工方法程序,并从施工角度分析了CFG桩复合地基施工的合理排序,以及该工程的地基处理效果。该技术具有施工速度快,工期短,质量容易控制,造价较低,施工文明等一系列优点 。

关键词 :复合地基;   CFG桩;   质量控制

一、概况

随着这几年大量的基础建设,城市现代化建设速度的提升,软基处理在工程道路路基中的比重不断上升,现就施工软基处理的一种方法:水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基进行总结。CFG 桩是由水泥、粉煤灰、碎石和砂加水搅拌形成的高粘结强度桩与桩间土及褥垫层一起形成复合地基。

二、 CFG桩施工

桩机进场首先在现场进行试桩试验,既可以复核地质资料以及选取的设备、工艺、施工步骤等是否适宜本段施工,又能确定混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速率等各项基本参数指标,最终目的是积累CFG桩施工经验,摸索出一套行之有效的方法,为其他软基段CFG桩施工提供参考借鉴。

CFG桩施工一般分为两种施工方法:1、螺旋钻沉管成桩工艺,2、振动沉管灌注成桩工艺。结合现场条件,本次试桩采用振动沉管灌注成桩工艺。成桩机械选用振动沉管打桩机架,配DZJ90型振动锤等。首先用振动锤将桩管沉入至设计标高,分层灌入搅拌好的混合料,振动密实拔管成桩。

依据设计文件和相关规范要求,试验室进行配合比选定试验确定混合料配合比。混合料的各种材料技术指标经检测要满足规范要求,采用试验配合比的抗压强度满足设计要求。

试桩首先要核查地质资料,结合设计参数,选择合适的施工机械和施工方法,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。平整场地,清除障碍物,标记处理场地范围内地下构造物及管线。测量放线,定出控制轴线、打桩场地边线并标识。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。

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

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,可能造成已打桩被振裂或振断。

本段属软土路基,现场采用隔桩跳打,同时要求施工新桩与已打桩时间间隔不少于7d,施工应遵循由“由一边向另一边”的原则。

振动沉管打桩机适用于粘性土、粉土以及淤泥质土。振动沉管灌注成桩工艺施工步骤:桩机就位→沉管成孔→沉管内灌注混合料→提升沉管→灌注孔底混合料→边灌注边提升沉管→成桩→钻机移位。

在CFG桩的所有施工步骤中,最重要的是“提升沉管”,提升的速度直接影响到桩的质量,提升速度过快,易将管口拔出料顶面致断桩,所以在拔管过程中要随时注意关内砼量,待沉管至设计标高后用料斗空中投料,直到管内混合料面与钢管料口平齐,拔管速度要进行严格控制,当混合料投完后,开动电动机,沉管原地留振10s左右,然后边振动边拔管,

 

每提升1.5~2.0m留振20s,直至拌和料表面出浆为止。拔管过程中使用小锤敲击料管以判定管内余料深度,拔管速度按照均匀线速控制,控制在1.2~1.5m/min左右。当桩管拔出地面后,用黄土封顶,然后移机继续下一根桩施工。施工过程中按要求留置混合料试验块一组(3块)。

三、施工质量控制

CFG桩施工过程中应始终保持CFG桩机底盘的水平和导向架的竖直,搅拌桩的垂直偏差不超过1%,桩位的偏差不大于50mm,成桩直径和桩长不大于设计值,钻进时随时观察,调整支腿高度以确保垂直度偏差在1%之内。为保证施工质量,应隔排跳桩施工。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。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。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。

CFG桩施工允许偏差如下表:

序号

项目

允许偏差

1

桩位(纵横向)

50mm

2

桩体垂直度

1%

3

桩长

不小于设计值

4

桩体有效直径

不小于设计值

5

桩体无侧限抗压强度

不小于设计值

 

四、试验检测

     成桩7天后由试验室对桩总数的3%进行了钻芯取样检测,取样前施工人员先将桩顶浮浆凿除并清扫干净,由试验室对人员所钻芯样进行抗压强度试验,确保桩的质量达到要求。

  成桩28天后对桩总数的3%进行了超声波试验,检测成桩的完整性。

五、常见问题分析及防治措施

5.1常见问题

CFG桩的施工最常发生的问题是产生缩颈现象,造成的后果为断桩、承载力达不到设计要求。

5.2原因分析

5.2.1由于土层变化,在高水位的粘性土中,振动作用下会产生缩颈。

    5.2.2灌桩填料没有严格按配合比进行配料、搅拌以及搅拌时间不够。

5.2.3开槽及桩顶处理不好。

5.2.4拔管速度控制不严。

5.3防治措施

   5.3.1尽可能降低地下水位。

5.3.2要严格按不同土层进行配料,搅拌时间要充分,每盘至少3min。

5.3.3开槽与桩顶处理要合理选择施工方案,否则应采取补救措施,桩体施工完毕待桩达到一定强度(一般7d左右),方可进行开槽。

5.3.4控制拔管速度,一般1~1.2m/min。用浮标观测(测每米混凝土灌量是否满足设计灌量)以找出缩颈部位,每拔管1.5~2.0m,留振20s左右(根据地质情况掌握留振次数与时间)。

六、结论

   CFG桩复合地基较适合于淤泥、粉砂土和软弱粘土等地基的处理,施工后承载力提高幅度较大,其技术效果较好,经济效益显著。CFG桩施工过程,直接影响成桩质量及地基处理效果,须严格管理,加以控制。


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