CFG桩加固软土地基施工工法PPT-共26页PPT资料

CFG桩加固软土地基施工工法中铁二局六公司1前言•随着工程建设的飞速发展，软土地基的处理手段日趋多样化，CFG桩复合地基由于充分发挥了桩间土和桩共同作用的特有优势和相对低廉的工程造价得到了越来越广泛的应用。2工法特点•(1)CFG桩具有碎石桩对地基的挤密加固和置换作用，其强度较高，能有效地将荷载传递到深处土层，确保对地基的加固作用。•(2)上设柔性褥垫层，有利于调整桩土相对变形问题。•(3)其强度和模量较均匀，对抗震极有利。•(4)褥垫层使桩间土有效接触力增加，提高了周边土抗剪强度，使桩体承载力提高。•(5)对地基不均匀沉降起到一定的补偿作用。3适用范围•(1)处理粘性土、粉土、沙土和桩端具有相对硬土层、承载力标准值不低于70Kpa的淤泥质土、非欠固结人工填土等地基。•(2)CFG桩桩端应位于相对硬的土层上。•(3)处理淤泥层在15~22m时，效果较好。4工艺原理•用振动打桩机击沉直径为40cm的桩管，在管内边振动边灌碎石、粉煤灰、水泥和水按一定比例的配合材料，形成半刚性桩体，与原地层形成复合地基，从而提高了其承载力。CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层或还是坚硬土层，均可参与受力。由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间土表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载（如图1）。CFG桩处理示意图5施工工艺及操作要点•5.1施工工艺流程5.2施工工艺及要点•5.2.1施工准备•(1)将施工范围内的地上、地下障碍物、管线清理和改移完毕后整平碾压。•(2)在打桩区域及两侧3m范围内铺设0.5m厚砂砾垫层。•(3)在铺设砂砾垫层区域的边缘+1m处挖30×30cm排水沟。•(4)根据设计桩长，确定桩机的机架高度和沉管的有效长度，桩机的机架高度和沉管的有效长度在配置时应比设计桩长高出6m。•(5)桩机有效荷载的标定•为确保试桩一次成功，桩底进入持力层长度满足设计要求，在试桩前应对已配重桩机沉管处的抬架支撑力反力进行计算和标定，以确保桩机进入持力层抬架时沉管处的支撑反力不小于单桩设计承载力的2倍。在桩机机架上画出以米为单位的长度标记，以便压入沉管时观察、记录沉管的入土深度。•(6)编制CFG桩施工方案，根据设计要求，对材料进行检测、试配，确定配合比，现场测量进行区域划分、确定桩位及打桩顺序，并报监理审批，在施工前对操作人员进行技术交底。•(7)进行试桩，通过试桩确定桩机配重、提管速度、保护桩长、混凝土坍落度等施工参数和终孔条件。试桩不少于3根。•(8)现场测放桩位并做好标识。5.2.2施工工艺•(1)桩尖的预制与埋设•由于桩尖外形特殊，一般采用钢模结合地模进行预制。桩尖的锥体部分埋入地模，柱体部分外露采用钢模，以便桩尖脱膜时地模免受破坏。为提高桩尖预制进度，一般要在桩尖混凝土内掺入早强剂。当桩尖达到设计强度后，方可采取小型挖掘机配合人工按技术放样位置进行埋设。桩尖应埋入地表下300mm左右，平面位置偏差应控制在0.4倍桩径之内。•(2)桩机就位•根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度、沉管长度和标定的配重进行设备组装。桩机就位必须平整、稳固。待桩机就位后，调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1％。•(3)沉管•桩机就位后，扣准埋设好的预制桩尖开始沉管，沉管过程中注意调整桩机的稳定，严禁倾斜和错位。待沉管至设计标高并抬架时应开动马达，原地留振不小于5s，沉管过程中做好记录。•(4)材料要求及混合料搅拌•水泥采用强度等级为32.5级的普通硅酸盐水泥，水泥进场时应有出厂合格证并有现场见证抽验报告。•粉煤灰一般采用细度不大于25%的Ⅱ级或Ⅱ级以上的粉煤灰，粉煤灰进场时同样要求必须有合格证并有现场见证试验报告。粉煤灰具有一定的抗腐蚀能力。•碎石粒径采用20~40mm级配，其含泥量不大于3%且符合国家现行标准。石屑一般采用粒径2.5~20mm含泥量不大于5%，细模度符合中砂要求。当石屑缺少时，可采用中砂或粗砂代替石屑。•为控制成桩后桩顶浮浆厚度不超过200mm，混凝土的坍落度应控制在30~50mm之内。混合料应严格计量，强制搅拌，每盘混合料的搅拌时间不得小于1min。在成桩过程中，应注意作好混合料标养试块，每机每台班一组（3块，150×150×150mm）试件。•(5)投料•终孔后须尽快用料斗进行空中投料，直到管内混合料面与钢管料口平齐，如上料量不够，须在拔管过程中补充投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求。•(6)拔管•投料后即可进行拔管，拔管时速度一般控制在1.2~1.5m/min（土质较软时（如淤泥）应放慢），边振动边拔管，拔管速度保持均匀一致，在拔管过程中不允许反插。•(7)封顶•当桩管拔出地面，确认桩符合设计要求后，其上部可用粒状材料或粘土进行封顶并做好标记。此时应注意，封顶的顶面标高应加上保护桩长的高度。(注：保护桩长是指成桩时预先设定加长的一段桩长，保护桩长不少于50cm，一般取50~70cm，保护桩长在下道工序施工时将其剔掉，以确保顶部桩体质量。•(8)桩头清除•桩身达到龄期后，将桩体保护桩长清除，保证桩体顶面标高到设计标高。在施工过程中为避免机械扰动造成断桩宜采用人工进行开挖。桩头清理可采用风稿自上而下凿除混凝土至指定标高，也可用錾子在指定标高处对称截桩。6劳动力组织单机作业每班人员组织分工详见表6。序号职务职责范围人数1班长负责全面施工质量和安全12钻机工负责操作钻机，维修保养和排除故障23拌和机司机负责拌和料搅拌和拌和机维修14电工负责钻机、拌和机电源、电路、工地照明及电器故障的排除15普工负责上料和运输拌和料66普工协助钻机灌注混合料37技术员负责施工技术、施工日志记录18安全员负责整个工程的安全质量69合计21表6CFG桩人员组织分工表7机具设备序号机具名称型号台数在施工中的作用1振动沉管钻机DZ601振动成孔2搅拌机JZC3501搅拌混合料3手推车4运输混合料4电焊机BX1-5001设备维修焊接5台秤500kg1配料时计量表7CFG桩施工机具设备表主要设备详见表78质量控制•8.1质量控制•(1)拌和料：原材料碎石、水泥、石屑、粉煤灰在进场后必须经检验合格后使用，配合比经试配确定后，投料计量，搅拌按规范规定时间进行充分搅拌，检验塌落度并备有试块，且强度必须大于设计强度。•(2)贯入度及桩长：贯入度可根据钻机电流最大到150A以上，机身连续抬起在三次以上，确定达到该机的最大潜力后方停机；桩长因各点淤泥层厚度不一定相同，进入土层的深度也不一定相同，因此为了提高单桩承载力，必须进入持力层。•(3)桩位偏差：桩位偏差不大于50mm，为达到要求，应进行两次桩位复测，校正桩尖位置，以及成桩后进行桩位偏差检验。•(4)桩头处理：桩顶标高应大于设计标高的0.5m以上，在开挖时可采用人工或者人工和机械联合开挖，机械开挖时应预留人工开挖厚度，具体厚度应根据现场实际情况确定，保证机械开挖造成的断裂部位不低于基础底面标高，桩间土不受到扰动。•(5)施工顺序：隔桩跳打的方案，避免新打桩将已打的桩挤成椭圆或不规则形态，产生严重的缩颈和断桩。•(6)成桩施工过程中应观测新施工桩对已施工桩的影响，当发现桩断裂并脱开时，必须对桩进行逐桩静压，静压时间一般为3min，静压荷载以保证断桩接起来为准。•8.2质量检验•(1)复合地基检测应在桩体强度满足试验荷载条件时进行，一般宜在施工结束4周后进行检测。•(2)复合地基承载力宜用单桩或多桩复合地基载荷试验确定，试验数量不应少于3个试验点。•(3)对高层建筑或重要建筑，可抽取总桩数的10%进行低应变动力检测，检测桩身结构完整性。9安全措施•(1)严格执行安全操作规程，安全员负责安全教育和检查，有权制止不符合要求的施工作业。•(2)操作人员必须持证上岗，机械设备运行时，特别是在制桩过程中，岗上人员必须坚守岗位，夜间作业应充分照明，登高作业应系安全带。•(3)建立机械设备的定期检查、保养制度。•(4)雨天不宜进行打桩施工，施工时必须穿雨衣，绝缘雨鞋。暴雨及台风天气必须暂停施工。•(5)施工现场的所有电源、电路、电器的设置、安装必须遵守《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46—88）的规定。•(6)易于引起粉尘的细料或松散料用帆布、彩条布等覆盖。•(7)施工废水不直接排放。10效益分析•CFG桩桩体可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力，其受力和变形类似于素混凝土桩，具有地基承载力高、变形小、稳定快、施工简单、工程质量易保证，在28天后CFG桩复合地基已经基本稳定。由于CFG桩施工周期短，形成的复合地基承载力高且不需预压。路基填筑可提前2~5个月工期完工（见表3）。•CFG桩与桩基相比，由于桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载力，工程造价一般为桩基的1/3~1/2，经济效益和社会效益非常显著。•表10序号采用工艺施工周期强度比较适用范围1CFG桩28天16Mpa淤泥层15~22m2粉喷桩90天1.44Mpa淤泥层7~15m3真空联合堆载预压180天淤泥层10~15m表10CFG桩施工周期表11工程实例•2019年元月份，在广州南部快速路SD17标施工的K36+843~K36+857段内有1孔2.5×2.2m长30.7m的箱型涵洞，基础为海冲积淤泥、淤泥质土，平均厚度为20m左右，为了使该涵洞建成后，不因为地基不均匀沉降而变形破坏，因此在该段内设计采用了CFG桩复合地基处理，目前涵身完整，无开裂现象，效果较好。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。谢谢！