现代建筑施工施工新技术1

现代建筑施工新技术目录一、地基处理新技术二、桩基础工程施工新技术三、地下空间工程施工四、深基坑支护技术五、新型混凝土技术六、预应力混凝土施工技术七、新型模板及脚手架应用技术八、钢结构施工新技术九、建筑防水工程新技术十、建筑装饰工程新技术十一、建筑节能与环保新技术十二、施工过程监测和控制地基处理新技术一、CFG桩复合地基施工CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩(CementFlyashGravelPile)的简称，由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥加水拌合，用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩。桩体主体材料为碎石，石屑为中等粒径骨料，可改善级配，粉煤灰具有细骨料和低标号水泥作用。通过调整水泥掺量和配合比，桩体强度可在C5～C20之间变化，一般为C5～C10。CFG桩是在碎石桩的基础上发展起来的，属复合地基刚性桩。CFG桩可用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松散的砂土、粉土等。对塑性指数高的饱和软粘土使用要慎重。CFG桩按施工成孔工艺可分为：取土成孔柱锤夯击CFG桩振动沉管CFG桩长螺旋钻管内泵压CFG桩长螺旋钻孔灌注桩人工或机械洛阳铲成桩泥浆护壁钻孔灌注桩振动沉管CFG桩施工工艺振动沉管CFG桩施工施工准备施工前应具备的资料和条件:⑴场地工程地质勘察报告;⑵CFG桩布桩图。应注明桩位编号、设计说明和施工说明。⑶场地邻近的高压电缆、地下管线、地下构筑物和障碍物等调查资料。⑷场地的水准控制点和线路控制坐标。施工技术措施：⑴确定施工机具和配套设备；⑵制定材料供应计划。标明所用材料的规格、技术要求和数量；⑶进行试成孔，复核地质资料以及设备、工艺的适用性，核定或调整技术参数；⑷按施工平面图放好桩位；⑸确定施打顺序；⑹复核测量基线、水准点及桩的轴线定位点，检查场地所设的水准点是否受施工影响；⑺打桩机沉管表面应有明显的进尺标记。振动沉管CFG桩施工施工流程(1)沉管：①根据设计桩长、成管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装；②桩机就位，桩管保持垂直，垂直度偏差不大于1%；③若采用预制钢筋砼桩尖，需埋入地表以下300mm左右；④开始沉管。启动马达，沉管到预定标高、停机。⑤记录激振电流变化情况。一般可1m记录一次。振动沉管CFG桩施工(2)投料：沉管至设计标高后须尽快投料，直到管内混合料与钢管投料口齐。若投料量不够，应在拔管过程中空中投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求。(3)拔管：①拔管前，启动马达在原位留振约5-10s再拔管。②控制拔管速度，一般1.2～1.5m/min较合适。拔管过快易造成局部缩颈或断桩；拔管太慢、振动时间过长，会使桩顶浮浆增厚，易使混合料离析。振动沉管CFG桩施工⑷沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘性土封顶。⑸施工过程中，抽样做混合料试块，一般一个台班一组，尺寸150mm×150mm×150mm,并测定28天抗压强度。振动沉管CFG桩施工施工常见问题⑴施工扰动对土强度的影响根据振动沉管成桩工艺对土密实性的影响，可将地基土分为三类：挤密效果好的土：松散填土、粉土、砂土等；可挤密的土：塑性指数不大的松散的粉质粘土和非饱和粘性土；挤密效果差的土：塑性指数高的饱和软粘土和淤泥质土。振动沉管CFG桩施工土的密实度对土的挤密性影响很大：密实的砂土或粉土，产生剪胀，由密变松。松散的砂土或粉土，孔隙减小，由松变密。⑵缩颈和断桩在饱和软土中施工施工时，在地基土中将产生超孔隙水压力，沿水平方向衰减较快。当采用连打作业时，孔隙水压力来不及消散，对邻桩产生挤压，使得已打桩被挤成椭圆形或不规则形，严重的会产生缩径和断桩。在上部有较硬的土层或中间夹有硬土层的土中成桩，施工产生的振动力较大，邻桩易出现振动破坏。采用隔桩跳打工艺，若已打桩结硬但强度不高，在中间补打新桩时，已打桩有时会被振裂。振动沉管CFG桩施工⑶桩体强度不均桩机卷扬机提升沉管速度太快，为控制平均速度，提升—留振缩径、断桩离析桩身强度不均⑷桩料与土的混合采用活瓣桩靴成桩，当桩靴开口打开的宽度不够，混合料下落不充分桩端与接触不密实或桩端较小。若采用反插法，桩管垂直度难保证，桩身易掺土。振动沉管CFG桩施工•对策1、控制拔管速度太快缩径、断桩太慢混合料离析，桩顶浮浆多现场试验：沉管φ377mm，投料量1.8m31.2m/min开挖桩径380mm2.5m/min开挖桩径360mm0.8m/min桩顶浮浆多，桩身强度低合理的拔管速度：1.2—1.5m/min振动沉管CFG桩施工注意：拔管速度指线速度，不是平均速度。除启动后5-10s，拔管过程中不再留振，不得反插。若桩机卷扬速度较快，可增加卷扬系统中动滑轮数量或通过电动机-减速箱系统调整。振动沉管CFG桩施工2、合理布置桩距桩距的确定需要考虑以下因素：承载力、沉降；施工影响；经济性⑴试验表明，其它条件相同时，桩距越小，复合地基承载力越高；当桩距＜4d，提高幅度不明显。故，从桩土作用考虑，桩距一般≥4d。⑵挤密效果好的土，施工振动使土体密度增加，场地下沉;不可挤密土,地表隆起,桩距越小，隆起量越大。桩距越大，施工质量越容易控制。振动沉管CFG桩施工3、确定施打顺序连续施打间隔跳打在确定施打顺序时，要考虑土性和桩距。软土中，桩距较大，可采用隔桩跳打；在饱和松散粉土、粉砂中施工，若桩距小，不宜采用隔桩跳打。松密，加大沉管难度和易形成断桩。对大面积布桩，采用由中心向外或一边向一边推进的施工顺序，不应由外向中心推进土体隆起、断桩振动沉管CFG桩施工4、混合料坍落度坍落度过大，桩顶浮浆多，桩身强度降低过小，和易性差混合料坍落度控制在3—5cm，和易性好，拔管速度合理，浮浆可控制在10cm，质量容易保证。振动沉管CFG桩施工施工质量控制措施⑴施工前的工艺试验目的:施打顺序和桩距能否保证桩身质量.方法：在桩顶表面埋设标杆，观测桩顶位移量。内容：新打桩对未结硬已打桩的影响。上升量与桩身直径的关系。新打桩对已结硬已打桩的影响。上升量＜1cm。振动沉管CFG桩施工⑵施工监测信息化施工及时发现施工过程中的问题分析措施观测内容：施工场地标高观测。施工前测量场地标高，施工过程中随时测量地面是否隆起。桩顶标高的观测。注意已打桩桩顶标高变化，特别桩距小的桩。对桩顶上升量大的桩开挖检查。振动沉管CFG桩施工长螺旋钻管内泵压CFG桩施工长螺旋钻管内泵压CFG桩施工长螺旋钻管内泵压CFG桩施工存在的主要问题：⑴堵管。原因：a.混合料配合比不合理。b.坍落度不合理。太大离析，泌水骨料与砂浆分离c.设备缺陷。弯头、管接头、钻头⑵窜孔在饱和粉土、粉细砂中施工常出现。⑶钻头阀门打不开。⑷现提料后泵送。长螺旋钻管内泵压CFG桩施工•夯实水泥土桩复合地基施工夯实水泥土桩法是中国建筑科学研究院地基基础研究所在北京等地旧城区危改小区工程中，为了解决施工场地条件限制和满足住宅产业化的需要而开发出的一种施工周期短、造价低、施工文明、质量容易控制的地基处理方法。利用机械成孔（挤土或非挤土）或人工挖孔，然后将水泥和土按设计的比例拌和均匀，在孔内夯实至设计要求的密实度而形成的加固体与桩间土组成复合地基的地基处理方法，称为夯实水泥土桩法。夯实水泥土桩复合地基施工1、施工准备（一）现场取土，确定原位土的土质及含水量是否适宜作水泥土桩的混合料。（二）调查有无廉价的工业废渣（如粉煤灰、炉渣等）可供使用。（三）根据设计选用的成孔方法作现场成孔试验。确定成孔的可行性，事前发现问题，研究对策。夯实水泥土桩复合地基施工2、桩材制备（一）一般采用32.5号水泥，使用前应作强度及稳定性试验。夯实水泥土桩的强度主要由土的性质、水泥品种、水泥标号、龄期、养护条件等控制。必须采用现场土料和施工采用的水泥品种及标号进行混合料配合比设计。（二）掺合料确定后，进行室内配合比试验，用击实试验确定掺合料的最佳含水量。选择配合比时，对重要工程，在掺合料最佳含水量的状态下，在150mm×150mm×150mm试模中试制几种配合比的水泥土试块，按标准试验方法作3天、7天、28天的立方体强度试验，决定适宜的配合比。夯实水泥土桩复合地基施工•一般工程可采用水泥：混合料＝1：6（体积比）试配。•（三）当采用原位土作混合料时，宜用无污染、有机质含量不超过5％的粘性土、粉土或砂类土，混和料含水量应满足土料的最优含水量，允许偏差不大于2％。混和料含水量是决定桩体夯实密度的重要因素，在现场实施时应严格控制。用机械夯实时，因锤较重，夯实功大，宜采用土料最佳含水量－（1％～2％），人工夯实时宜采用土料最佳含水量＋（1％～2％），均应由现场试验确定。使用粘性土时常有土团存在，使用前应过10～20mm的筛，如土料含水量过大，需风干或另掺加其他含水量较小的掺合料。在现场可按“一攥成团，一捏即散”的原则对土的含水量进行鉴别。采用工业废料粉煤灰、炉渣等作混合料，拌合质量容易保证。夯实水泥土桩复合地基施工（四）现场使用时，待成孔已经完成或接近完成时，用强制式混凝土拌合机或人工进行拌合，拌合操作标准参照混凝土的拌合要求。如拌合时需要加水，则应边拌边加水，以免形成土团，拌合均匀后待用。夯实水泥土桩复合地基施工•3、成孔（一）、人工挖孔法夯实水泥土的施工，应按设计要求选用成孔工艺。挤土成孔可选用沉管、冲击等方法；非挤土成孔可选用洛阳铲、螺旋钻等方法。夯实水泥土桩按复合地基设计时，桩径通常为300～400mm，可采用特制的洛阳铲人工成孔，其构造与使用方法可见第10章石灰桩的施工。如持力层强度高，而按大直径桩或深基础施工时，桩径为800～1000mm，底部尚可扩孔，此时，则采用人工挖孔桩的办法成孔。其工艺流程为：人工挖孔至设计深度——清孔及检查——孔底夯实——拌合水泥土——将水泥土逐层灌入孔内。逐层夯实直至设计桩顶标高以上0.2m——素土封顶。夯实水泥土桩复合地基施工（二）、机械成孔施工法机械成孔分为挤土和排土成孔,当被加固土体密度较大或挤密性差时,宜选用排土成孔,如螺旋钻、长螺杆钻机、机动洛阳铲、大锅（蜗）锥等成孔。当土的挤密性较好时，宜选用挤土成孔工艺，如沉管法、干振法、“法兰克”法等。沉管法施工类似石灰桩管外投料施工法，利用桩管反插压实。干振法采用干振碎石桩的干振成孔器成孔，投入水泥土加以振实。“法兰克”法采用套管内击式碎石桩的施工方法。夯实水泥土桩复合地基施工4、夯填由于各种成孔工艺均可能使孔底存在部分扰动和虚土，因此夯填混和料前应将孔底土夯实，有利于发挥桩端阻力，提高复合地基承载力。为保证桩顶的桩体强度，现场施工时均要求桩体夯填高度大于桩顶设计标高200～300mm。在垫层施工时将多余桩体凿除，桩顶面应水平。夯填桩孔时，宜选用机械夯实。大孔径水泥土桩的夯实，可采用灰土井桩的夯实机。分段夯填时，夯锤的落距和填料厚度应根据现场试验确定，混合料的压实系数cλ不应小于0.93。相同水泥掺量下，桩体密实度是决定桩体强度的主要因素，当cλ≥0.93时，桩体强度约为最大密度下桩体强度的50％～60％。夯实水泥土桩复合地基施工若采用人工夯实，夯重25kg左右，孔内水泥土每层虚铺30cm左右，先用小落距轻夯3～5次，然后重夯不少于8次，夯锤落距不小于60cm。垫层材料应级配良好，不含植物残体、垃圾等杂质。垫层铺设时应压（夯）密实，夯填度不得大于0.9。为减少施工期地基的变形量，采用的施工方法应严禁使基底土层扰动。施工工程中，应有专人监测成孔及回填夯实的质量，并作好施工记录。如发现地基土质与勘察资料不符时，应查明情况，采取有效处理措施。雨季或冬季施工时，应采取防雨防冻措施，防止土料和水泥受雨水淋湿或冻结。夯实水泥土桩复合地基施工5、质量检验施工过程中，对夯实水泥土桩的成桩质量应及时进行抽样检验。对成桩质量的抽检数量不应少于总桩数的2％。对一般工程，可检查桩的干密度和施工记录。目前干密度的检验方法可在24h内采用取土样测定或采用轻型动力触探击数与现场试验确定的干密度进行对比，以判断桩身质量。10N夯实水泥土桩地基竣工验收时，承载力检验应采用单桩复合地基载荷试验。对重要或大型工程，尚应进行多桩复合地基载荷试验。夯实水泥土桩复合地基