路基施工技术一

路基工程施工技术1、基底处理2、路基AB料填筑3、过渡段施工4、基床表层施工5、路基排水工程6、路基防护工程7、路基附属工程基底处理1、CFG桩施工2、管桩施工3、高压旋喷桩施工4、水泥搅拌桩施工5、路基开挖换填施工CFG桩施工C—水泥，F—粉煤灰，G—碎石。水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，是近年发展起来的处理软弱地基的一种新方法。它是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和后制成具有一定强度的桩体。其骨料仍为碎石，用掺入石屑来改善颗粒级配，掺入粉煤灰来改善混合料的和易性，并利用其活性减少水泥用量；掺入少量水泥使其具有一定粘接强度。它是一种低强度混凝土桩，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。CFG桩的特点是对软弱土地基承载力的提高幅度大；沉降量小，变形稳定快；工艺性好，灌注方便，容易控制施工质量。CFG桩适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂性土、杂填土及湿陷性黄土地基中以提高地基承载力和减少地基变形为主要目的的地基加固。CFG桩成正方形布置，桩径0.5米，桩距1.8米。序号名称规格型号1步履式长螺旋钻孔机JZB902电力振动沉管打桩机DZ-75KS3混凝土输送泵HBT60C4混凝土输送车HNJ524GJB5电气焊设备原材料：砂、碎石、水泥和粉煤灰，进场前需对原材料的质量以及混合料的配合比进行试验。水泥采用42.5硅酸盐水泥，卵石或碎石粒径为2～4cm，石屑粒径2.5～10mm，砂采用中粗砂，含泥量小于5%，Ⅱ、Ⅲ级粉煤灰。路基CFG桩施工前需进行CFG桩试桩工艺性实验，实验目的：1、复核地质资料是否与设计相符。2、检验机械设备配套、施工方法及工艺等是否适宜本段CFG桩施工。3、确定出混合料配合比、坍落度、搅拌时间、拔管速率等各项工艺性参数。4、确定成桩有关技术参数，以便指导组织施工。桩机就位调平机身钻孔至设计标高泵送混合填料钻具提出孔口及清土移机至下一桩位测量放样施工准备抽取混合填料样品制作试块1、施工准备：施工准备主要内容就是场地平整，为CFG桩施工提供一个良好的、连续的施工平台。推土机清除原地面有淤泥或软弱层时，要进行挖除换填处理，压实系数K≥0.9；且换填压实后标高与桩顶标高一致对需要报废水塘排水疏干、对不报废水塘围堰抽水后，挖除表层0.5m厚淤泥，用土回填至水塘坎高程（原地面）处。回填土需进行碾压，碾压密实达到规定要求。对段内地表水、地下水及施工用水水质进行取样复测。不得使用有侵蚀性水作为施工用水。对路基范围内的管线进行调查核实和迁改，并对可能对其造成影响的管线，须注意加强施工防护。2、测量放样：放出每个CFG桩的点位，用木桩或铁钉标示。对每一段落进行编号，绘制平面布置图。3、桩机进入现场，根据设计桩长、钻管入土深度确定机架高度和钻进深度，进行设备组装；4、桩机就位：按照预先放样的桩位就位，调整钻杆与地面垂直，钻杆对正桩位中心，垂直度偏差小于1%。5、钻进成孔：钻孔开始时，关闭钻头阀门，操纵下移钻杆，钻头触及地面时，启动马达开始钻进。钻进应先慢后快，钻机司机和资料记录员要密切配合，每钻进1m资料员要及时记录电流数据和土层变化。根据地质核对资料和钻机电流值变化，确定是否进入持力层。进入硬土层时，要控制进尺。成孔深度在钻杆上应有明确标记，确保嵌入深度及桩长满足设计要求。6、混合料配置与运输：混合料严格按已经审批的配合比进行配料集中搅拌，混合料坍落度控制在160～200mm，先投碎石，再投水泥，粉煤灰和外加剂，最后投石屑。使水泥，粉煤灰和外加剂夹在石粉、碎石之间，不易飞扬和黏在管筒壁上，也是易于拌制均匀，每盘料搅拌时间不得小于60秒。混凝土罐车把混合料运输到现场后，由输送泵灌注。7、混合料灌注：钻至设计深度后，向监理工程师报检，监理工程师同意后，钻机停钻开始灌注混合料，同时提升钻杆。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，混合料泵送量应同提钻速度协调一致，保证管内有一定深度的混合料。成桩过程应连续，不得停泵待料。对于螺旋钻机法施工，尤其避免在饱和砂土、粉土层内停机。混合料埋钻高度应大于1.0m。8、拔管：灌注到桩顶时适当超过桩顶设计标高0.5m左右，以保证桩顶混合料质量。拔管速率控制在2.5～3.0m/min。如遇软弱土层，拔管速度可适当放缓，确保桩体连续、均匀、密实，拔管过程不得反插，如果灌筑拌合料不足，可以在拔管过程中，空中向管内补给，导管拔出后，应确认桩长符合要求。钻管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘性土封顶养护，然后移机进行下一根桩的施工。9、现场试验：对于每车混合料，试验人员都要进行坍落度的检测，合格后方可进行混合料的投料，在成桩过程中抽样做混合料试块，每台班做1组试块，测定其28天抗压强度。10、桩基检测：CFG桩施工完毕，28天后对CFG桩和CFG桩复合地基进行检测，检测包括低应变对桩身质量的检测和静载荷试验对承载力的检测，静载荷试验采用单桩或多桩复合地基，根据试验结果评价复合地基承载力。要求复合地基承载力不小于180KPa。静载荷试验数量取CFG桩总桩数的0.5～1%，但不小于3点。低应变动力试验检测CFG桩完整性，检测数量取CFG桩总数的10%。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。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7d；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。注意事项⑴为检验CFG桩施工工艺、机械性能及质量控制，核对地质资料，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。⑵CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。⑶桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。⑷CFG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。⑸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。⑹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。⑺桩身每方混合料掺加粉煤灰量及坍落度控制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。⑻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。⑼冬期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。⑽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。⑾整个施工过程中，安排质检人员旁站监督，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。⑿CFG桩施工属隐蔽工程，施工完毕报监理签认后方可进行下一道工序施工。CFG桩加固机理：CFG桩的加固机理是CFG桩桩身、桩间土、褥垫层共同作用的。CFG桩复合地基的加固机制是褥垫层受上部基础荷载作用产生变形后以一定的比例将荷载分摊给桩及桩间土，使二者共同受力。同时土体在CFG桩施工中受到桩的挤密而提高其承载力，桩又由于其周围土体挤密对桩的约束加强桩的受力性态，二者相互作用，共同工作，形成了一个复合地基的受力整体，褥垫层的分散应力集中起重要作用，土工格栅可以提高褥垫层的整体性。本段路基褥垫层设计厚度为0.6碎石加两层抗拉强度不小于100KN/M的双向土工格栅。扩大桩头有效的增加桩身的受力面积，同时增加桩间土的侧向约束力。褥垫层作用保证桩和桩间土共同承担荷载调整桩和桩间土的竖向荷载比例调整桩和桩间土的横向荷载比例减少填层底部应力集中，降低对桩的破坏图3.褥垫层作用示意图CFG桩桩体作用承担纵向压力固结置换约束桩间土挤密桩间土图2.CFG桩桩体作用示意图施工中常见的质量问题和控制要点根据我们在施工中所遇到的实际情况和所发现的质量问题,进行了归纳总结,主要有以下几方面质量缺陷和控制手段。1、导管堵塞混合料配比不理想、、坍落度不符合要求、导管过于弯折或过长、停机待料时间过长、泵车压力不足等都是导致堵管的重要原因。控制措施:1)保证粗骨料的粒径、混合料的配比和坍落度符合要求。对到场的混凝土进行现场塌落度试验，塌落度符合要求后方可泵送，2)灌注管路避免过长、过大变径和弯折,每次拆卸导管都必须清洗干净。3)对泵车要经常进行维护。2、偏桩一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种。多由场地原因,桩机对位不仔细,地层原因使钻孔对钻杆跑偏等造成。控制措施:1)施工前清除地下障碍,平整压实场地以防钻机偏斜。2)放桩位时认真仔细,严格控制误差，施工时钻头尽量对准桩心位置。3)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。钻进过程中保证钻杆垂直。3断桩及夹层1)成桩过程:由于提钻太快泵送混合料跟不上提钻速度,或是相邻桩太近串孔造成。2)浇筑完成后:由于成桩后场地行驶重型车辆,或桩头凿除采用大型机械凿除造成。3）待料时间过长导致混凝土连接不理想。控制措施:1)保持混合料灌注的连续性,可以采取加大混合料泵量,配备储料罐等措施。2)严格控制提速,提钻速度控制2.5～3.0m/min，在淤泥层中应放缓。如灌注过程中因意外原因造成灌注停滞时间大于混合料的初凝时间时,应重新成孔灌桩。3)灌注完成后,严禁重型机械通行。若采用跳桩法施打,必须保证施工新桩与已打桩时间间隔不少于7d。4桩身混合料强度不足原材料不合格或配比不合理,压灌时混合料坍落度过小或和易性较差是导致桩身强度不足的主要原因。控制措施:1)选择合格的原料，优化粗骨料级配。2)合理选择外加剂。3)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。4）调整配合比保证混凝土的和易性。5、缩颈提钻速度过快是造成缩颈的主要原因，一般通过控制提钻速度和超灌予以解决,施工中保证充盈系数大于1。6、桩身质量缺陷多为夹泥、气泡、空心、混合料不足、浮浆太厚等,一般是由操作控制不当造成的。控制措施:1)经常检查排气阀工作情况,保持钻杆顶端气阀开启自如,防止混合料中积气造成桩身混合料含气泡、空心。2)桩顶浮浆多因孔内出水或混合料离析造成,应超灌排除浮浆后才终孔成桩。3)孔口可进行振捣,并保证桩顶质量。7、单桩承载力低主要与钻孔入持力层和桩底嵌固情况有关,在黏性土地层中施工与进展速度也有一定关系。控制措施:增加入持力层程度是最好的措施。一般增加桩长或延长最大电流持续时间。