CFG桩指导性施工方法

CFG桩指导性施工工法一、前言随着工程建设的飞速发展，地基处理手段也日趋多样化，复合地基由于其充分利用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。本工程应用CFG桩复合地基，充分发挥了CFG桩的高承载力性能和抗变形性能，并通过褥垫层的设置发挥桩间土的承载力。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间士、褥垫层一起形成复合地基。二、工法特点2.1施工简便、可操作性强，机械设备容易解决，施工质量能够很好的控制，满足设计及验收标准的要求。2.2进度稳定，控制措施完善，工期保证性强。2.3施工中振动小，噪声小，以较小的投入即可达到理想的加固效果，具有良好的社会效益和经济效益。三、适用范围CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）常用于黏性土、粉土、砂性土、杂土及湿陷性黄土等软弱地集中以提高地基承载力和减少地基变形为主要目的地基加固。四、工艺原理CFG桩是在素混凝土桩基工艺上发展起来的新型桩体，桩体材料主要由碎石（卵石）、砂、粉煤灰，与适量水泥和水拌制而成，通过长螺旋钻机成孔，泵送混合料成桩，将荷载传递到深处土层。桩体与桩间土体共同作用，组成水泥粉煤灰桩复合地基。五、材料与设备5.1材料水泥：一般采用强度等级为32.5及以上的普通硅酸盐水泥；粉煤灰：一般采用Ⅲ级或Ⅲ级以上的粉煤灰；碎石：一般采用粒径规格为5～25mm的碎石（卵石），含泥量不大于1%；1砂：宜采用中砂或粗砂，含泥量不大于3%；外加剂：根据施工需要通过试验确定；水：拌合用水可采用饮用水。5.2机械设备本施工主要的施工机械设备（每工作班）序号机械名称规格数量（台）说明1长螺旋CFG桩机CFG3052混凝土输送泵HBT60S53装载机ZL5024自卸汽车10t35挖掘机PC-20016混凝土搅拌机HZS12017混凝土罐车6m388小型挖掘机PC-60/3t19全站仪LeicaTCRA1101110水准仪DS1111其它小型机具六、施工工艺流程及技术要求6.1工艺流程图长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺流程图。原地面处理钻机移位均匀拔钻至桩顶泵送混合料停钻钻进至设计深度钻机就位测量放线2CFG桩施工工艺流程图6.2操作要点6.2.1核查地质资料原地面处理前，采用静力触探或其它方法对地基地质资料进行核查，如与原设计地质不符，及时与设计单位联系。6.2.2场地平整施工前进行场地平整，清除地表种植土、垃圾土等。将原地面用推土机平整至CFG桩顶标高以上30～50cm，表面做成适当的排水横坡，用振动压路机碾压密实，两侧人工开挖排水沟。6.2.3测量放样根据CFG桩平面布置图，用全站仪测量放出房屋的边框线，再采用经纬仪以及钢尺放出每个桩的桩位，在桩位中心打入木桩、竹片桩或钢钎，用白灰标明，并做标号记录。6.2.4钻机就位钻机就位必须平整、稳固，确保在施工中不发生倾斜、移动。在钻机双侧吊锤校正调整钻杆垂直度，为准确控制钻孔深度，应在桩架上做出控制深度的标尺，以便在施工中观测、记录。6.2.5钻进成孔钻孔开始前，应通过泵送水泥砂浆检查芯管顶部的气眼是否通畅、混凝土输送软管是否接头良好，是否有扭曲现象。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。在成孔过程中，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。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔达到设计标高时，停止钻进。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。当动力头底面达到标记处桩长即满足设计要求。施工时还需考虑施工工作面的标高差异，作相应增减。钻机成孔过程中，钻机操作手和现场控制人员要密切配合，现场控制人员应站在钻头前面易于读尺、读表处。随钻杆进尺，记录人员要及时记录电流，电流突变处，应及时记录钻尺深度。当电流显示一进入硬土层时，应控制进尺，确保嵌入硬层深度满足设计要求。电流值的变化仅作为地质复核的参考，主要根据设计要求及补钻地质断面图进3行桩长控制及进入持力层的控制，当发现电流变化同地质复核点电流变化有明显的较大差异时，应及时停钻，进一步采用钻探或静力触探的方法复核地质情况，当复核地质情况同设计差异较大时，应及时通知设计单位处理。6.2.6验孔检查孔深及垂直度偏差，填写隐蔽记录，并经监理工程师签字。6.2.7混合料搅拌混合料搅拌要求按配合比进行配料，计量要求准确，拌合坍落度控制在16～20cm。每盘料搅拌时间不得少于60s。6.2.8灌筑成桩钻孔至设计标高后，停止钻进，开始混合料灌筑，每根桩的投料量应不少于设计灌筑量。钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料，成桩的提拔速度一般控制在2～3.5m/min，成桩过程连续进行，应避免因后台供料慢而导致停机待料。若施工中因其它原因不能连续灌注，须根据勘察报告和已掌握的施工场地的土质情况，避开饱和砂土、粉土层，不得在这些土层内停机。施工桩顶高程宜高出设计高程50cm，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基本上是一个固定值，根据泵压次数来计量混合料的投料量。现场试验：对于每盘混合料，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。6.2.9钻机移位当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩的土较多，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，下一根桩施工时，还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。6.2.10成品保护a、桩头的保护（1）为了达到桩顶高程及保证桩顶的强度，应设置保护桩长，一般宜高于设计标高50cm，并采用湿黏土对桩顶封囤保护。（2）桩体达到一定强度后（一般为3～7d），方可挖槽。4（3）严禁挖槽时机械撞击桩头。（4）不可用重锤或重物横向击打桩体。（5）合理安排施工顺序，避免后序桩的施工对已施工桩头的破坏。b、桩间土保护（1）为了避免扰动桩间地基土，桩顶高程以上宜预留300～500mm厚的保护土层。（2）雨后钻机下应铺设碎石垫层，避免扰动地基土。（3）施工图设计桩顶高程以上应预留50～100mm厚土层，待验槽合格后，方可人工开挖至施工图设计桩顶高程。6.2.11截桩头、挖除桩体施工完成2～3小时，在初凝前采用自重小于3t的小型挖掘机直接挖除打桩弃土，并采用小型运输车转运至CFG桩施工区以外，集中运输至指定弃土场堆放。清运时不得对设计桩顶标高以下的桩身造成损害，不可破坏工作面未施工的桩位。清运完毕，待CFG桩施工完毕一段即桩体达到一定强度后（一般3～7天），方可挖槽，用小型挖掘机和人工开挖其下50cm桩间土。施工时严格控制标高，不得超挖。桩间土清除后，截除桩顶设计标高以上桩头，截桩时在同一水平面，用截桩机将桩头截断。截桩后，采用人工修凿桩头，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。开挖表土和截桩，要设专人负责指挥，尽量采用小型机械和人工开挖，开挖过程中，挖掘机头部不允许碰撞桩体。如果在基槽开挖和截桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必须接桩达到桩顶设计标高，剔平桩顶，用与桩体材料、配比相同的混合料接桩。七、劳动力组织每台钻机配备人员序号工种人数职责1司钻2负责钻机成孔2泵送工1负责砼的输送操作3修理工1机械维护与修理4电工1负责施工用电5技术员1负责施工现场的技术及本班组的施工记录6施工员1负责施工现场和施工组织及协调工作57安全员1负责施工中安全工作8测量员1负责施工中量测工作9试验员1负责本班组砼的入孔温度、坍落度的检测及砼试块制作10普工5负责施工加料的添加及其他辅助工作合计15八、质量控制8.1质量控制标准8.1.1施工设计文件8.1.2《地基与基础施工质量验收规范》—（GB50007-2002）8.1.3《建筑地基处理技术规范》—(JGJ79-2002)8.2质量检测8.2.1所用的水泥、粉煤灰和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求。检验数量：同一产地、品种、规格、批号的水泥、粉煤灰，袋装200t为一批、散装500t为一批，当袋装不足200t或散装不足500t时也按一批计。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，当不足400m3时也按一批计。各种原材料每批抽样检验1组。检验方法：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的含泥量、筛分试验检验其颗粒级配。8.2.2成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天至少应作一组（三块）试件，标准养护28天，测定其立方体抗压强度。8.2.3CFG桩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。检验数量：每台班抽样检验3次。检验方法：现场坍落度试验。8.2.4CFG桩混合料强度应符合设计要求。检验数量：每台班做一组(3块)试块。检验方法：制作混合料试块，进行28天标准养护试件抗压强度检验。8.2.5CFG桩的数量、布桩形式应符合设计。6检验数量：全部检查。检验方法：计数。8.2.6每根桩的投料量不得少于设计灌注量。检验数量：每根桩检验。检验方法：料斗现场计量或混凝土泵自动记录。8.2.7CFG桩的有效长度应满足设计。检验数量：每根桩检验。检验方法：测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到设计深度标志，施工后检查浮浆厚度，计算出桩的有效长度。8.2.8CFG桩的桩身质量、完整性应满足设计要求。检验数量：全部检验。检验方法：低应变检测。8.2.9CFG桩处理后的单桩或复合地基承载力应满足设计要求。检验数量：按图纸要求进行，为总桩数的2‰，且每检测批不少于3根。检验方法：平板荷载试验。8.2.10CFG桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合下表的规定。CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩位(纵横向)50mm按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根经纬仪或钢尺丈量2桩体垂直度1%经纬仪或吊线测钻杆倾斜度3桩体有效直径不小于设计值开挖50～100cm深后，钢尺丈量8.3质量控制措施8.3.1CFG桩桩体混合料在拌和站通过电子计量集中搅拌而成，由混凝土罐车运输至施工现场，混合料坍落度控制在160mm～200mm。混合料上料顺序为：先装碎石，再加水泥、粉煤灰和外加剂，最后加砂，使水泥和粉煤灰夹在砂、石之间，每盘料搅拌时间不小于60s。78.3.2施工前由试验室对原材料进行全面检查。将合格材料按照桩体强度等级进行配比试验，施工时按配合比配制混合料。8.3.3施工前进行成桩工艺性试验，确定施工工艺和参数，试桩数量应符合设计要求且不得少于2根。8.3.4施工中应保证排气阀正常工作，施工中要求每工班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。8.3.5钻孔过程中要严格遵守隔排施工，防止窜孔。8.3.6钻杆应采用静止提拔，施工中应严格按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数控制钻杆提拔速度和混凝土泵的泵送量，并保证连续提拔，施工中严禁出现超速提拔。8.3.7桩机移机至下一桩位施工时，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。8.3.8冬季施工时混合料入孔温度不得低于5℃，对桩头和桩间土采取保温措施。针对严寒地区的CFG桩施工，为保证来年春季正常施工，对作业区的土表先前进行全面覆盖保温。8.3.9雨期施工时必须保证预留保护层的厚度，以免扰动地基土。成孔完毕后必须及时灌筑或遮盖桩孔，防止雨水进入，造成塌孔。8.4CFG桩施工预防控制措施8.4.1堵管的预防措施（1）混合料配合比应合理。混合料的配合比：粉煤灰掺量宜控制在70kg/m～90kg/m的范围内，条件允许时，宜采用Ⅰ级粉煤灰，碎石宜采用5～25mm的连续级配碎