CFG桩软基处理技术

CFG桩软基处理技术（精选7篇）

CFG桩软基处理技术 第1篇

1.1 工程概况

十天线安康段A-C13标段里程范围K183+500～K183+76段A匝道及服务区广场为软土路基,设计地基采用水泥搅拌桩加固,搅拌桩按梅花形布置,桩径为0.6 m,搅拌桩间距为1.5 m,桩深4 m～12 m,桩底进入硬底不小于0.5 m。

1.2 地层概况

1)地形地貌:地形较为平缓,起伏不大。2)水文地质条件:地下水为孔隙潜水,较发育。

2 设计参数及要求

桩间距1.5 m,桩位允许偏差±10 cm,桩直径0.6 m,桩长4 m～12 m,桩底进入硬底不小于0.5 m,水泥比0.4～0.5,水泥P.O42.5普通硅酸盐水泥。

3 试桩目的

通过试桩研究桩体水泥土强度与龄期的关系,寻求最佳的固化剂用量、搅拌次数、确定水泥浆的水灰比、泵送时间、泵送压力、搅拌机提升速度、下钻速度以及复搅深度等,掌握水泥搅拌桩的成桩经验及各种操作技术参数、工艺参数,试桩结束后及时整理各种技术参数,并形成正式的试桩报告报请监理单位确认审批,以便指导下一步水泥搅拌桩的正式施工。

4 施工准备

1)场地处理:场地平整,清除施工场区内的杂物、积水以及地表植物等。2)桩位布置:按正方形排列,在现场用经纬仪定出每根桩的桩位,并做好标记,每根桩的桩位误差±5 cm。3)施工现场配备各种计量仪器设备,做好计量装置的标定工作。4)水泥搅拌桩施工机械应配备浆量自动记录仪,以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。5)在施工现场搭设水泥棚,对现场的水泥等原材料进行试验工作,并采用袋装水泥以便于计量。6)对进场的机具设备进行组装和调试,确保机具的完好率,保证满足施工要求。7)施工用电采用自带发电机组。

5 人员安排及分工

一台浆喷桩设备组建一个施工班组,每班组由8人组成,具体分工见表1。

1台GZB- 600型水泥搅拌桩机进行浆喷搅拌桩施工,每机人员和设备配备齐全,并有富余,同时建立强硬的后勤材料供给措施,保障搅拌桩的不间断施工。

6 试验方法

为能更好获取试验桩的各种技术参数,根据现场地层含水量的测定及相关试验,采用浆体喷射水泥浆搅拌桩进行施工。

1)地点:线路右侧路基,对应线路里程为K183+500～K183+765。2)试桩时间:2009年7月20日～2009年9月14日(含检测)。3)固化剂材料:采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。4)掺入比:P.O42.5普硅水泥采用10%,即每1 m桩身土体掺入水泥分别为36 kg。5)水灰比:选定0.4～0.5。6)检验数量:检验15根,桩长4延米～8延米。7)选用机型:SJB-1型水泥搅拌桩机。8)喷搅工艺:采用“二喷四搅”。

7 施工工艺

1)浆喷桩施工工艺流程见图1。

2)工艺要点与技术措施。

a.施工场地平整:清除一切地面和地下障碍物。场地低洼处先抽水和清淤,分层夯实回填粘性土料。櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅b.桩位放样:由现场技术员根据设计图纸和测量控制点放出桩位,桩位平面偏差不大于5 cm。c.桩机就位:采用起重机悬吊搅拌桩机到达指定桩位,对中,或用卷扬机移动搅拌桩机到达作业位置,并调整桩架垂直度;当地面起伏不平时,应使起吊设备保持水平。d.备制水泥浆:桩基对位后,开始按确定的配合比拌制水泥浆,待压浆前将水泥浆倒入集料斗中。e.预搅下沉:开机前必须调试,检查桩机运转和输浆管畅通情况。待搅拌机的冷却水循环正常后,启动搅拌机电动机,根据土质情况计算速率,放松起重机(或卷扬机)钢丝绳,使搅拌机沿导向架自上而下搅拌切土下沉,下沉的速度可由电动机的电流监测表控制,直到钻头下沉钻进至桩底标高。f.提升喷浆搅拌:搅拌机下沉到达设计深度后,开启灰浆泵将水泥浆压入地基中,边喷浆边旋转,使水泥浆和原地基土充分拌和,同时严格按照确定的提升速度提升搅拌机。直至提升到桩顶设计标高后再关闭灰浆泵。g.重复上、下搅拌:搅拌机提升至设计加固深度的顶面标高时,集料斗中的水泥浆应正好排空。为使软土和水泥浆搅拌均匀,可再次将搅拌机边旋转边沉入土中,至设计加固深度后再将搅拌机提升出地面。由于搅拌桩顶部与上部结构接触部分受力较大,因此通常还可对桩顶1.0 m～1.5 m范围内再增加一次输浆,以提高其强度。h.清洗:集料斗中注入适量清水,开启灰浆泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直至基本干净,并将粘附在搅拌头上的软土清洗干净。i.移位:重复上述步骤,再进行下一根桩的施工。

8 施工控制

1)应控制钻机下钻深度、喷浆高程及停灰面,确保桩长,当钻头提升至地面以下0.5 m时,喷浆应停止,进行桩顶复搅。在成桩过程中遇有故障而停止喷浆时,第二次接桩时,其重叠长度不得小于1 m(浆喷桩0.5 m)。接桩时间超过24 h应采取补桩措施。2)应定时检查机械的成桩直径及搅拌均匀程度,对使用的钻头应定期复核检查,其直径磨耗量不得大于20 mm。

9 结语

公路软基处理属于隐蔽工程,如施工质量不好,一旦被路堤等构筑物所覆盖,便构成隐患且不好检查及补救。因此,紧抓施工环节,严格施工过程的管理非常重要,只有在施工过程中严格控制才能确保工程质量。

摘要：结合具体工程实例,探讨了水泥搅拌桩软基处理施工技术,分别介绍了相关参数,设计要求,施工准备工作及试桩方法,着重阐述了水泥搅拌桩施工工艺,质量控制措施,以指导实践。

关键词：水泥搅拌桩,试桩,施工工艺,施工控制

参考文献

CFG桩软基处理技术 第2篇

广州新客站地区市政道路及相关附属工程施工总承包第四标段, 位于广州市番禺区钟村镇, 施工范围包括新兴大道、规划一路、规划二路、石壁东路, 石壁南三路、石壁南四路、规划七路、新桂路等以及标段范围内的道路、桥涵、区内排水生态明渠工程。本工程路基范围内的软基处理量很大, 软基处理是本工程的重点。其中深层搅拌桩2042843m, 总造价:4.16亿元。

2 施工特点及工程地质条件

经地质勘探, 标段内的地层自上而下为:填土层;淤泥层 (3.1～5.9m) ;粉细沙层;中粗砂层 (8.5～15.1m) ;残积粉质粘土层 (8.1～17.8m) ;强风化层;中风化层;微风化层 (强度高, 工程土质好是本工程理想的持力层, 属Ⅳ类软岩) 。

固化剂为42.5普通硅酸盐水泥, 桩径为Ф50cm, 每米不少于55kg。搅拌桩径为500m m, 采用“四喷四搅”方法。搅拌桩按正三角形布置, 桩间距一般路段车行道范围为1.3m, 人行道及非机动车道范围为1.6m, 桥梁引道范围、隧道及河涌箱涵台背两侧各30米范围为1.1m。

3 选择设备和施工前的准备

3.1 施工设备和技术参数

依据设计要求我们可以选择GZB型深层搅拌桩机来施工, 此机械有成桩质量高、移动灵活、噪音低、施工节奏快等优点。依据我们标段进度安排, 计划组织60台搅拌桩机进场, 并按总体进度安排要求的工期完成搅拌桩施工的任务。GZB型号深层搅拌机, 搅拌头转速:60r/m in, 额定扭矩为8500N·m, 最大施工深度:18m。

3.2 施工前期准备

1) 清除地表及地面以下的各种障碍物 (表土、杂物、地下管道、管线等) 。2) 将施工现场的临时道路开通, 施工用水、电接至施工现场。3) 施工的材料组织进场, 重点检测到场水泥, 水泥须具备出厂合格证同时现场取样送试验室, 试验室复检合格方可以使用。

3.3 放样并测量桩位

1) 施工前用全站仪定出轴线及轴线交叉点坐标。2) 把主要控制点引出于施工道路以外, 并在不易碾压处用混凝土局部加固保留。3) 进行现场地面标高和桩顶标高测量, 对每个桩位进行编号, 便于控制施工及进行施工资料管理。4) 依据桩位平面图及主要轴线, 用全站仪、钢尺量距, 确定桩位。5) 绘制施工布桩图。

4 试桩

试验桩计划不少于3根, 以检验施工工艺中的各项技术参数及机具性能要求。在编制施工工艺和质量控制措施方面我们要依据试验桩确定的和调整好的各项技术参数。工艺方面的试验和单桩承载力试验同时来做。我标选择做3根试验桩, 单桩承载力试验桩选择最大长度搅拌桩 (15.5m) 的, 按照三种不同水泥用量的配合比 (55kg/m, 55.5kg/m, 56 kg/m) 分别进行。成桩7天后桩头进行开挖并做单桩的承载力试验, 施工配合比最终确定并通过设计及监理认可, 详细作好施工记录。

5 施工工艺

5.1 施工工艺流程

5.1.1 清理场

施工前按照技术规范的要求进行场地清理, 填压实至场地平整标高线位置, 砌筑临时排水边沟。

5.1.2 施工测量

在施工道路周围组建闭合导线施工布控网, 依据施工布控网数据和设计图纸求测设桩位。

5.1.3 搅拌桩机的定位和对中

依据图纸要求测量好搅拌桩桩位后, 将搅拌桩机移动到达桩位并对中。

5.1.4 导向架垂直度的调整

采用全站仪, 经纬仪和吊线锤来双向控制导向架的垂直度, 偏差应在1.5%以内。

5.1.5 搅拌并制作浆液

用水泥标号42.5R普通硅酸盐水泥拌制浆液。

5.1.6 喷浆和下沉搅拌

搅拌桩机装置启动后打开灰浆泵, 把浆送到搅拌头的出浆口, 等待搅拌头正常运转之后, 钻杆沿导向架边下沉边搅拌, 下沉速度在施工时要重点掌控好, 工作电流符合要求并控制在额定电流值范围内。

5.1.7 喷浆和搅拌提升

搅拌桩机搅拌下沉到达设计要求的深度后, 启动搅拌桩机提升的装置, 边喷浆边搅拌提升, 按施工规范确定的提升速度控制在0.5m/min到0.8m/min范围内, 并且使浆液和土体搅拌均匀, 施工至桩顶0.5米以上。

5.1.8 第二次重复喷浆搅拌下沉

搅拌钻头提升至桩顶以上0.5米后, 重复喷浆搅拌下沉到达设计深度, 下沉速度需符合施工规范要求。

5.1.9 第二次重复喷浆搅拌提升

施工下沉到达设计深度后, 一边喷浆并重复搅拌向上提升, 直到提升至地面上再关闭灰浆泵。

5.1.1 0 搅拌桩机移位

每根桩施工完后, 移动搅拌桩机至下一根桩位, 重复以上步骤进行下一根桩的施工。

5.2 搅拌桩施工控制要点

1) 在送浆压力方面:压力最好控制在0.6～1.1 Mpa的范围之内, 由于本标段软基处理区域土质较软弱强度不高及施工桩长较深, 须桩上部送浆压力较小, 桩下部送浆压力较大, 淤泥层及残积粉质粘土层中适当增大送浆压力, 重点加固淤泥层和残积粉质粘土层。2) 要严格依据施工现场情况控制水灰比, 使水泥浆具有较好的加固效果和易性和, 不堵塞管道便于施工。3) 依据设计要求严格控制水泥用量, 每米的水泥用量不得小于设要求计值。4) 搅拌提升和下沉速度:提升速度不大于0.8m/m in;下沉速度控制在1.0～1.3m/m in之间。5) 复搅次数:2次。采用“四喷四搅”工艺, 上、下各喷浆搅拌两次。6) 搅要频繁检查在施工过程中拌头直径, 保证直径≥0.5m, 保证成桩直径不小于0.5m。搅拌桩穿过软土层及粉细砂层, 并进入沙层或粘土层0.5m以上。7) 严格控制搅拌桩垂直度, 偏差不大于1.5%桩长。

5.3 质量保证措施

1) 为了便于施工及施工机具移动, 施工现场需要平整。2) 在施工前按照工艺性试验确定的各项施工参数, 严格按施工图纸及施工工艺要求进行。3) 搅拌机头翼片的宽度、数量、搅拌头的回转数、搅拌轴的垂直夹角与提升速度要匹配, 确保土体的搅拌次数和搅拌的深度满足设计及图纸要求。4) 搅拌浆液制备好了以后不得停放时间过长, 须防止离析, 泵送连续。搅拌提升的速度和喷浆的次数要符合设计及施工规范要求。5) 在施工中要一直保持搅拌桩机导向架垂直和底盘水平不偏移, 搅拌桩桩位的偏差要小于0.1m, 垂直偏差不得超过1.5%。6) 在施工过程中如果有停电、停浆、搅拌机故障等因素出现, 要把搅拌头提升至停浆面0.5m以上处, 等待供浆恢复时再搅拌下沉至停浆面层1.0米以下再进行复搅, 要严格防止避免断桩。桩顶范围内至少复搅一到二遍确保搅拌均匀。7) 在桩顶接近图纸要求的设计标高时, 从地面以下1m搅拌头喷浆搅拌提升出地面的时侯, 慢速提升以确保桩头质量不受影响。8) 桩机搅拌头拌叶直径施工过程要经常检查, 发现磨损大应及时更换, 搅拌头直径应大于等于0.5m。9) 送浆压力应保持在0.6～1.1Mpa。10) 桩体鉴定:强度符合设计及规范要求, 群桩桩顶整齐, 间距均匀, 桩体均匀, 桩体无松散、缩颈和塌陷。

6 结语

要重视搅拌桩在公路软基处理中的重要作用, 水泥搅拌桩是一种十分有效进行处理软基的方法, 对于公路建成后增加路基承载力、不均匀沉降减少、缩短施工工期等都有很显著和效果。我们通过对施工过程的细致对比与详细归纳, 不断的积累搅拌桩施工方面的经验, 并运用在以后的施工过程当中, 以便达到更有效的推广和应用。

参考文献

粉喷桩软基处理施工管理 第3篇

1 粉喷桩的设计方法及其注意事项

1.1 粉喷桩的设计

粉喷桩的桩径一般为50 cm,设计的桩长宜穿透软土层并达到持力层内50 cm。桩距与路堤的稳定和沉降量有关,最小桩距宜为1.1 m～1.2 m,桩位在平面上呈正三角形(梅花形)或矩形布置。

为改善路堤底面的受力条件,粉喷桩处理段路堤下宜铺设30 cm 左右石灰土垫层(掺灰量以8%为宜)。

经计算,如涵洞、通道位置工后沉降量大于30 cm,则其地基宜采用粉喷桩处理,桩间距宜采用1.1 m～1.2 m。对于工后沉降量小于30 cm而大于20 cm的位置,则其地基采用土工合成材料加筋配合等载预压进行软基处理。

经计算,如桩基桥台位置工后沉降量大于30 cm,则对其台前及台后地基用粉喷桩处理,再施工桩基础及进行台后路基填筑。对于沉降量小于30 cm而大于10 cm的位置,台前不用粉喷桩处理而直接做桩基,台后则采用土工合成材料加筋配合等载或超载预压进行处理。桥台处粉喷桩距宜采用1.1 m～1.2 m,处理长度不小于5倍桥台高度,设置1/4～1/3长度的过渡段,并以采用桩距逐渐增大的过渡方法为宜。

1.2 施工观测

1.2.1 沉降观测

1)观测点位的布设。观测点布设在路堤中心(以距离中心线50 cm左右为宜)及两侧路肩,一般软土路段每100 m布设一观测断面,预压施工高度超过5 m的路段上每50 m设一观测断面。此外在与跨度超过30 m的桩基结构物相邻的两端各设一观测断面,跨度小于30 m时仅在一端设置,观测断面宜离开桥头搭板1 m左右。所有涵洞(包括箱形通道)处原则上均需设置一组沉降观测点,观测点位于涵背一侧,离涵背约2 m处。在粉喷桩一般处理段、过渡段、等(超)载预压段接头处,应在离开接头各10 m以外的位置分别设置一组沉降观测点,以观测不同处理方案的沉降差异,距离相近、地质情况一致的可考虑统一布点。在地质情况明显变化的分界线两侧各10 m处,应分别布置一组沉降观测点。2)观测频率。路堤施工期:每填两层观测一次,路堤填高超过极限高度之后,每3 d观测一次,直至稳定再转入正常观测。预压期:第一个月每7 d观测一次,第二个月至第三个月每15 d观测一次,从第四个月起每一个月观测一次,直到铺筑路面前。路面结构层施工期:一般分为底基层、基层和面层,各层次的沉降观测每填筑一层至少应观测一次。路面施工结束后,每月观测一次,至交工验收。3)水准点的设置。水准点应设在不受垂直和水平方向变形影响的坚固地基或永久建筑物上,宜选择在老路有灌注桩的桥梁上、多年老房子的地坪上或岩石山体等处,其位置应尽量满足观测时不转点的要求,每三个月用路线测设中设置的水准点作为基准点,对设置的临时水准点校核一次。

1.2.2 侧向位移(稳定)观测

1)侧向位移点及其基桩的布设。

侧向位移点布设在路堤两侧的坡脚处,基桩必须布设在坡脚外路堤沉降影响范围以外,一般情况下应布设在离坡脚20 m以外。观测断面仅在预压施工高度超过5 m的路段上设置,纵向间距为50 m。

2)观测及其频率。

侧向位移桩和基桩设置好以后,采用钢尺量测位移桩与基桩之间的距离,量测钢尺的拉力为5 kg,有条件时也可用红外测距仪量测。观测工作在路堤填高超过极限高度时开始,其频率为每天观测一次,直至路堤达到设计的施工标高。

1.3 不稳定状态的判断标准

路堤在填筑过程中,若中心日沉降量达到1.5 cm/d,或日侧向位移量达到0.5 cm/d时,标志着不稳定状态出现,应立即停止加载。

1.4 路面铺筑前沉降稳定的判断

当连续三个月观测的沉降量平均不超过5 mm时,可以卸载并开始路面铺筑工作。

2 粉喷桩的施工质量管理及其注意事项

2.1 室内配比试验

1)粉喷桩加固料宜采用425号普通硅酸盐水泥,水泥用量按土的天然含水量不同而变化。参考值如下:W土≤50%,水泥用量50 kg/m;50%<W土≤70%时,水泥用量为55 kg/m;W土>70%时,水泥用量为60 kg/m～65 kg/m。

2)加固处理土的强度,应以无侧限抗压强度衡量,试件养护龄期为7 d,28 d,90 d。要求R28≥0.8 MPa,R90≥1.2 MPa。

2.2 现场工艺性试桩

1)满足设计水泥喷入量的各种技术参数。钻进速度:参考值V≤1.5 m/min;平均提升速度:参考值Vp≤0.8 m/min;搅拌速度:参考值R≈30 r/min;钻进、复搅与提升时管道压力:0.1 MPa≤P≤0.2 MPa;喷灰时管道压力:0.25 MPa≤P≤0.40 MPa。

2)水泥搅拌的均匀程度,掌握下钻及提升的困难程度,确定合适的技术处理措施。成桩试验的桩数不宜少于5根。

2.3现场施工管理

2.3.1材料供应

粉喷桩所用水泥不得分包,建议全部由承包人负责统一提供,并按规定经监理验收合格后方可使用。

2.3.2施工工艺

进行粉喷桩施工的场地事先应预平整,清除桩位处地面、地下的一切障碍物,如石块、树根等,并进行清表处理。场地低洼时,应先填黏性土,沟塘处需打设粉喷桩,应优先考虑抽水、清淤及整平等。粉喷桩主要施工工艺为:粉体喷射搅拌机械就位→预搅下沉→喷粉搅拌提升至离地面0.3 m处→重复搅拌下沉→重复搅拌提升直至离地面0.3 m→关闭搅拌机械。

2.3.3加强施工质量管理

严格控制钻孔下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度和喷粉量达到规定要求。深度误差不得大于5 cm,水泥损耗量平均不得大于1 kg/m。粉喷桩要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层,并深入硬土层50 cm,持力层深度除根据地质资料外,还应根据钻进时电流表的读数值来确定。

搅拌机每次下沉或提升的时间必须有专人记录,时间误差不得大于5 s,提升前要有等待送粉到达桩底的时间,防止出现提升却未喷粉的情况,具体时间随机械类型与送灰管长度而变化。

在桩上部1/3范围内应重复搅拌一次,并且复搅长度不足5 m的,按5 m施工。特别需要指出的,对于软土天然含水量大于70%的地段,要求复搅长度应贯穿软土层。

钻进提升时管道压力不宜过大,以防钻孔淤泥向孔壁四周挤压形成空洞。在成桩过程中,如发生意外影响桩身质量时,应在12 h内采取补喷措施,补喷重叠长度以不小于1.0 m为宜。特别困难时以电流表读数明显变化为准。否则应重新打设,新桩距报废桩的距离不能大于桩距的15%。

对输灰管要经常检查,不得泄漏及堵塞,管道长度以60 m左右为宜,不得超过80 m。对使用的钻头要定期检查,其直径磨耗量不得大于1 cm,但也不宜采用直径过大的钻头(小于53 cm)。

2.4质量检验及验收

2.4.1质量检测

施工过程中必须随时检查喷灰量、桩长、复搅长度以及是否进入硬土层等,如施工中有异常情况,应记录其处理方法及措施。浅部开挖桩头,其深度宜为50 cm,目测检查搅拌的均匀性,量测成桩直径,检查频率宜为1%～2%。

2.4.2验收

成桩28 d后,在桩体上部(桩顶以下0.5 m,1.0 m,1.5 m)应截取三段桩体进行现场桩身无侧限抗压强度试验,检查频率为1‰～2‰。必要时由业主安排进行全桩长取芯。

3结语

从已建和在建的高速公路来看,粉喷桩处理软土地基是一种行之有效且广泛应用的工艺手段,具有施工方便、工期短、工后沉降小等显著优点。但从其设计方法及施工质量管理来看,技术难度比较大,如果掌握不好,极易出现偏差,且因其为隐蔽工程,易于留下隐患。但是,只要以科学的态度,严格控制其设计方法及施工质量管理,就一定能得到满意的工程质量。

摘要：介绍了粉喷桩的设计及其注意事项,阐述了粉喷桩施工的沉降观测及侧向位移的观测,提出了粉喷桩施工质量管理措施,指出粉喷桩处理软土地基具有施工方便、工期短、工后沉降小等优点。

关键词：粉喷柱,设计,施工,注意事项

参考文献

碎石桩软基处理注意事项 第4篇

1 碎石桩加固原理

振冲碎石桩是利用能产生水平振动的管状机械设备边振边冲, 在软弱地基中成孔, 再在孔内分批填人碎石制成的桩体, 桩体和原土层构成复合地基, 以提高地基承载力。振冲碎石桩具有置换作用, 也同时存在挤密作用。碎石桩复合地基桩体贯穿整个软弱土层, 达到相对硬层时, 桩体起着应力集中作用;桩体未达到相对硬层时, 桩体起应力扩散和均布作用。由于复合地基中的碎石桩体由粗粒材料组成, 可起到加速排水固结作用。在碎石桩机的振动下沉过程中能对周围软弱土层进行振动, 软弱地基土颗粒进行重新排列, 挤走残留在土中的部分水分及空气, 加大了土壤的密实度, 对土体得到预振的效果。

2 碎石桩的施工

2.1 设计概述

杭瑞高速毕节至都格公路第十合同段K170+400~K171+500段碎石桩根据作用效果与桩体深度不同分为5个区域, 分别为1区 (K170+400~K170+511.6CM长短桩 , 碎石短桩7米) 、2区 (K170+581.6~K170+750碎石桩 , 平均桩长6米 ) 、4区 (K170+910~K171+025碎石桩 , 平均桩长6米) 、6区 (K171+200~K171+287碎石桩 , 平均桩长8米) 、7区 (K171+333~K171+450碎石桩, 平均桩长8米) 。

2.2 施工组织

机械:冲振碎石桩基4台 (75KW) , 小装载机4辆;

人员:项目部技术员4人, 施工员2人, 熟练操作工若干;

材料:2~5cm碎石 (含泥量小于5%) , 连续供应;

工期:2013年12月1号~2014年7月1号 (受高压线影响)

2.3 施工工艺

1) 从K171+200~k171+287段选择9根桩作为试验桩以指导以后的施工。

2) 施工顺序为从路基中线往路基两侧施工。

3) 施工方法及流程

a.平整场地, 基本按路基边坡做好场地纵横坡, 挖好边沟, 保证场地排水通畅, 不积水。

b.桩架就位后, 应该调整导杆的垂直度, 提升桩管, 将桩头活页闭合。

c.加压并开动振动锤, 将钢管沉入至设计要求深度。

d.应按桩孔体积和料在中密状态时的干密度计算其实际灌料量, 然后按试桩结果1.5松方系数估算用料量, 一次上足或分两次投料。亦可超量投料, 即增投料量, 当桩管全部拔出地面时, 仍剩余一些料。

e.机械就位合格后, 沉管在自由状态下对正桩位, 利用振动锤重及沉管自重徐徐静压1~2m后开始振动下沉, 且宜收紧加压钢丝绳提高沉管效率, 每下沉0.5~1.0m, 留振5~10S, 直至设计深度。

f.在孔口部位进行反插。振动成孔后, 停振灌料至满, 先振动再开始拔管, 边振边拔, 每次拔管高度1米, 反插深度0.3~0.5m, 并停拔振动5~10S。反插数次至桩管内碎石全部投出, 每一次投料成桩长度要小于桩管长度的一半。用料斗从空中进行每二次投料直至灌满, 振动拔管, 进行数次反插, 直至管内碎石全部投出。提升桩管高于地面, 停止振动, 进行孔口投料至地面, 反插并补料, 数次反复至设计用料用完。在上述过程中, 提升和反插速度须均匀, 拔管速度一般控制在1.0~2.0m/min。

g.反插结束后, 将料补满至地面, 下落沉管至桩顶, 收紧加压钢丝绳, 加压成桩, 并控制好桩顶标高;移动机具, 至下一桩施工。

3 施工注意事项

3.1 碎石桩碎石量的控制

碎石桩施工上碎石料的控制是一个关键工序, 碎石投放过少就会导致桩长不够或是桩体缩颈更严重的会导致断桩, 碎石料投放过多不但浪费人力物力而且会导致影响相邻区域碎石桩的施打, 因为碎石一旦投放进料斗, 工人就会想方设法把进入料管的多余碎石全部打进地基之中, 反复反插留振会侵占周围地基的桩体位置, 导致周围桩体很难施打进去;这样投料过多的碎石桩数量较多时就会导致整个区域桩体桩径差异很大, 产生复合地基承载力的不均匀性, 留下质量隐患。碎石桩碎石量的投放在不同地质条件中是不一样的, 以笔者碎石桩的施工经验, 我们在施工过程中不能照着设计图纸上给的碎石充盈系数依葫芦画瓢, 设计院提供的地质勘查资料也不一定和工地实际情况相吻合。所以, 对不同区域, 我们必须依据现场的实际地质情况分别试桩, 确定不同地质情况下的充盈系数和留振、反插次数等指标, 这样我们才能更准确地投料与施工。例如:毕都十标K171+200~K171+287区域内设计院给的平均桩长为8米, 充盈系数为1.3, 但在实际施工过程中最短的4米即可达到硬层, 最长的要达10米才能到硬层, 此段按照规范经过试桩, 9根试桩的平均充盈系数为1.57, 碎石量要按照3.14×0.2252×L×1.57 (桩径为45cm, L为实际桩长) 投料, 而不能按照3.14×0.2252×8×1.3=1.65方进行投料。

3.2 桩长的控制

碎石桩的桩长要根据其在土基中所起的作用来确定, 单独的碎石桩软基处理, 碎石桩桩底必须落到硬层, 落到硬层的标准是碎石桩机的电机电流会突然增大而且电动机的声音会变得清脆, 桩机跳动得很厉害;假如和其他软基处理方法共同作用时, 这就要依据设计意图来确定桩长, 例如K170+400~K170+510段软基处理设计为CM长短桩, 长桩为嵌岩的混凝土桩, 短桩为碎石桩, 设计为7米长, 长短桩按照梅花形1.2米间距布设。混凝土长桩是刚性桩, 主要起支撑作用, 碎石短桩是一种柔性桩, 主要起挤密、排水和置换作用, 所以此时的碎石桩按照设计施打7米就够了。

3.3 料管提升速度的控制

合理的料管提升速度是保证桩体不缩颈的关键因素, 提升过快桩体必然缩颈甚至断桩, 提升过慢不但影响工程进度而且可能会影响碎石的下料顺畅导致堵管断桩。料管的提升速度在不同的地质条件中也是不一样的, 根据不同地质试桩结果进行提管;淤泥土质比湿粘土稍慢, 湿粘土比砂性土稍慢, 总体控制在1.0m/min~2.0m/min。

3.4 留振时间的控制

留振是为了更好地下料, 防止在提管的过程中石料下放不顺畅导致缩颈甚至断桩, 留振时间也应该根据实际地质条件进行控制, 黄湿粘土一般为10s~15s, 砂性土可以稍短。毕都十标K170+580~K170+760段地基设计0~4米为湿粘土, 4~6米为黑色软塑状淤泥质软土, 当碎石桩机在留振的时候发现碎石料根本下不去, 碎石桩出现断层, 后来经过增加反插次数才顺利施工完成桩基。后来经过对现场勘查及向相关专家请教, 可能的原因为实际施工时4~6米的地质情况不是软塑状淤泥而是特别稀稠的流动性淤泥土质, 当桩机在留振的时候, 由于淤泥土质特别稀稠, 一旦振动, 液体状态的淤泥流动速度远远大于碎石料的下放速度, 淤泥迅速堵住出料口, 越振动淤泥堵得更加严实, 导致不出料而断桩。所以, 我们在实际施工的时候, 一定要根据现场的实际情况进行合理的判断, 及时跟设计院沟通, 不能盲目依据设计进行施工。

3.5 反插次数的控制

反插的目的是一是使桩体在桩管的重压作用下更为密实, 二是保证桩体不缩颈不断层, 在拔管的过程中, 可能由于工人的操作原因或是地质原因都有可能导致桩体缩颈或是断桩, 反插可以把缩颈的部分的料补全, 把夹在碎石中间的软基土挤走, 保证桩体的完整性。反插次数一般为上升1米反插一次, 深度为30cm~50cm, 像液化的淤泥土质可以适当增加反插次数与深度。

4 结论

碎石桩是加固处理软土地基的一种快捷、经济、环保的好方法, 但是任何一种软基处理方式都有其的局限性, 例如在基本液化的淤泥地质地段就不适合设计为碎石桩软基处理, 显然换土填石在质量上更加可靠。笔者作为杭瑞高速毕都十标的碎石桩施工的现场技术员, 全程参与碎石桩的施工, 协助领导处理技术问题, 总结了相关的施工经验, 最重要的一条就是地质条件的确定, 必须按照现场实际情况进行施工, 不能盲目依据设计施工, 在不同的地质条件中试桩, 总结施工参数与注意事项, 这样我们才能控制质量, 控制成本。

摘要：文章首先从杭瑞高速毕都十标K170+400K171+500段碎石桩施工中总结了碎石桩的施工工艺, 然后结合碎石桩加固软基的原理, 总结了一套适合碎石桩施工的方法, 并对施工过程中的注意事项逐一进行论述。

关键词：碎石桩,复合地基,地质条件,碎石垫层

参考文献

[1]杭瑞高速毕节至都格公路BD-T10合同段两阶段施工图设计.

CFG桩软基处理技术 第5篇

研究范围内工程概况:共研究四处CFG桩加固软基地段, 桩径均为0.5m, 桩长4m～9.5m, 桩间距1.6m、1.8m, 正方形布置, 总计数量29.5万延米。施工完毕后经自检及第三方检测, 桩身完整性及复合地基承载力均达到设计要求。施工要求:桩长穿透软土至持力层, 嵌入持力层深度不小于1.0m。桩体材料由碎石、石屑、粉煤灰、水泥配合而成, 抗压强度不小于15Mpa。桩位允许偏差:纵横向50mm, 垂直度偏差不大于1%。

二、施工工艺

常用的施工方法有振动沉管成桩、长螺旋管内泵压混凝土成桩两种。两种施工工艺特点对照见表1。

1、试桩。

在大面积展开施工前对所在工点进行试桩, 通过试桩复核地质资料, 确定各项施工参数。试桩结束, 编写试桩工艺性报告, 为大面积施工提供依据。试桩数量不少于2根。⑴试桩程序:报审试桩方案→工艺性试桩→检测。试桩注意事项:1) 试桩在设计地质钻孔旁边或者重新进行了地质钻探, 已探明了地层的地方进行, 这样才能准确记录钻机进入持力层的电流大小。2) 不同机型、不同持力层地层, 钻头进入持力层的电流值大小均不一样, 所以不同的机型在同一地段、同一机型在不同地段均要进行试桩, 以确定进入持力层的电流值大小。 (2) 检测:试桩结束28天后, 全长钻取芯样, 检测桩身混凝土密实度、强度、桩身直径、垂直度等, 编写工艺性试验报告。

2、工艺参数。

(1) QB-60型振动沉管桩机。1) 混凝土理论配和比:水泥 (155Kg) :粉煤灰 (155Kg) :碎石 (1041Kg) :砂 (859Kg) :外加剂 (2.48Kg) :水 (150Kg) 。2) 坍落度:出机坍落度控制在60mm～80mm, 入管坍落度控制在40mm～50mm。3) 拔管速度:在一般土层中控制在1.2～1.5m/min, 在软弱土层中控制在0.6～0.8m/min。4) 混凝土灌注充盈系数:1.3～1.4。5) 进入持力层电流值:110A。为减小对相邻桩的挤压, 施工时采用跳排施工。 (2) Z B L-8 0 0 B型长螺旋钻机。1) 混凝土理论配和比:水泥 (204Kg) :粉煤灰 (136Kg) :碎石 (1067Kg) :砂 (773Kg) :外加剂 (2.72Kg) :水 (160Kg) 。2) 混凝土坍落度:160mm～180mm。3) 泵压混凝土充盈系数:1.2～1.3。施工时以流水顺序, 向后依次退打。

3、振动沉管桩机施工工艺。

(1) 施工前准备。平整场地、清除障碍物;测量放样, 确定桩位准确位置, 放样桩位后打入木桩或点白灰做标记;在桩机沉管表面标出明显的进尺标记, 并根据桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度。 (2) 施工步骤。钻机按设计桩位就位, 调整沉管与地面垂直, 确保垂直度偏差不大于1%;根据试桩时确定的进入持力层的电流值来控制沉管深度。沉管过程中每1m记录电流表电流一次, 并对土层变化处予以说明;拌合水泥、粉煤灰、砂、碎石等混合料, 拌合时间为1～2min。向管内投放混凝土时, 投放数量不应小于设计量, 如果灌注混凝土不足, 可以在拔管过程中向管内补给。遇到饱和砂土或饱和粉土层时, 不得停机待料, 以免造成混合料离析、桩身缩径、断桩和夹泥等。每拔管0.5～1.0m, 留振5～10s, 如此反复, 直至桩管全部拔除。混凝土投放量与拔管速度相配合, 边投放边拔管, 保持连续灌注。机械移位, 重复上述步骤进行施工。 (3) 注意事项。拔管速度在一般土层中控制在1.2～1.5m/min, 在软弱土层中控制在0.6～0.8m/min, 拔管过程中不允许反插。施工桩顶标高要高于设计标高50cm, 桩顶浮浆厚度不超过20cm。钻机支撑脚经常会压在桩位旁, 使原标定的桩位发生偏移, 所以在进行下一根桩施工时, 要根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核, 保证桩位正确。

4、长螺旋桩机施工工艺。

(1) 施工前准备工作。同振动沉管桩机。 (2) 施工步骤。钻机就位:钻机就位时用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆, 校正位置, 使钻杆垂直对准桩位中心, 确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。钻进成孔:钻孔开始时, 关闭钻头阀门, 向下移动钻杆至地面, 启动马达钻进。钻进时一般要先慢后快, 这样既能减少钻杆摇晃, 又容易检查钻孔的偏差, 及时纠正。在成孔过程中如果钻杆摇晃或难钻时, 要放慢进尺, 否则容易导致桩孔严重偏斜, 甚至使钻杆、钻具扭断或损毁。泵送混凝土及提钻:钻头钻至设计标高后, 停止钻进, 开始泵送混凝土。长螺旋钻机混凝土坍落度控制在160～180mm, 每盘料搅拌时间不小于60s。当钻杆芯管充满混凝土后开始拔管, 混凝土泵送量要与拔管速度相配合, 边灌注边提钻, 保持连续灌注, 均匀提升, 做到钻头始终埋入混凝土内1m左右。严禁先提钻后泵送混凝土。机械移位, 重复上述步骤进行施工。 (3) 注意事项。长螺旋钻机排出的土较多, 经常将邻近的桩位覆盖, 有些还会出现钻机支撑脚压在桩位旁, 使原标定的桩位偏移。所以, 在进行下一根桩施工时, 要根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核, 保证桩位正确。

5、CFG桩进入持力层确定。

振动沉管桩机主要是通过钻进过程中电流值的变化来判断是否进入了持力层。电流值在软土中较小且平稳, 到达持力层时电流值较大且上升较快。钻头到达持力层时的电流值通过试桩确定。实际施工时按进入持力层的电流值来控制桩长, 设计桩长仅做参考。长螺旋钻机在进入持力层时电流变化不明显, 难以根据电流变化来判断是否进入了持力层。在施工时桩长按以下方法确定:钻进至设计深度取出土样, 量出持力层顶面距地面的高度, 再加上设计要求进入持力层的深度即为所需施工的桩长。施工中要经常验证桩长, 以达到设计要求。

6、过程控制要点。

在施工过程中, 严格控制振动沉管桩机的拔管速度, 要始终保持均匀一致, 并很好地控制留振时间, 以免因混凝土产生离析, 造成桩体强度不均匀。振动沉管桩机的振动力较大, 成桩时必须采用跳排或跳桩施工, 中间轮空的桩, 要待周围桩混凝土强度达到施工图标示强度的60%以上, 方可施打。采用这种施工方法可防止断桩、缩径等质量通病。密实砂层和较硬的土层, 不宜选用振动沉管法成桩, 以防振动挤密使土的结构产生破坏, 密度减小, 承载力降低。整个施工过程中, 安排技术人员旁站监督, 并作好施工原始记录, 记录钻压电流值、孔深、单孔混凝土灌入量、堵管及处理措施等。

7、质量检测。

CFG桩施工完毕要进行检测, 检测项目有: (1) 桩位偏差、桩体有效直径、桩体混凝土强度等。 (2) 低应变检测桩身完整性。 (3) 复合地基承载力检测地基加固效果。研究范围内CFG桩加固地基后设计要求的复合地基承载力要达到198KPa、274.2KPa、307.9KPa三种, 实际检测结果均能达到设计要求。低应变检测结果:Ⅰ类桩70%, 其余为Ⅱ类桩, 出现个别Ⅲ类桩, 桩身完整性较好。

三、施工过程中常见问题及预防措施

1、振动沉管成桩常见问题及预防措施。

(1) 缩径。1) 产生的主要原因分析:在地下水位以下或在饱和淤泥质土中振动沉管时, 土受到强制扰动挤压, 土中空气和水不能很快扩散, 局部产生孔隙水压力, 当套管拔出时, 混凝土强度尚低, 部分桩体受挤缩径。桩间距过小, 施工时受邻桩挤压。拔管速度过快, 混凝土来不及下落, 而被泥土填充。混凝土过于干硬或和易性差, 拔管时对混凝土产生摩擦力或管内混凝土量过少, 混凝土出管的扩散性差, 引起缩径。2) 预防措施及处理方法:施工时每次向管内尽量多装混凝土, 使其自重抵消桩身所受的孔隙水压力。一般使管内混凝土高于地面或地下水位1.0m～1.5m, 使之有一定的扩散力。桩间距过小, 采用跳打法施工。拔管速度不得大于0.8～1.0m/min。用和易性好的低流动性混凝土灌注。 (2) 断桩。1) 产生的主要原因。拔管速度过快, 混凝土尚未流出套管, 周围的土迅速回填, 形成断桩。在流态淤泥质土中, 孔壁不能自持, 灌注的混凝土密度大于流态淤泥质土密度, 造成混凝土在该层中坍塌。桩中心距过小, 打邻桩时受挤压断裂, 或混凝土终凝不久, 受振动和外力扰动断裂。2) 预防措施及处理方法:采用跳打法施工。跳打要在相邻成型的桩达到施工图标示强度的60%以上进行。严格控制拔管速度, 一般为1.0～1.5m/min;对于松散性和流态淤泥质土, 不宜多振, 要边振动边拔管。已出现断桩, 采用复打法解决。 (3) 桩身夹泥。1) 产生的主要原因:在饱和淤泥质土层中, 拔管速度过快, 混凝土骨料粒径过大, 塌落度过小, 混凝土还未流出管外, 土即涌入桩身, 造成桩身夹泥。2) 预防措施及处理方法:控制拔管速度和混凝土骨料粒径, 拔管速度以0.8～1.0m/min为宜;混凝土应拌制均匀, 和易性好。

2、长螺旋成桩常见问题及预防措施。

(1) 堵管。1) 产生的主要原因:A、拌合料配合比不合理。当拌合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时, 拌合料和易性不好, 常发生堵管。B、拌合料拌制质量有缺陷。坍落度太大的拌合料, 易产生泌水、离析, 造成堵管现象发生。坍落度太小, 拌合料在输送管内流动性差, 也容易造成堵管。C、施工操作不当。2) 预防措施及处理方法。混凝土配合比要注意细骨料和粉煤灰的掺加量, 特别是注意粉煤灰掺量宜控制在120～140kg/m3左右。混凝土坍落度控制在160～200mm, 若拌合料可泵性差, 可适量掺入泵送剂。钻杆进入土层预定高程后, 开始泵送混凝土, 管内空气从排气阀排出, 待钻杆芯管及输送管充满混凝土且呈连续体后, 应及时提钻, 保证混凝土在一定压力下灌筑成桩。

3、Ⅲ类桩处理。

CFG桩在进行低应变检测桩身完整性时, 会出现个别的Ⅲ类桩, 对此类Ⅲ类桩, 采用以下方案处理。 (1) 接桩。对于断桩部位较浅的桩 (1.5m内) , 采用接桩的办法进行处理, 具体做法:1) 根据检测出的桩身缺陷深度, 人工挖槽至桩身缺陷处。2) 清理桩身表面, 找出断桩部位, 凿除上部混凝土, 凿平桩头, 并用水冲洗干净。3) 对下部桩身进行低应变检测, 检测下部桩身的完整性。4) 如果下部桩身完整, 即可立模浇注混凝土至桩顶。接桩混凝土强度比设计强度高一等级, 采用C20混凝土, 接桩直径比设计直径每侧各加大0.1m。5) 混凝土浇注时, 采用小型插入式振动棒振捣。接桩过程中要注意桩间土的保护, 不得扰动相邻桩。6) 混凝土强度达到60%以上时及时拆模回填土, 回填时要对称夯填密实, 注意减小对桩身的扰动。7) 对整桩再次进行低应变检测, 确认整桩的完整性。如果下部桩身不完整或接桩后不完整, 此桩按报废处理, 进行补桩。 (2) 补桩。如果断桩部位较深 (大于1.5m) , 则受场地及地下水的影响, 开挖通常比较因难, 这时采用补桩的方法解决。补桩时要注意不能破坏其它的桩。 (3) Ⅲ类桩相邻桩的处理。出现Ⅲ类桩后, 要加大检测频率, 与此桩相邻的4个桩均要进行低应变检测, 检测其完整性。如果相邻的4个桩中也出现了Ⅲ类桩, 则同样采取上述的方法处理。

四、结束语

笔者研究总结的CFG桩加固软土地段软土厚度相对较薄, 桩长最长不超过10m。在沿海地带软土层厚地区, 若采用CFG桩对软土地基加固, 其工艺还须进一步研究提高, 从而保证软基加固的质量。

摘要：近年来, 由于铁路客运专线的高速发展, 采用混凝土CFG桩对地基进行加固成为在软土地基上填筑路基的常用手段。笔者对目前本单位施工的客运专线CFG桩施工地段进行了调查研究, 对CFG桩加固软基施工进行了总结, 可为类似工程的CFG桩加固软基施工提供借鉴。

CFG桩软基处理技术 第6篇

水泥搅拌桩是通过特制的搅拌轴的轮叶, 从地面开始破坏, 搅拌至需要深度, 打开阀门将水泥浆或水泥粉由搅拌头注入土体, 用搅拌头强制搅拌均匀, 使水泥等固化剂与原土充分混合发生物理化学反应后形成强度大、压缩性小的桩体, 它既提高了自身的强度, 又提高了周围土体的强度, 桩柱体和桩周土共同承担外部荷载形成复合地基。它特点是:施工方法简单, 可不需降地下水措施, 对地基土无较大的振动, 安全可靠, 少污染, 噪音较小, 对周围环境及建筑物无不良影响。如何能增加软土地基的承载力、减少软土地基的压缩量等指标, 重点就是控制好水泥搅拌桩的施工质量。

2 施工前准备工作

2.1 施工场地平整

现场场地应予以整平, 必须清除地上和地下一切障碍物。查明施工范围内的障碍物, 地下有无大块石及地下管线等, 空中有无高压电线等, 所有障碍物应事先清除或设立明显标志避开, 确保安全生产。

2.2 施工放样

首先用全站仪 (或经纬仪) 准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置, 然后用钢尺按设计要求的桩距用小木棍在施工范围内标示出桩位 (一般按正三角形布置) 。

2.3 试桩

先按不同的地质段进行试桩, 以掌握现场的成桩经验和技术参数。

2.4 原材料的质量控制

水泥 (固化剂) 质量是关键, 所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前, 必须抽样做安定性试验、胶砂强度等指标, 合格后方可进场使用。

2.5 桩机安装就位

水泥搅拌桩桩机安装完毕后, 应进行全面的检查调整:钻头直径及钻杆长度是否满足设计要求;输送水泥浆的导管是否漏浆或堵塞;水泥制浆罐和压力泵是否能正常工作;发电机或外接电源是否和桩机电路接通;粗略调整桩机机身的竖直度。

3 施工工艺流程

钻机就位→检验、调整钻机→正循环钻进至设计深度→打开高压注浆泵 (预喷持续30秒) →反循环提钻并喷水泥浆 (提升速度为0.6米/每分钟左右) →上升至工作基准面以下30厘米至50厘米 (持搅30秒) →正循环复搅并喷浆下沉→到底部喷浆停止→反循环提钻至地面 (提升速度为0.7米/每分) →成桩结束→施工下一根桩→清桩头验桩。

4 施工过程质量控制

4.1 工艺性试桩

在工程位置大面积施工之前, 必须进行必要的水泥搅拌桩成桩试验 (一般不宜少于5根) , 汇总试桩结果应满足设计水泥用量的各种技术参数, 如钻进速度、搅拌速度、提升速度等, 并确定搅拌均匀的必要步骤及程序, 了解下钻和提升的阻力以及地质变化情况, 采取合理的技术措施。

4.2 制浆质量的控制

按设计给定的水灰比 (水和水泥按重量比严格控制) 在制浆罐中进行拌制, 备好的浆液应不停地搅拌, 使其均匀稳定, 不得离析或停置时间过长, 超过2h的浆液应降低标号使用。

4.3 泵送浆液质量的控制

施工前应确定搅拌机械的灰浆泵输浆量、灰浆经输浆管到搅拌机喷浆口的时间和起吊设备提升速度等施工参数, 并根据设计要求通过工艺性成桩试验, 确定搅拌桩的配比等各项参数和施工工艺。宜用流量泵控制输浆速度, 使注浆泵出口压力保持在0.4～0.6MPa, 并应使搅拌提升速度与输浆速度同步。开机前必须调试, 检查桩机运转和输浆管畅通情况。泵送浆液前, 管路应保持潮湿, 以利输浆。泵送浆液过程中, 泵的压力必须足够和稳定, 供浆必须连续, 拌和必须均匀。

4.4 桩长、桩位、桩径的控制

桩长在施工之前应丈量钻杆长度, 可用红色油漆在钻杆上划桩长的明显标志 (成桩桩长不得小于设计值) , 以便掌握钻杆钻入深度、复搅深度, 确保设计桩长;钻机上还有一个控制钻杆钻入深度的圆盘, 通过指针读数可直接反映出钻桩的长度 (注意开钻之前, 指针读数必须为零) 。

桩位控制时测量放样后应钉小桩, 然后钻白灰点, 垂直度是桩位控制的关键, 因为垂直度影响桩的承载力, 最好用吊锤球的方法控制垂直度, 搅拌桩的垂直度偏差不得超过1%。

桩径控制要求不得小于设计直径值, 要经常检查钻头, 发现磨损超限时及时焊补。

4.5 水泥剂量的控制

为确保桩体水泥每米掺入量以及水泥浆用量达到设计要求, 每台机械均应配备电脑记录仪, 同时现场应用比重计控制水泥浆稠度。最好做到一桩一配浆, 一桩一清池 (灰浆池) 。另外项目经理部最好指派专人负责水泥搅拌桩的施工, 全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程。

4.6 桩机操作的控制

桩机对位后, 精调桩身竖直度, 使搅拌轴保持垂直;启动搅拌钻机, 钻头边旋转边向下钻进。同时, 启动压力泵工作, 边钻进边喷浆;钻至设计标高后停钻, 关闭搅拌钻机, 钻进结束;再次启动搅拌钻机, 钻头呈反向边旋转、边提升、边喷浆, 使土体的水泥浆进行初步拌和;搅拌机提升至地面以下1.0m时宜用慢速;当喷浆口即将出地面时, 应停止提升, 搅拌数秒以保证桩头均匀密实。施工时因故停浆, 为防止断桩和缺浆, 应使搅拌机下沉至停浆面以下0.5m处, 待恢复供浆后再喷浆提升。

4.7 重复搅拌

钻头边旋转、边钻进、边喷浆至设计要求复拌的深度后, 再反向边旋转、边喷浆、边提升。使受到搅动的土块被充分粉碎, 土体和水泥浆能充分拌和均匀。根据成桩试验确定的各项技术参数来指导施工, 现场操作人员应详细记录每米下沉时间、提升时间, 记录送浆时间、停浆时间以及施工桩长等参数的变化。

5 质量检测评定控制

5.1 质量检测

水泥搅拌桩成桩7天可采用轻便触探法进行桩身质量检验。

⑴检验搅拌均匀性:用轻便触探器中附带的勺钻, 在搅拌桩身中心钻孔, 取出桩芯, 观察其颜色是否一致, 是否存在水泥浆富集的“结核”或未被搅匀的土团。

⑵轻型动力触探检测:根据现有的轻便触探击数 (N10) 与水泥土强度对比关系来看, 施工单位按照5%的检测频率, 在成桩1～7d内, 采用轻型动力触探 (N10) 检测桩身的强度。当桩身1d龄期的击数N10大于15击时, 桩身强度已能满足设计要求;或者7d龄期的击数N10大于30击时, 桩身强度也能达到设计要求。轻便触探的深度一般不超过4m。

抽芯取样检测:水泥搅拌桩成桩28天后, 用钻孔取芯的方法检查其完整性、桩土搅拌均匀程度及桩的施工长度。每根桩取出的芯样由监理工程师现场指定相对均匀部位, 送实验室做 (3个一组) 28天龄期的无侧限抗压强度试验, 留一组试件做三个月龄期的无侧限抗压实验, 以测定桩身强度。钻孔取芯频率为1%～1.5%。

如某段或某一桥头工程水泥搅拌桩取芯检测结果不合格率小于10%, 则可认为该段水泥搅拌桩整体满足要求;如果不合格率大于10%小于20%, 则应在该段同等补桩;如果不合格率大于30%, 则该段水泥搅拌桩为不合格。

对搅拌桩取芯后留下的空间应采用同等强度的水泥砂浆回灌密实。

在特大桥桥台或软土层深厚的地方, 或对施工质量有怀疑时, 可在成桩28天后, 由监理工程师随机指定抽检单桩或复合地基承载力。随机抽查的桩数不宜少于桩数的0.2%, 且不得少于3根。试验用最大载荷量为单桩或复合地基设计荷载的两倍。

5.2 质量评定

Ⅰ类桩:桩长、桩径满足设计要求, 整体喷浆均匀, 无断浆现象;复搅段的桩芯完整且连续, 呈柱状, 复搅段以下, 能取出完整的柱状芯样;桩身上、中、下段强度均满足设计要求;所取芯样的柱状加块片状取芯率大于80%。I类为优良桩。

Ⅱ类桩:桩长达到设计要求, 整桩喷浆局部不均匀, 但无断浆现象;复搅段的芯样大部分完整, 呈现柱状, 可制成等高试件做无侧限抗压强度试验, 局部松散呈块片状;复搅段以下, 能取出芯样, 芯样不完整, 呈可塑状;复搅段强度满足设计要求, 复搅段以下有一定的强度;所取芯样的柱状加块片状取芯率大于65%;当取芯率小于65%时, 标贯击数须大于设计要求。II类为合格桩。

Ⅲ类桩:桩长达不到设计要求;桩体喷浆不均匀, 有断浆现象;复搅段的芯样松散无粘聚, 大部分呈块片状, 不能制成等高试件;复搅段以下呈软塑、流塑或取不出芯样;所取芯样的柱状加块片状取芯率小于65%;且标贯击数小于设计要求。Ⅲ类为不合格桩。

6 结束语

水泥深沉搅拌桩适用于处理软土, 效果显著, 处理后可很快投入使用。在确保工程质量的前提下能够降低施工成本、缩短基础处理施工工期, 在工期紧、出于成本考虑不宜进行基坑大开挖或基础土质换填时, 考虑使用水泥搅拌桩进行基础处理应该是经济、科学的施工方案。●

参考文献

[1]《建筑工程施工及验收规范》.中国建筑工业出版社, 2003年

[2]《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002.中国建筑工业出版社, 2002年

CFG桩软基处理技术 第7篇

1CFG桩和袋装砂井处理软基的作用

采用CFG桩和袋装砂井处理软土地基主要有以下作用。一是置换作用。复合地基中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,桩顶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。CFG桩具有桩体强度高的特点,在CFG桩和袋装砂井的复合地基中主要承担地基上荷载的作用。二是挤密和振密作用。采用非排土和振动成桩工艺,可使桩间土孔隙比减少、密度增加,提高桩间土的强度和模量。CFG桩和袋装砂井均采用振动沉管施工工艺,具有良好的振动、挤密效果,能有效提高桩间土的承载力。

2袋装砂井施工

2.1施工工艺流程

施工工艺流程:平整场地→填筑一层5% 向外的横坡→摊铺下层砂垫层→机具定位,打入套管→沉入砂袋→机具移位→埋砂袋头。

2.2施工工艺的技术措施

施工准备:在施工前要进行试打砂井,确定砂井的深度及提拔导管的速度。清理杂物和场地:填筑横向5%,中间宽8 m的梯形土拱坡并挤淤,碾压密实;摊铺下层砂垫层,采用中、粗砂均匀平整铺设,并用水密法振捣密实,厚度控制在30 cm以上。土基层和砂垫层压实度应达到《公路工程质量检验评定标准》一级公路≥ 93%。 机具定位:根据设计间距采用全站仪测量定位,机具要保证导管和地面垂直,并用仪器或吊锤控制垂直度,保证在允许范围内。打入套管:袋装砂井在不同区域施工时,依据设计深度进行试打,确定深度不小于设计要求,在套管或井架上用红油漆划上标记。小于设计时,应报请设计变更。沉入砂袋:砂井灌注应连续,为防止袋内砂干燥后体积减少,造成断桩或缩颈,应灌注风干中粗砂,灌砂率不得小于90%,砂袋入井,应用桩架吊起垂直下井,防止砂袋发生扭结、缩颈、断裂和磨损。拔出套管:依据试打砂井的拔管速度提升套管, 拔套管时若带出砂袋,不能保证设计深度时,应在桩位附近重新定位,补打砂井重新灌注。

2.3袋桩砂井的质量控制

袋桩砂井的质量控制要做到以下几点:一是对原材料的控制检验,符合设计和规范要求;二是桩位控制,采用全站仪或经纬仪定位放出袋装砂井施工范围主要点中桩和边桩,用钢尺配合放出砂井点位,用小木桩或硬包装绳钉设点位,控制在设计值 ±150 mm以内; 三是袋装砂井深度控制,袋装砂井在不同区域施工时,依据设计深度进行试打,确定深度不小于设计要求,小于设计时,应报请监理工程师和设计单位变更;四是袋装砂井垂直度的控制,采用经纬仪或吊线锤控制垂直度,在砂井深度标线处焊一小吊环挂线检测,控制垂直度不超过1.5%;五是提管速度控制,依据试打确定速度提升导管,保证在导管提升时,砂袋被土体挤压均匀和不带出砂袋为宜, 本标段试打后确定为提升速度不超过0.4~0.6 m/s;六是拔套管的高度控制,套管和井架的安装高度均以满足设计砂井长度为主,考虑行走架和振动锤的高度,以导管提出以后下部距离砂垫层0.5 m左右,上部振动锤顶距离井架横梁0.5 m为宜。

3CFG桩施工工艺的技术措施

3.1施工准备

袋装砂井施工完毕后,整平施工袋装砂井工作面,钻机就位后,采用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆,确保CFG桩垂直容许偏差不大于1%。CFG桩正式施工前进行配比试验和现场成桩试验,并在桩身取样进行强度试验,以确定各类材料的合理配比和施工工艺。CFG桩长度 = 处理深度 + 砂垫层厚度。

3.2混合料搅拌

混合料搅拌按试验配合比进行配料,上料顺序为:先装碎石, 再加水泥、石屑和外加剂,最后加砂,使水泥、粉煤灰和外加剂夹在砂、石之间,不易飞扬和粘附在筒壁上,也易于搅拌均匀。在泵送前,混凝土泵料斗、搅拌机搅拌筒应备好熟料,塌落度控制在3 ~ 5cm,碎石、石屑杂质含量小于5%。

3.3钻进成孔

钻孔开始时,先关闭钻头阀门。钻进时先慢后快,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,否则容易导致桩孔偏斜、位移,甚至使钻杆、钻具损坏。

3.4灌注及拔管移机

CFG桩成孔达到设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,严禁先提管后泵料。成桩的提拔速度应控制1.2 m/min,每上拔1 m留振5 s,当沉管拔至离地面2 m时,应再减慢一半,且留振10 s。成桩过程应连续进行,避免因后台供料慢而导致停机待料。灌注成桩完成后,用水泥袋盖好桩头, 进行保护。施工中每根桩的投料量不得小于设计灌注量,且桩顶设50 cm的保护桩长。

桥头的软基采用CFG桩 + 袋装砂井加固,能有效地改善软土路基的承载力,保证软土路基的稳定性达到设计要求,同时能加快施工进度,为今后同类工程的施工提供宝贵的施工经验。

摘要：由于软基成因类型不同,厚度不一,性质各异。因此,在实际处理中,应根据不同的软基情况,查明不同软基的特点,地质和土质条件,不同的技术要求,有针对性的应用有效的处理方法。本文就采用CFG桩+袋装沙井加固软土地基来浅述CFG桩+袋装砂井处理软土路基的施工方法。