CFG桩成桩常用施工方法及质量控制措施总结_cfg桩质量控制措施
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技术工作总结
徐 雷
自在2002年西安市西大街时代盛典项目工程施工中采用CFG桩处理地基土以来,到2010年西安市紫云溪小区同样采用CFG桩施工工艺,经过两次CFG桩施工过程,通过学习CFG桩施工工艺,发现施工所存在问题,现将CFG桩在施工方法及质量控制方面中的工程技术总结如下:
一、CFG桩施工原理:
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,一般有三种成桩施工方法:振动沉管灌注成桩(适用于粉土、粘性土及素填土地基)、长螺旋钻孔灌注成桩(适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土)和长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩(适用于粘性土、粉土、砂土以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地)。CFG桩复合地基,通过改变桩长、桩距、褥垫厚度和桩体配比,能使复合地基承载力幅度的提高有很大的可调性。它具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点,广泛地用于工业厂房和民用住宅的地基处理和加固。CFG桩最常用的成桩施工方法有振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩两种方法。
二、CFG桩施工工艺流程
1、振动沉管灌注成桩施工工艺流程
1)、复核放线桩位、定位点和水准点,确定施打顺序,施打顺序一般有
地面时,启动电机,将钻杆旋转下沉至设计标高,关闭电机,清理钻孔周围土。成孔时应先慢后快,这样能避免钻杆摇晃,也能及时检查并纠正钻杆偏位的差值。
4)、灌注及拔管。CFG桩成孔到设计标高后,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,严禁先拔管后泵料。成桩的提拔速度宜控制在2m/min~3m/min,成桩过程宜连续进行,应避免供料出现问题导致停机待料。
5)、移机。移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识,确保桩位的准确性。必要时移机后清洗钻杆和钻头。
三、常见施工质量问题和控制措施
1、振动沉管灌注成桩施工质量问题和控制措施
①、施工扰动使土的强度降低。振动沉管成桩工艺与土的性质具有密切关系,因此,一定要考虑加固前土的密实度。对饱和软粘土,振动将引起土的孔隙水压力上升,强度下降。振动时间越长,对土和已打成桩的不利影响越严重。在软土地区施工时,应采取静压振拔技术。此外,对密实砂层和硬土层也不宜采用振动沉管成桩法。
②、缩颈和断桩。在饱和软土中成桩,当采用连打作业时,新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压,使得已打桩被挤成椭圆形或不规则形,产生严重的缩颈和断桩。在上部有较硬的土层或中间硬土层中成桩,桩机的振动力较大,对已打桩的影响主要为振动破坏。采用隔桩跳打工艺,若已成桩结硬强度不高,在中间补打新桩时,已成桩有时被震裂。为避免上述现象的出现,需要根据不同土质,在施工中选择合适的成桩顺序,并根据土层情况选用适
③、施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。
④、冬期施工措施不当。冬期施工时,混合料输送管及弯头均需做防冻保护,防冻措施不力,常常造成输送管或弯头处混合料的冻结,造成堵管。冬施时,有时会采用加热水的办法提高混合料的出口温度,但要控制好水的温度,水温最好不要超过60 ℃,否则会造成混合料的早凝,产生堵管,影响混合料的强度。
⑤、设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。
2)、窜孔。在饱和粉土、粉细砂层中成桩经常会遇到这种情况,发现窜孔的条件有如下三条:
①、被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;
②、钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;
③、土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生液化。
由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:
①、采取隔桩、隔排跳打方法;
②、设计人员根据工程实际情况,采用桩距较大的设计方案,避免打桩的剪切扰动;
③、减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;
④、合理提高钻头钻进速度。-