摘 要:闡述了CFG樁成樁常用365JT施工方法和工藝流程,詳細(xì)論述了振動(dòng)沉管灌注成樁和長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工過程中經(jīng)常遇到的質(zhì)量問題,針對(duì)這些問題提出了有效的質(zhì)量控制措施。關(guān)鍵詞:CFG樁,流程,質(zhì)量問題,控制措施
365365JT交通站365jt.comCFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱,一般有三種成樁施工方法:振動(dòng)沉管灌注成樁(適用于粉土、粘性土及素填土地基)、長螺旋鉆孔灌注成樁(適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實(shí)以上的砂土)和長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁(適用于粘性土、粉土、砂土以及對(duì)噪聲或泥漿污染要求嚴(yán)格的場地)。CFG樁復(fù)合地基,通過改變樁長、樁距、褥墊厚度和樁體配比,能使復(fù)合地基承載力幅度的提高有很大的可調(diào)性。它具有沉降變形小、施工簡單、造價(jià)低、承載力提高幅度大、適用范圍較廣、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益明顯等特點(diǎn),廣泛地用于工業(yè)廠房和民用住宅的地基處理和加固。CFG樁最常用的成樁施工方法有振動(dòng)沉管灌注成樁和長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁兩種方法。1 施工工藝流程
365交通站365jt.com1.1 振動(dòng)沉管灌注成樁施工工藝流程1)復(fù)核放線樁位、定位點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn),確定施打順序,施打順序一般有連續(xù)施打和間隔跳打兩種類型。2)根據(jù)365JT設(shè)計(jì)樁長和沉管入土深度確定振動(dòng)沉管機(jī)的機(jī)架高度和沉管長度,樁機(jī)組裝就位。3)樁機(jī)就位后,調(diào)整沉管垂直度,垂直度偏差不大于1%。4)混合料攪拌。按設(shè)計(jì)配比配制混合料,混合料的攪拌須均勻,攪拌時(shí)間不得少于2min,混合料坍落度宜為30mm～50mm,成樁后樁頂浮漿厚度不宜超過200mm。5)開機(jī),開始沉管,沉管過程中要將樁機(jī)調(diào)整穩(wěn)定,嚴(yán)禁傾斜和錯(cuò)位。將沉管下沉至設(shè)定標(biāo)高,停機(jī)。6)停機(jī)后,將攪拌機(jī)攪拌好的混合料投入管內(nèi),直至混合料面與進(jìn)料口齊平。7)開機(jī)拔管。開機(jī)后,留振5s～10s開始拔管,拔管速度按均勻線速度控制,拔管線速度應(yīng)控制在1.2m/min～1.5m/min左右,如遇淤泥土或淤泥質(zhì)土,拔管速度可適當(dāng)放慢。8)沉管拔出地面,確認(rèn)成樁樁頂標(biāo)高符合施工組織設(shè)計(jì)要求的標(biāo)高后,用粒狀材料或濕粘性土封頂,然后移機(jī)進(jìn)行下一根樁的施工。1.2 長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁施工工藝流程1)鉆機(jī)就位。就位后校正好鉆桿的位置和垂直度,垂直度的容許偏差不大于1%。2)混合料攪拌。按設(shè)計(jì)配比配制混合料,混合料坍落度宜為160mm～200mm。3)鉆進(jìn)成孔。鉆孔開始時(shí),關(guān)閉鉆頭閥門,向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭觸及地面時(shí),啟動(dòng)電機(jī),將鉆桿旋轉(zhuǎn)下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高,關(guān)閉電機(jī),清理鉆孔周圍土。成孔時(shí)應(yīng)先慢后快,這樣能避免鉆桿搖晃，也能及時(shí)檢查并糾正鉆桿偏位的差值。4)灌注及拔管。CFG樁成孔到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,停止鉆進(jìn),開始泵送混合料,當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管,嚴(yán)禁先拔管后泵料。成樁的提拔速度宜控制在2m/min～3m/min,成樁過程宜連續(xù)進(jìn)行,應(yīng)避免供料出現(xiàn)問題導(dǎo)致停機(jī)待料。5)移機(jī)。移機(jī)前對(duì)下一根樁的樁位進(jìn)行清理辨識(shí),確保樁位的準(zhǔn)確性。必要時(shí),移機(jī)后清洗鉆桿和鉆頭。2 成樁常見施工質(zhì)量問題和控制措施2.1 振動(dòng)沉管灌注成樁施工質(zhì)量問題和控制措施2.1.1 施工擾動(dòng)使土的強(qiáng)度降低。振動(dòng)沉管成樁工藝與土的性質(zhì)具有密切關(guān)系,因此,一定要考慮加固前土的密實(shí)度。對(duì)飽和軟粘土,振動(dòng)將引起土的孔隙水壓力上升,強(qiáng)度下降。振動(dòng)時(shí)間越長,對(duì)土和已打成樁的不利影響越嚴(yán)重。在軟土地區(qū)施工時(shí),應(yīng)采取靜壓振拔365JT技術(shù)。此外,對(duì)密實(shí)砂層和硬土層也不宜采用振動(dòng)沉管成樁法。2.1.2 縮頸和斷樁。在飽和軟土中成樁,當(dāng)采用連打作業(yè)時(shí),新打樁對(duì)已打樁的作用主要表現(xiàn)為擠壓,使得已打樁被擠成橢圓形或不規(guī)則形,產(chǎn)生嚴(yán)重的縮頸和斷樁。在上部有較硬的土層或中間硬土層中成樁,樁機(jī)的振動(dòng)力較大,對(duì)已打樁的影響主要為振動(dòng)破壞。采用隔樁跳打工藝,若已成樁結(jié)硬強(qiáng)度不高,在中間補(bǔ)打新樁時(shí),已成樁有時(shí)被震裂。為避免上述現(xiàn)象的出現(xiàn),需要根據(jù)不同土質(zhì),在施工中選擇合適的成樁順序,并根據(jù)土層情況選用適宜的施工工藝和設(shè)備。此外提升沉管線速度太快易造成樁徑偏小或縮頸斷樁,經(jīng)過大量工程實(shí)踐證明:拔管速率控制在1.2m/min～1.5m/min為宜。2.1.3 樁體強(qiáng)度不均勻。樁機(jī)卷揚(yáng)系統(tǒng)提升沉管線速度太快時(shí),為控制平均速度,一般采用提升一段距離,停下留振一段時(shí)間,非留振時(shí),速度太快可能導(dǎo)致縮頸斷樁。成樁后有時(shí)會(huì)出現(xiàn)樁的端部樁體水泥含量少,浮漿過多或混合料產(chǎn)生離析,樁體強(qiáng)度不均勻,這主要是因?yàn)樘嵘凉芫€速度太慢和留振時(shí)間過長引起的。因此,在施工過程中要將拔管速度控制在1.2m/min～1.5m/min,且保持速度均勻一致,還要很好地控制留振時(shí)間。2.2 長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工質(zhì)量問題和控制措施2.2.1 堵管。堵管是長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率,增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度,還會(huì)造成材料浪費(fèi)。特別是故障排除不暢時(shí),使已攪拌的CFG樁混合料失水或結(jié)硬,增加了再次堵管的幾率,給施工帶來很多困難。產(chǎn)生堵管的原因有以下幾點(diǎn):
365交通站365jt.com1)混合料配合比不合理。當(dāng)混合料中的細(xì)骨料和粉煤灰用量較少時(shí),混合料和易性不好,常發(fā)生堵管。因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意將粉煤灰摻量控制在70kg/m3～90kg/m3的范圍內(nèi),坍落度應(yīng)控制在160mm～200mm之間。2)混合料攪拌質(zhì)量有缺陷。在CFG樁施工中,混合料由混凝土泵通過剛性管、高強(qiáng)柔性管、彎頭最后到達(dá)鉆桿芯管內(nèi)。混合料在管線內(nèi)借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線。坍落度太大的混合料,易產(chǎn)生泌水、離析,泵壓作用下,骨料與砂漿分離,摩擦力加劇,導(dǎo)致堵管。坍落度太小,混合料在輸送管路內(nèi)流動(dòng)性差,也容易造成堵管。3)施工操作不當(dāng)。鉆孔進(jìn)入土層預(yù)定標(biāo)高后,開始泵送混合料,管內(nèi)空氣從排氣閥排出,待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)時(shí)提鉆。若提鉆時(shí)間較晚,在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出,容易造成管路堵塞。4)冬期施工措施不當(dāng)。冬期施工時(shí),混合料輸送管及彎頭均需做防凍保護(hù),防凍措施不力,常常造成輸送管或彎頭處混合料的凍結(jié),造成堵管。冬施時(shí),有時(shí)會(huì)采用加熱水的辦法提高混合料的出口溫度,但要控制好水的溫度,水溫最好不要超過60℃,否則會(huì)造成混合料的早凝,產(chǎn)生堵管,影響混合料的強(qiáng)度。5)設(shè)備缺陷。彎頭曲率半徑不合理也能造成堵管。彎頭與鉆桿不能垂直連接,否則也會(huì)造成堵管。混合料輸送管要定期清洗,否則管路內(nèi)有混合料的結(jié)硬塊,還會(huì)造成管路的堵塞。2.2.2 竄孔。在飽和粉土、粉細(xì)砂層中成樁經(jīng)常會(huì)遇到這種情況,打完X號(hào)樁后,在施工相鄰的Y樁時(shí),發(fā)現(xiàn)未結(jié)硬的X號(hào)樁的樁頂突然下落,當(dāng)Y號(hào)樁泵入混合料時(shí),X號(hào)樁的樁頂開始回升,此種現(xiàn)象稱為竄孔。發(fā)現(xiàn)竄孔的條件有如下三條:1)被加固土層中有松散飽和粉土、粉細(xì)砂;2)鉆桿鉆進(jìn)過程中葉片剪切作用對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng);3)土體受剪切擾動(dòng)能量的積累,足以使土體發(fā)生液化。由于竄孔對(duì)成樁質(zhì)量的影響,施工中采取的預(yù)控措施:1)采取隔樁、隔排跳打方法;2)設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程實(shí)際情況,采用樁距較大的設(shè)計(jì)方案,避免打樁的剪切擾動(dòng);3)減少在竄孔區(qū)域的打樁推進(jìn)排數(shù),減少對(duì)已打樁擾動(dòng)能量的積累;4)合理提高鉆頭鉆進(jìn)速度。2.2.3 樁頭空芯。主要是施工過程中,排氣閥不能正常工作所致。鉆機(jī)鉆孔時(shí),管內(nèi)充滿空氣,泵送混合料時(shí),排氣閥將空氣排出,若排氣閥堵塞不能正常將管內(nèi)空氣排出,就會(huì)導(dǎo)致樁體存氣,形成空芯。為避免樁頭空芯,施工中應(yīng)經(jīng)常檢查排氣閥的工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)堵塞及時(shí)清洗。2.2.4 樁端不飽滿。這主要是因?yàn)槭┕ぶ袨榱朔奖汩y門的打開,先提鉆后泵料所致。這種情況可能造成鉆頭上的土掉入樁孔或地下水浸入樁孔,影響C
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FG樁的樁端承載力。為杜絕這種情況,施工中前、后臺(tái)工人應(yīng)密切配合,保證提鉆和泵料的一致性。
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