1、工艺概述
CFG桩又叫水泥粉煤灰碎石桩,它是由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和,用各种成桩机械制成的具有一定强度的可变强度桩。CFG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。
2、适用范围
水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、沙土和桩端具有相对硬土层、承载力标准值不低于70KPa的淤泥质土、欠固结人工填土等地基
3、施工方法
(1)现场准备
施工现场要做到“三通一平一排”即通水、通电、道路畅通、场地平整,以保证正式施工顺利进行。电源需接到施工场地附近,条件具备时,就近接用工业高压电,并根据机械配置情况配备变压器;若无高压电或接高压电成本过高时则采用自备发电机解决通电问题。施工前必须进行地面构筑物、地下管线(水、电、油、通讯等)的调查、拆移,确认无障碍物后方可进行场地清理工作,同时调查地下是否有障碍物如大块石、巨大的建筑垃圾等,有则必须清除。施工场地清理、平整,道路通畅。施工前需清除路基范围内原地面表层植被、树根。具体施工方法:用推土机清表10~20cm,清除的表土杂物堆弃于施工范围之外的指定点,然后平整场地并用压路机碾压密实。作业场地内需做好排水设施,确保施工现场不积水。当场地土质较软,可铺以适当的垫层或原地压实,提高地基承载力,使施工机械及运料汽车能够行走。
(2)测量放样
根据设计图纸确定的施工区域及桩位平面布置形式,在施工前统一进行测量放线,在桩中心点打孔30cm深,灌入白灰做标记或用其它明显标志明示,并在非加固区域埋设护桩,在施工时随时复核桩位的准确性;桩位偏差小于50mm。自检合格后及时向监理工程师报验,经监理验收后方可施工。
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放好桩位后,移动CFG桩机到达指定桩位。用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检测塔身导杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,钻尖与桩点偏移不得大于50mm。确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。在钻机塔身上用反差较大的反光贴条作为醒目标志,控制CFG桩的深度。
(4)钻进成孔
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,又容易检测钻孔的偏差,以便及时纠正,钻孔速度应均匀控制在1~1.5m/min左右。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,成孔到达设计标高时,停止钻进。
(5)钻进、灌注混合料
钻孔至设计标高后,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。成桩的提拔速度控制在每分钟2~3m,成孔过程连续进行,避免因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。施工桩顶高程高出设计桩顶不少于0.5m,桩长允许偏差不大于10cm,桩径不小于设计值。混合料搅拌按照配合比进行配料,每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制。控制在60~s,塌落度控制在~mm。具体搅拌时间根据试验确定,电脑控制和记录。对于每盘混合料,试验人员都要在成桩过程中抽样作混合料试块,每台班做3组(各3块)试块,测定其7天、28天抗压强度,另一组试块备用。
4、施工质量控制要求
(1)测量桩位前应对施工现场原地面标高进行抄平测量,并用平地机平整碾压后放出各桩的准确位置,将施工区域进行划分,对各桩进行统一编号,定机定人进行管理。
(2)CFG桩的数量、布置形式及间距必须严格按设计要求。并遵循从中心向外推进或从一边向另一边推进施工的原则。
(3)现场管理人员每根桩都要根据桩机上的垂球目测导向架垂直度,以保证桩身垂直度不大于1%,确保桩体的正常受力。
(4)CFG桩成桩过程由现场值班人员指挥,桩机操作手和地泵操作手密切配合,严格按照先泵料后拔管的原则,禁止先拔管后泵料,防止CFG桩成吊脚桩。
(5)严格控制拔管速率,拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩,而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀,桩顶浮浆过多,混合料离析、桩身强度不足。
(6)整个施工过程中,应安排质检人员旁站监督,并作好施工原始记录。记录的内容上要有桩号、钻孔深度、瞬间电流值、孔深,拔管速度、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等。
(7)提钻泵送过程中,旁站人员要经常敲打输送管,确认管内混合料是否充实,以保证桩体密实。
(8)由于桩管垂直度的偏差,在拔管过程中若出现反插,容易使土与桩体材料混合,导致桩身掺土影响桩身质量,所以,施工中应避免反插。
(9)冬季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精施,保证桩顶覆土厚度不小于1.2m。