摘要:本文首先对CFG桩做了概述,然后详细阐述了CFG 桩施工的技术要点,最后探讨了软土地基 CFG 桩施工过程中的常见问题及其处理措施。
关键词:软土地基;CFG桩;沉管;断桩
一、CFG桩概述
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩(Cement Flash Gravel)的简称,它是由粉煤灰、水泥、碎石、砂或石屑加适量水形成的具有较高强度的高粘结桩,桩和桩间土与一定厚度的褥垫层一起构成复合地基改善地基土。CFG桩处理软弱地基不但可以大幅度地提高地基承载力,而且具有处理后沉降小、适用范围广泛、施工简易、造价低等优点。CFG桩与素混凝土桩除成桩材料的不同外,在受力和变形特征方面几乎没有区别。
CFG桩主要应用于多层以及30层以下的高层建筑,桩端持力层应选择承载力相对较高的土层。就基础形式而言,既可用于独立基础、条形基础,又可使用于箱型基础和筏板基础;既能处理工业厂房,也能用于民用建筑。就土体性质而言,适用于处理砂土、粉土、粘土和正常固结的素填土地基。但在淤泥质土地基使用时应首先通过现场试验确定其适用。
二、CFG 桩施工的技术要点分析
(一)施工准备的技术要点
1、机械的选用
桩机选用需要保证下钻能力,优先选择履带式打桩机,保证雨期施工,地泵需优先考虑采用柴油机的,降低施工用电,保证桩机使用临水临电保证,1 台桩机需考虑 200kW 最大施工用电,地泵需考虑冲水洗泵。
2、材料准备
所需材料需检测试验,选定合格的原材料产地或供应方后,可进行混合料的配合比试验。
3、技术准备
施工技术人员熟悉图纸,现场勘查,了解场地及周围情况,编写施工组织设计,测设控制点,并对施工人员进行培训,对班组进行施工前技术交底。
(二)施工管理
在施工前,首先应该对设备监进行管理,保证其入场的合理性,例如:施工现场的搅拌机、打桩机、施工材料等。另外,还要对桩的长度、沉管入土的深度对机架高度的确定,然后在进行安装,并且还要才采用进尺在打桩机沉管的表面进行标注。施工设备进入施工现场以后,工作人员应该做好相应的就位工作,在桩位的所在地对混凝土的桩尖进行预埋。采用桩尖将底口对桩尖凸头卡住,能够实现无缝。在打桩机就位以后,还要对其进行调整,保证其稳定,能够和地面垂直状态,并且沉管管机还自带调节器,能够实现自我调节,保证其偏差在<1%,且钻具偏差应<10 cm。
(三)沉管
施工人员将振动器启动,在振动状态下,将沉管向设计标高位置进行下沉、停机。在整个沉管工作中,施工人员应该对桩基础进行调整,避免桩基础出现倾斜现象,同时,还要做好相应的记录工作,明确电流变化的状况。详细确定土层的改变的状况。施工人员应该依据施工中的素混凝土对 CFG 桩的安装进行控制,如果沉管遇到持力层,就会导致电流增加,此时,应该判断沉管达到了持力层。
(四)投料
混凝土是施工开展的基础,水灰比对混凝土质量具有直接影响,因此,在混凝土搅拌前首先应该积极的进行试验,保证比例的合理性;然后在施工现场进行搅拌。在搅拌过程中,施工人员应该依据相关规定,对混凝土的配比材料的比例进行确定,严格按照相关要求进行施工。在混凝土搅拌过程中,工作人员应该对原材料进行称量,将施工中的误差控制在允许范围以内。搅拌过程中,应该将碎石、砂子、水泥搅拌到均匀状,并且还要保证颜色合适,搅拌的时间应该大于 1 min,坍落度应该控制在 85~120 mm 以内。另外,还要对施工现场的砂石堆放工作中的含水量进行控制,依据实际情况对相应的参数进行调整,并且不断完善相应的资料,才能保证施工质量。
(五)拔管
前面工作完成以后,工作人员应该积极进行拔管工作。在拔管过程中,应该采取边拔边振的方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在拔管工作开始时,首先工作人员应该对其速度进行控制,刚开始的时候越慢越好,只有这样才能保证混凝土的浆液能够彻底灌满。在拔管过程中,工作人员应该严格施工,避免反插现象出现,然后对桩顶进行连续拔管。工作中,施工桩所对应的高度应该高于设计的标准高度,大约应该高出 50 cm,同时,还要将浮浆厚度控制在25cm 以内。在实际的拔管过程中,工作人员应该对拔管的速度进行控制,坚持先慢后快的原则,使其达到 1.5~2.0 m/min,一段时间以后,将其速度控制在 2.5~3.5 m/min。
(六)施工质量检验
CFG 桩的施工质量检验只要是检查施工记录、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、混合料塌落度、夯实度以及桩体试块抗压强度等。在施工过程中,还应及时对每根桩的成桩时间、桩长、投料量以及现场发生的特殊情况进行详细真实的记录。
用复合地基载荷试验作为评定加固效果、确定复合地基承载力的主要依据。进行实验时必须保证桩身强度满足试验要求。为避免试验中压碎桩头,宜在试验前加固桩头。确定实验日期,需考虑施工时对土体的扰动,桩间土的承载能力以及桩的侧阻端阻都需要一定的恢复期,冬季施工时桩和桩间土强度的增长速度一般较慢。
试验数量一般为总桩数的0.5% ~1%,且每单体工程试验数量不得少于3点,还应抽取不少于10% 总桩数的桩进行低应变动力试验来检测桩身完整性。
三、软土地基 CFG 桩施工过程中的常见问题及其处理
(一)断桩问题处理
由于提钻速度较快,空气未全部释放出来,致使桩身产生断面裂缝,另外是混合料的搅拌时间不够,和易性差,出现蜂窝麻面桩。外部原因是土建施工时机械挖基坑平整土方时,被挖掘机和铲车碰断。解决方案是:浅部断桩,对断桩单独进行处理,剔除上部断桩,用与桩身相同的混合料按桩径设计标高补桩。桩头断桩后进行接桩,当桩顶高程低于施工图标识高程时,如开槽或剔除桩头必须进行补桩,可采用比桩体强度高一等级的细石混凝土接桩至施工图标识桩顶标高,注意在接桩过程中保护好桩间土。
(二)窜孔问题处理
在饱和细砂层、粉砂层中施工常遇窜孔现象。可采取大桩距的设计方案,增大桩距的目的在于减少新打桩机器的剪切扰动,避免不良影响。改进钻头,提高钻进速度。减少打桩推进排数,必要时采用隔桩、隔排跳打方案,但跳打要求及时清除成桩时排出的弃土,否则会影响施工进度。
(三)堵管问题处理
堵管是长螺旋钻管内泵压 CFG 桩成桩工艺常遇到的主要问题之一。
1、当混凝土中的细骨料和粉煤灰用量较少时,和易性不好,常发生堵管。因此,要注意混合料的配合比,坍落度应控制在 16~20cm 之间。
2、钻孔达到设计标高后,开始泵送混凝土,当钻杆芯管内充满混凝土后开始拔管,若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液将被挤出,容易造成管路堵塞。因此,一定要及时拨管,确保拨管和泵送混凝土相一致。
3、冬期施工时,混凝土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凝土的冻结,造成堵管。冬季施工时,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℃,否则会造成混凝土的早凝,产生堵管。
4、弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆若不能垂直连接,也会造成堵管。
5、混凝土输送管要定期清洗,否则管路内有混凝土结块,也会造成堵管。
结语
综上,CFG 桩的应用有效的推动了工程的发展,不仅保证了良好的施工质量,还能保证了良好的社会效益。在实际的应用过程中,CFG桩施工速度快、操作简单,对于软土路基的处理具有良好的指导意义。
参考文献:
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[2]刘春亮.CFG桩复合地基作用机理及其在工程中的应用[J].西部资源.2014(01)
[3]王佩玺.CFG桩复合地基的施工和检验[J].中国建筑金属结构.2013(18)
论文作者:李维
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/3
标签:混凝土论文; 过程中论文; 地基论文; 桩头论文; 标高论文; 工作论文; 弯头论文; 《基层建设》2017年第21期论文;