cfg桩的施工工艺

CFG桩的施工工艺水泥粉煤灰碎石的施工，应按设计要求和现场条件选用相应施工工艺，并应按照国家现行有关规范执行：(1)长螺旋钻孔灌注成桩，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、人工填土地基；(2)泥浆护壁钻孔灌注成桩，适用于粘性土、粉土、砂土、人工填土、碎石（砾）石土及风化岩层分布的地基；(3)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩，适用于粘性土、粉土、砂土等地基，以及对噪音及泥浆污染要求严格的场地；(4)沉管灌注成桩，适用于粘性土、粉土、淤泥质土人工填土及无密实厚砂层的地基。2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工和沉管灌注成桩施工除应执行国家现行有关规范外，尚应符合下列要求：(1)施工时应按设计配比配置混合料，投入搅拌机加水量由混合料塌落度控制，长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的塌落度以为180-200mm，沉管灌注成桩施工的塌落度宜为30-50mm,成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm;(2)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应同拔管速度相配合，以保证挂内有一定高度的混合料，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料；沉管灌注成桩施工拔管速度应按均匀线速度控制，拔管线速度应控制在1.2-1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度可适当放慢(3)施工时，桩顶标高应高出设计桩顶标高，高出长度应根据桩距、布桩形式、现场地质条件和成桩顺序等综合确定，一般不应小于0.5m.(4)成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天应做一组(3块)试块（边长为150mm的立方体），标准养护28d,测定其抗压强度；(5)沉管灌注成桩施工过程中应观测新施工桩对已施工桩的影响，当发现桩断裂并脱开时，必须对工程桩逐桩静压，静压时间一般为3min，静压荷载以保证使断桩接起来为准。3、复合地基的基坑可采用人工或机械、人工联合开挖。机械、人工联合开挖时，予留人工开挖厚度应由现场开挖确定，以保障及械开挖造成桩的断裂部位不低于基础底面标高，且桩间土不受扰动。4、褥垫层铺设宜采用静力压实法，当基础底面下桩间土的含水量较小时，也可采用动力夯实法。5、施工中桩长允许偏差为100mm,桩径允许偏差为20mm,垂直度允许偏差为1%.对满堂布桩基础，桩位允许偏差为0.5倍桩径；对条形基础，垂直于轴线方向的桩位允许偏差为0.25倍桩径，顺轴线方向的桩位允许偏差为0.3倍桩径，对单排布桩桩位允许偏差不得大于60mm。CFG桩施工技术方法及施工中的问题1CFG桩施工技术方法的对比分析目前，CFG桩复合地基技术在国内许多省市应用,就工程类型而言，有工业与民用建筑，也有高耸构筑物；有多层建筑，也有高层建筑。大量工程实践证明,CFG桩复合地基设计,就承载力而言不会有太大问题，可能出现的问题是CFG桩的施工。了解CFG桩施工技术的发展，不同工艺的特点,可使设计人员对CFG桩施工工艺有一个较全面地认识，便于在方案选择、设计参数的确定以及施工措施上考虑得更加全面。CFG桩的施工，应根据现场条件选用下列施工工艺：1.1长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工工艺1.1.1长螺旋钻孔、管内泵压混合料CFG桩施工工艺是由长螺旋钻机、混凝土泵和强制式混凝土搅拌机组成的施工体系，其中，长螺旋钻机是该工艺设备的核心部分；该工艺是国家“九五”攻关项目，经大量的工程实践，施工设备和施工工艺已趋于完善。1.1.2长螺旋钻孔、管内泵压混合料CFG桩施工工艺，适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声和泥浆污染要求严格的场地。施工前应按设计要求由试验室进行配合比试验，施工时按配合比配制混合料；混合料坍落度宜为160～200mm,施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相匹配，遇到饱和砂土或粉土层，不得停泵待料。1.1.3长螺旋钻孔、管内泵压混合料CFG桩施工中常见的问题及解决方法：1.1.3.1堵管。它直接影响CFG桩的施工效率，增加工人劳动强度，造成材料浪费。特别是故障排除不畅时，使已搅拌的混合料失水或结硬，增加了再次堵管的几率，给施工带来很多困难。应根据不同的原因及时排除故障，采取合理的措施减少堵管次数。一般情况下有下面几种原因：混合料配合比不合理；混合料搅拌质量有缺陷；设备原因；冬季施工措施不当；施工操作不当等。1.1.3.2窜孔。在饱和粉土、粉细砂层中施工常遇到这个问题，钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动；土体受剪切扰动能量的积累，使土体发生液化。工程实践证明，被加固的土层中虽有松散粉土、粉细砂,但没有地下水，施工中没发现有窜孔现象；被加固的土层中有松散粉土、粉细砂，有地下水，但桩距很大，每根桩成桩时间很短，也很少发生窜孔；只有在桩距较小，桩的长度大，成桩时间长，成桩时一次移机施打周围桩数量过多时才发生窜孔。施工中根据不同情况采取相应的措施。1.1.3.3钻头阀门打不开。当钻头构造缺陷、桩端落在透水性好、水头高的砂土或卵石层中时，会出现此问题;可采用改进阀门的结构型式或调整桩长令桩端穿过砂土，进入粘性土层的措施来避免这一情况发生。1.1.3.4桩体上部存气。主要是施工过程中，排气阀不能正常工作所致；为杜绝桩体存气，必须保证排气阀正常工作；施工过程中,要经常检查排气阀是否发生堵塞。若发生堵塞必须及时采取措施加以清洗。1.1.3.5先提钻后泵料。这样操作会出现下列问题：有可能使钻头上的土掉进桩孔，当桩端为饱和的砂卵石层时，提拔30cm易使水迅速填充该空间，泵送混合料后，混合料不足以使水立即全部排走，桩端处的混合料可能存在浆液与骨料分开现象。两种情况均会影响CFG桩的桩端承载力的发挥。1.2振动沉管灌注CFG桩施工工艺振动沉管CFG桩施工工艺属于非排土成桩工艺，主要适用于粉土、粘性土及素填土地基及松散砂土等地质条件，尤其适用于松散的粉土、粉细砂的加固；它既有施工操作简便、施工费用较低、对桩间土的挤密效应显著等优点；采用振动沉管CFG桩施工工艺的CFG桩复合地基可以提高地基承载力、减少地基变形以及消除地基液化。振动沉管CFG桩施工的坍落度宜为30～50mm，成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm；施工拔管速度应按匀速控制，拔管速度应控制在1.2～1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度应适当放慢。振动沉管CFG桩施工中常见的问题有：1.2.1施工扰动土的强度降低.振动沉管CFG桩施工工艺与土的性质有密切的关系,根据土的挤密性，可将地基土分为三类：一类为挤密性好的土，如松散填土、粉土和砂土等；其二为可挤密土，如塑性指数不大的松散的粉质粘土和非饱和粘性土；三为不可挤密土，如塑性指数高的饱和软粘土和淤泥质土。土的密实度对土的挤密性影响很大，密实的砂土或粉土会振松，松散的砂土或粉土可振密。也就是说振动沉管成桩工艺，对密实度较高的土，振动使土的结构强度、密度减小，承载力降低。1.2.2缩颈和断桩。在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，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，使得已打桩挤压成不规则形状，严重时会产生缩颈和断桩；在上部有较硬的土层或中间夹有较硬土层的土中成桩，桩机的振动力大，对已打桩的影响主要是振动破坏,采用隔桩跳打工艺，若已打桩结硬强度又不太高，在中间补打新桩时，已打桩有时被振裂。1.2.3桩体强度不均匀。当提升沉管线速度太快时，为控制平均速度，一般采用提升一段距离，停下留振一段时间，非留振时，速度太快可能导致缩颈断桩。拔管太慢或留振时间过长，都会使得桩的端部桩体水泥含量较少，桩顶浮浆过多，且混合料也容易产生离析，造成强度不均匀。1.2.4桩料与土的混合。采用活瓣桩靴成桩时，可能出现的问题是桩靴开口的宽度不够，混合料下落不充分，造成桩端与土接触不密实或桩端一段桩径过小；若采用反插办法，由于桩管垂直度很难保证，反插容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土等缺陷。所以，振动沉管CFG桩施工时，要控制拔管速率，选择合理的桩距、施打顺序及混合料的坍落度，设置合理保护桩长等。除以上两种施工工艺外，还有长螺旋钻孔灌注成桩施工工艺，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；泥浆护壁钻孔灌注成桩，适用于粘性土、砂土、人工填土、砾（碎）石土及风化岩层分布的地基。CFG桩复合地基在施工中的质量控制CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。由于CFG桩改善了碎石桩的刚性，使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用。因此，得以广泛采用，并取得良好的经济和社会效益。为进一步保证CFG桩复合地基的施工质量，应控制好以下几个问题。一、选用合理的施工机械设备。CFG桩多用振动沉管机施工，也可用螺旋钻机。而选用哪一类成桩机和什么型号，要视工程的具体情况而定。对北方大多数地区存在的夹有硬土层地质条件的地区，单纯使用振动沉管机施工，会造成对已打桩形成较大的振动，从而导致桩体被震裂或震断。对于灵敏度和密实度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏，密实度减小，引起承载力下降。故不能简单使用振动沉管机。此时宜采用螺旋钻预引孔，然后再用振动沉管机制桩。这样的设备组合避免了已打桩被震坏或扰动桩间土导致桩间土的结构破坏而引起复合地基的强度降低。所以，在施工准备阶段，必须详细了解地质情况，从而合理地选用施工机械。这是确保CFG桩复合地基质量的有效途径。二、深入了解地质情况，采用合理的施工工艺。在施工过程中，成桩的施工工艺对CFG桩复合地基的质量至关重要，不合理的施工工艺将造成重大的质量问题，甚至导致质量事故，而要选择确定合理的施工工艺必须深入了解地质情况。只有在深入了解地质情况的基础上，才能确定合理的施工工艺，并在施工过程中加强监测，根据具体情况，控制施工工艺，发现特殊情况，做出具体的改变。1、在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，但当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压已打桩，形成椭圆或不规则形态，产生严重的缩颈和断桩。此时，应采用隔桩跳打施工方案。而在饱和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打桩施工完后，土体密度会有显著增加。而且，打的桩越多，土的密度越大。在补打新桩时，一是加大了沉管难度，二是非常容易造成已打桩断桩，此时，隔桩跳打亦不宜采用。当满堂布桩时，不宜从四周转向内推进施工，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对已结硬的已打桩产生影响。此时，应采用螺旋钻引孔的方案，避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。2、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，桩项浮浆过多，桩身强度不足和形成混和料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制在1．2～1．5米／分。3、控制好混合料的坍落度。大量工程实践表明，混合料坍落度过大，会形成桩项浮浆过多，桩体强度也会降低。坍落度控制在3～5厘米，和易性好，当拔管速率为1．2～1．5米／分时，一般桩顶浮浆可控制在10厘米左右，成桩质量容易控制。4、设置保护桩长。使桩在加料时，比设计桩长多加0．5米，将沉管拔出后，用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3～5秒，提高桩顶混合料密实度。上部用土封项，增大混合料表面的高度即增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力，避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压，混合料上涌使桩径缩小。5、拔管过程避免反插。在拔管过程中若出现反插，由于桩管垂直度的偏差，容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土影响桩身质量，应避免反插。三、加强施工过程中的监测。在施工过程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施，有效控制成桩质量，重点应做好以下几方面的监测：1、施工场地标高观测。施工前要测量场地的标高，并注意测点应有足够的数量和代表性。打桩过程中则要随时测量地面是否发生降起。因为断桩常和地表隆起相联系。2、已打桩桩顶标高的观测。施工过程中注意已打桩桩顶标高的变化，尤其要注意观测桩距最小部位的桩。因为在打新桩时，量测已打桩桩顶的上升量，可估算桩径缩小的数值，以判断是否产生缩