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CFG桩施工艺主讲：游国平CFG桩施工艺（振动沉管）一、CFG桩成孔工法：CFG桩通常螺旋钻机钻孔成孔和振动沉管成孔两种工法。某项目软土分布广泛，为控制工后沉降、保持新老路基的变形协调，桥梁扩大基础、通道（涵洞）地基采用CFG桩加设碎石垫层处理。CFG桩设计桩径D＝50㎝，自路基开挖一侧按正三角形布置。本节介绍CFG桩施工工艺、质量要求及注意事项，以指导施工，使CFG桩施工过程每道工序处于受控状态，确保工程质量。CFG桩施工艺二、成桩试验施工前在监理工程师批准的地点设5根试验桩，以确定桩体施工的各项指标，作为指导CFG桩施工的依据。（试验目的）三、施工准备1、核查地质资料，对地质与设计不符处补充地质勘探。结合设计参数，选择合适的施工机械和施工方法。2、测量放样、平整地表，清除障碍物，同时做地基表面截、排水沟。3、选用的水泥、粉煤灰、碎石及外加剂等原材料符合设计要求，并按相关规定进行检验。CFG桩取样进行室内配方试验，确定试桩配合比。四、施工设备1、机械设备组成（详图见下页）1—滑轮组；2—振动器；3—漏斗；4—桩管；5—枕木；6—机架；7—吊斗；8—拉索；9—架底；10—卷扬机CFG桩施工艺CFG桩施工艺沉管灌注桩靴活瓣桩尖：1—桩管；2—锁轴；3—活瓣CFG桩施工艺五、施工工艺流程CFG桩振动沉管施工工艺流程框图否是钻机就位振动下沉至设计高成孔检查混合料入管灌注振动均匀提管成桩钻机移位测量放线平整场地桩基检测桩帽施工是否合格垫层施工处理否是钻机就位振动下沉至设计高成孔检查混合料入管灌注振动均匀提管成桩钻机移位测量放线平整场地桩基检测桩帽施工是否合格垫层施工处理否是钻机就位振动下沉至设计高成孔检查混合料入管灌注振动均匀提管成桩钻机移位测量放线平整场地桩基检测桩帽施工是否合格垫层施工处理否是钻机就位振动下沉至设计高成孔检查混合料入管灌注振动均匀提管成桩钻机移位测量放线平整场地桩基检测桩帽施工是否合格垫层施工处理否是钻机就位振动下沉至设计高成孔检查混合料入管灌注振动均匀提管成桩钻机移位测量放线平整场地桩基检测桩帽施工是否合格垫层施工处理否是钻机就位振动下沉至设计高成孔检查混合料入管灌注振动均匀提管成桩钻机移位测量放线平整场地桩基检测桩帽施工是否合格垫层施工处理CFG桩施工艺六、振动沉管施工工艺机械按设计桩位就位，根据桩长确定机架高度及沉管长度；调整沉管与地面垂直，CFG桩确保垂直度偏差不大于1%2.复核测量基线、水准点及CFG桩的轴线定位点，检查布设的水准点是否受施工影响；根据地质情况确定打桩顺序。3.振动沉管到设计位置，停机。施工过程中对土层变化处予以说明。4.停机后，立即向管内进行投料，直到混合料与进料口与管口齐平。混合料按设计配合比拌合，拌和时间不少于1min，（塌落度控制在3～5cm，成桩后浮浆厚度不超过20cm为宜）。5.启动马达，留振5～10s，开始拔管，拔管速率控制在1.2～1.5m/min内,拔管过程中不允许反插,如上料不足,须在拔管过程时空中加料，不允许停拔再投料，拔管至桩顶。施工桩顶标高宜高于设计标高50cm，浮浆厚度不超过20cm。6.沉管拔出地面后，确认成桩符合设计要求，桩顶用湿黏土封顶。然后移机至下一根桩。CFG桩施工艺七、桩头处理及桩基检测1.CFG桩施工完成混合料初凝后，人工将桩身保护桩长大部分挖除，一般留下30cm的保护桩长。采用挖掘机和运输车辆清运弃土时，挖掘机必须在地基处理范围内铺行走垫层，厚度高于桩顶1m。运输车辆不得进入地基处理范围。2.打桩弃土清理完毕后，其下50cm保护土层人工开挖，施工时严格控制标高，不许超挖，更不允许超挖后自行回填。3.保护土层清除后，立即进行桩头处理，将设计桩顶标高以上部分截断。人工修平至设计标高。（标高允许偏差0～20mm）4.成桩28天后，应及时进行单桩承载力或复合地基承载力检验（静载荷试验和低应变检测），其承载力和变形模量达到设计要求后，方可进行下一部施工。5.桩基检测根据验标要求，CFG桩采用低应变检测桩身质量和完整性，检测数量为桩总数的10%。采用低应变法检测时间为受检桩混合料龄期不少于7天，由于基础埋深较大，检测需要基坑开挖至基底标高后进行。检测前，应做好各项准备工作，从而保证检测工作有序、及时的进行。CFG桩施工艺八、桩帽及褥垫层施工1.按照设计尺寸立模灌注桩帽混凝土，灌注前应润湿桩头保证混凝土与桩的结合。2.褥垫层采用碎石，碎石粒径宜为8～20㎜。施工时先虚铺，虚铺厚度一般采用1.12倍的垫层厚度，铺好后采用平板振动器进行振捣。九、施工注意事项1.混合料的搅拌质量影响成桩的质量和施工速度。当混合料出现搅拌不均匀、离析、泌水等问题时易造成堵管。采用CFG桩振动沉管施工混合料塌落度一般控制在3～5cm；采用CFG桩长螺旋钻施工混合料塌落度一般控制在16～20cm。混合料搅拌时间不少于60s。2.控制成桩的提拔速度，保证连续提拔。拔管速度过快导致桩径偏小和缩径断桩；拔管速度过慢易导致桩顶浮浆过多，桩身强度不够和混合料离析的现象。采用CFG桩振动沉管施工拔管速度一般控制在1.2～1.5m/min内；采用CFG桩长螺旋钻施工混合料拔管一般控制在2～3m/min内。拔管过程中避免反插，易造成土与桩身混合料混合，影响桩身质量。3.采用长螺旋钻施工时，必须保证排气阀的正常工作，以免灌注混合料时造成桩体空心、堵管。施工过程中应经常检查排气阀是否被堵塞。CFG桩施工艺4、采用长螺旋钻施工时，禁止先提钻后泵料。先提钻使钻头上的土掉入孔内，或地下水填入孔内，影响CFG桩的桩端承载力。5、采用CFG桩振动沉管施工，宜采用一边向另一边推进的方案，若在施工过程中发现已施工的桩出现偏移或缩径现象，应考虑施工顺序，宜采用隔桩跳打的方案。6、确定施打顺序,按序隔桩跳打施工,向一个方向逐渐推进,最好采用先中心后周边,以防止地冒现象.见示意图如下:●○○●○○●○●○●○○○●○○○○○○●○●○●○●○○●○●○●○●○○○○●○○○●○●a、由里向外b、两边向中间c、间隔跳外CFG桩施工艺十、常见质量缺陷的原因及控制1、压灌桩受泵送混合料技术要求，塌落度一般不小于16--20cm，因此要求和易性好。混合料中有粉煤灰，这样混合料前期强度低，加上粗骨料粒径小，如果不注意对用水量的控制仍容易造成混合料强度低。控制措施：（1）优化粗骨料级配。大塌落度砼一般用0.5--1.5cm碎石，根据桩径及地下水情况可以加入部分2--4cm碎石，并尽量不要加大砂率。（2）合理选择外加剂。尽量用早强型减水剂代替普通泵送剂。（3）粉煤灰的选用要经过配比试验以确定掺量，粉煤灰至少应选用II级灰。2、桩身砼收缩桩身回缩是普遍现象，一般通过外加剂和超灌予以解决，施工中保证充盈系数1。控制措施：（1）桩顶至少超灌0.5m，并防止孔口土混入。（2）选择减水效果好的减水剂。3、桩头质量问题多为夹泥、气泡、砼不足、浮浆太厚等，一般是由于操作控制不当造成。控制措施：CFG桩施工艺（1）及时清除或外运桩口出土。（2）保持钻杆顶端气阀开启自如，防止砼中积气造成桩顶砼含气泡。（3）桩顶浮浆多因孔内出水或砼离析造成，应超灌排除浮浆后才终孔成桩。（4）按规定要求进行振捣，并保证振捣质量十一、施工工艺质量控制要求1、CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求。2、桩长、桩顶标高及直径符合设计要求。3、褥垫层厚度和密实度符合设计要求。4、CFG桩施工中，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。成桩28d后及时进行单桩承载力或复合地基承载力试验，其承载力、变形模量应符合设计要求。5、施工中CFG桩施工的桩位、倾斜度的允许偏差、检验数量及检验方法见下表：CFG桩施工艺CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1桩位（纵横向）50mm按成桩总数的10%抽样检查。且每检验批不少于5根用经纬仪或钢尺测量2桩体垂直1%用经纬仪或吊线测钻杆倾斜度3桩体有效直径不小于设计值开挖50～100cm后，钢尺丈量测量CFG桩施工艺十、质量保证措施1、质量目标：标段内CFG工程一次验收合格率100%。2、为了保证质量目标的实现，我们将在施工现场建立质量管理机构、制度和措施，制定完善的质量保证体系，规范质量检验流程。3、严把材料进场关，保证使用符合规范要求的水泥、砂、石、外加剂等材料，并做好材料试验，并认真填写有关记录。4、现场堆放的材料必须有专人保管，并有一定的保护措施，防止受冻、受潮，影响混合料质量。5、混合料现场浇灌过程中一定要确保桩体混合料的密实性，保证桩截面尺寸，沉管提升应保持匀速，提升速度不得大于混合料浇筑速度，防止发生缩径，断桩。6、预防断桩：①砼塌落度应严格按设计规范要求控制。②灌注砼前应检查砼搅拌机，保证砼搅拌时能正常运转。7、做好并收集、整理好各种施工原始记录，质量检查记录、设计变更、现场签证记录等原始资料，并做好施工日志。8、清基底及运料时，用跳板铺设作为运输路线，以免扰动基底土质。如在清土时发现有水，在边坡处设排水沟或集水坑。9、保证桩孔的垂直度，可采用以下措施：桩架要安装稳固，底座保持水平，沉管中心和桩中心要保持同一轴线；用检孔器对对孔的垂直度进行检查。CFG桩施工艺10、严格控制混合料质量，实行拌和站、施工现场混合料试验制，要求灌注混合料流动性、和易性好，对于离析严重的混合料坚决退回，坚强拌和站混合料生产，保证混合料间隔时间不超过30分钟。11、各分部的质量检测方法：桩位的偏差用钢尺通过护桩测量或用经纬仪定位；桩的成孔深度用测绳测量；桩的垂直度用检孔器测量；孔的沉渣厚度用测绳辅以铁制测饼测量，或用沉渣测定仪测定；泥浆比重用泥浆比重计测定，泥浆稠度用漏斗粘度计测定，泥浆含沙量用含沙计量测定。12、注重过程控制，严格交接检制度；加强操作人员的岗前培训和操作规程、规范的学习；施工现场的技术负责人跟班作业，加强技术指导，对关键工序要进行详细的技术交底工作；强化工序、工艺的质量控制；广泛开展QC活动，不断提高成桩质量。十一、施工安十一、全保证措施1、以项目经理为首，由安全、工程、技术质量、安装、行政和基层专职安全员等各方面的管理人员组成安全保证体系，建立项目经理部安全工作委员会，领导和组织实施安全工作。2、分析安全难点,确保安全管理重点。3、现场电气设备均作漏电保护装置，配电线采用三相五线制。CFG桩施工艺4、施工机械的使用严格按照有关规定执行，无关人员严禁使用。5、建立严格的安全教育制度，坚持入场教育、坚持每周按班组召开安全工作教育研讨会，增强安全意识，使安全工作落到广大群众基础上。6、编制安全技术交底，设计和购置安全设施。7、强化安全法制观念，严格执行安全工作文字交底，双方认可，坚持特殊工种持安全操作证上岗制度等。8、加强施工管理人员的安全考核，增强安全意识，避免违章指挥十二、文明施工措施QC1、合理进行施工现场的平面布置，做到计划用料，使现场材料堆放降到最低值，保证场内道路通畅。2、运输散装材料时，车厢后封闭，避免撒落，料车离场前，派人用水将料槽及车身、轮胎冲洗干净。3、搅拌机产生的污水必须排入沉淀池，保证现场和周围环境整洁文明。4、工人宿舍专人或轮流卫生值日，确保室内外整洁、卫生,工地厕所专人清扫。