CFG桩成桩常用施工方法及质量控制措施

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摘　要:阐述了CFG桩成桩常用施工方法和工艺流程,详细论述了振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工过程中经常遇到的质量问题,针对这些问题提出了有效的质量控制措施。

关键词:CFG桩,流程,质量问题,控制措施

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,一般有三种成桩施工方法:振动沉管灌注成桩(适用于粉土、粘性土及素填土地基)、长螺旋钻孔灌注成桩(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)和长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩(适用于粘性土、粉土、砂土以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地)。CFG桩复合地基,通过改变桩长、桩距、褥垫厚度和桩体配比,能使复合地基承载力幅度的提高有很大的可调性。它具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点,广泛地用于工业厂房和民用住宅的地基处理和加固。CFG桩最常用的成桩施工方法有振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩两种方法。

1　施工工艺流程
1.1　振动沉管灌注成桩施工工艺流程1)复核放线桩位、定位点和水准点,确定施打顺序,施打顺序一般有连续施打和间隔跳打两种类型。2)根据365JT设计桩长和沉管入土深度确定振动沉管机的机架高度和沉管长度,桩机组装就位。3)桩机就位后,调整沉管垂直度,垂直度偏差不大于1%。4)混合料搅拌。按设计配比配制混合料,混合料的搅拌须均匀,搅拌时间不得少于2min,混合料坍落度宜为30mm～50mm,成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm。5)开机,开始沉管,沉管过程中要将桩机调整稳定,严禁倾斜和错位。将沉管下沉至设定标高,停机。6)停机后,将搅拌机搅拌好的混合料投入管内,直至混合料面与进料口齐平。7)开机拔管。开机后,留振5s～10s开始拔管,拔管速度按均匀线速度控制,拔管线速度应控制在1.2m/min～1.5m/min左右,如遇淤泥土或淤泥质土,拔管速度可适当放慢。8)沉管拔出地面,确认成桩桩顶标高符合施工组织设计要求的标高后,用粒状材料或湿粘性土封顶,然后移机进行下一根桩的施工。

1.2　长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工工艺流程1)钻机就位。就位后校正好钻杆的位置和垂直度,垂直度的容许偏差不大于1%。2)混合料搅拌。按设计配比配制混合料,混合料坍落度宜为160mm～200mm。3)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,启动电机,将钻杆旋转下沉至设计标高,关闭电机,清理钻孔周围土。成孔时应先慢后快,这样能避免钻杆摇晃，也能及时检查并纠正钻杆偏位的差值。4)灌注及拔管。CFG桩成孔到设计标高后,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,严禁先拔管后泵料。成桩的提拔速度宜控制在2m/min～3m/min,成桩过程宜连续进行,应避免供料出现问题导致停机待料。5)移机。移机前对下一根桩的桩位进行清理辨识,确保桩位的准确性。必要时,移机后清洗钻杆和钻头。

2　成桩常见施工质量问题和控制措施

2.1　振动沉管灌注成桩施工质量问题和控制措施

2.1.1　施工扰动使土的强度降低。振动沉管成桩工艺与土的性质具有密切关系,因此,一定要考虑加固前土的密实度。对饱和软粘土,振动将引起土的孔隙水压力上升,强度下降。振动时间越长,对土和已打成桩的不利影响越严重。在软土地区施工时,应采取静压振拔365JT技术。此外,对密实砂层和硬土层也不宜采用振动沉管成桩法。

2.1.2　缩颈和断桩。在饱和软土中成桩,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,使得已打桩被挤成椭圆形或不规则形,产生严重的缩颈和断桩。在上部有较硬的土层或中间硬土层中成桩,桩机的振动力较大,对已打桩的影响主要为振动破坏。采用隔桩跳打工艺,若已成桩结硬强度不高,在中间补打新桩时,已成桩有时被震裂。为避免上述现象的出现,需要根据不同土质,在施工中选择合适的成桩顺序,并根据土层情况选用适宜的施工工艺和设备。此外提升沉管线速度太快易造成桩径偏小或缩颈断桩,经过大量工程实践证明:拔管速率控制在1.2m/min～1.5m/min为宜。