这也太详细了吧!水泥粉煤灰碎石桩复合地基施工工艺流程

豆豆923 2024/7/9 17:38:44 浏览量:347

  水泥粉煤灰碎石桩(点击文字跳转施工动画)(简称CFG桩)是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度基桩,通过在基底和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层以保证桩、土共同承担荷载,使桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基,具有如下优点:

 

  1.以复合地基静压结果数据看,采用的CFG复合地基的应用,可最大限度地发挥CFG桩的优点,使复合地基的承载力得到大幅度的提高,地基变形得以降低和控制。

 

  2.复合地基中由于CFG桩中掺入少量的粉煤灰,不配筋以及充分发挥桩间土的承载力其受力和变形类似于素混凝土桩,具有地基承载力高、变形小、稳定快施工简单易行,且工程造价低,经济效益和社会效益明显。

 

  3.是否设置褥垫层以及垫层的材料和厚度,直接影响复合地基的桩和桩间土强度的发挥,合理的垫层厚度对提高复合地基承载力和减少沉降变形是非常有利的。

 

  4.各类运用工程证明此种地基处理方案,质量易控制,造价低,经济、社会、环境效益明显,有极大的发展潜力。

 

  一、适用范围

 

  主要用于处理粘性土、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、非欠固结人工填土等地基施工。

 

  二、施工准备

 

  1.材料要求

 

  (1)混凝土、混凝土外加剂和掺和料: 缓凝剂、粉煤灰, 均应符合相应标准要求, 其掺量应根据施工要求通过试验室确定。

 

  (2)严格按照配合比配制混合料。

 

  (3)长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工的坍落度宜为160~200mm, 振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为30~50mm, 振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm。

 

  2.主要机具

 

  主要机械:螺旋钻机、混凝土输送泵、电焊机、氧炔焊等。

 

  检测设备:全站仪、GPS、经纬仪、水准仪、坍落度筒、钢圈尺、试模。

 

  3.作业条件

 

  (1)根据红线桩、城市水准点及施工要求进行CFG桩定位放线及现场抄平。场地标高一般为基坑坑底标高,或者河堤及基坑坑中坑边上地表面标高。

 

  (2)协调施工现场管辖部门及附近居民的关系,保证施工的顺利进行。

 

  (3)施工用水、施工用电的连接及临时设施的搭建。

 

  (4)对施工人员进行生产、技术、质量、安全等全方面的交底。

 

  (5)准备CFG桩施工的机具及所用的原材料并进行材料复试。

 

  (6)根据现场进一步完善施工组织方案,绘制工地挂图包括施工平面布置图、质量保证体系、安全保证体系及项目组织机构图等。

 

  (7)设计人员及技术主管同现场技术及施工人员召开会议、做详细技术交底及总体施工规划。

 

  三、操作工艺

 

  1.工艺流程(点击文字跳转工艺动画)

 

  工艺流程:场地整理及施工准备→放线定位→钻机就位→钻至设计深度→提钻压砼振动→成桩→移位→清桩间土→凿桩头→桩帽施工及桩间土回填

 

  2.场地整理及施工准备(点击文字跳转工艺动画)

 

  施工前,基坑挖至施工标高(预留50CM桩头土),平整场地并压实地面;接入临电临水设备。

 

  (1)放线定位

 

  按施工设计图现场确定施工范围,测定基础轴线,根据轴线定位桩测放各轴线,并根据桩基与轴线关系测放桩位。为保证桩位点不扰动丢失,用φ14钢筋在桩位上打入地下至少300mm,拔出后投入白灰。每台钻机施工开始后,根据白灰桩位使钻机就位。桩位放完后,在签字认可后移交施工方。按施工设计图用经纬仪、钢尺放桩位,并作好记录、校验、复检,由建设单位、监理单位现场验收。

 

  (2)钻机就位

 

  将桩机移到指定桩位,对中。当地面起伏不平时,应调整支腿或平台基座,使桩机底座保持水平、钻杆保持垂直。一般桩位误差不宜超过2.0CM,钻杆垂直度偏差不超过1.0%。

 

  (3)钻至设计深度

 

  关闭钻头阀门,启动卷扬机下放钻杆至钻头触及地面时,启动钻机锤头,将钻杆旋转下沉至桩底设计标高。

 

  (4)提钻压砼振动

 

  当钻机钻至桩持力层时,开动混凝土输送泵灌料,当输送管及钻杆芯管充满混合料后开始启动卷扬机匀速提升钻杆,边灌料、边提升,直至施工设计桩顶标高,提升速度宜控制在2m/min-4m/min,严禁先拔管后灌料,掌握好灌料与提钻的时间差,尽量避免提升灌料过程中停机待料现象。在流塑性土和砂性土中要控制提钻速度,保证成桩质量。

 

  (5)成桩、移位

 

  控制好桩顶标高停灰面这一环节,由于混凝土输送泵的泵压大小直接影响到混凝土的输送速度,在开始头几根桩送料完成后,应测量桩体混凝土面标高是否满足要求,然后根据混凝土面标高情况调整泵压,使泵压大小适应提钻速度,达到停钻与停止输送混凝土同步,而且桩顶标高能满足设计要求,做到尽可能少浪费材料。灌注完成后移至下个桩位。

 

  (6)清桩间土

 

  CFG桩施工结束后,采用小挖掘机人工配合清除挖除预留的桩间土土层,并运至指定地点,挖掘机装车外运。

 

  (7)凿桩头

 

  用水准仪确定桩顶标高,人工开清土至桩顶标高后,在桩顶标高以上2cm处用切断机延桩身周边切开5-10cm,再用钢钎敲入,截断桩头。桩顶标高以上所剩2cm桩头,应用细钎剔凿平整至桩顶标高。

 

  (8)桩帽施工及桩间土回填

 

  CFG桩头打磨后,绑扎模板,灌注前保证砖模接缝严密、不漏浆、无杂物、无积水。浇筑混凝土时需用小型振捣棒密实,用钢抹子抹平。当桩帽混凝土强度达到设计强度时,回填桩间土并用打夯机夯实。

 

  四、质量标准

 

  1.成桩施工在钻至设计深度后,应准确掌握提拔钻杆时间,混合料泵送量应与拔管速度相匹配,遇到饱和砂土和饱和粉土层不得停泵待料。

 

  2.清土和截桩头时,不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。

 

  3.若桩身有断裂情况,断桩深度>1.0m的应报设计单位进行重行核算,并按设计要求进行补桩处理;若断桩深度≤1.0m的:应向下开挖至断桩标高下5cm处,开挖直径应大于设计桩径10cm,将断面剔凿干净然后浇注混凝土,混凝土标号较设计桩身混凝土提高一个等级。

 

  4.褥垫层铺设时夯填度不得小于0.9。

 

  五、施工注意事项

 

  1.冬期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措施。

 

  2.施工垂直度偏差不应大于1%;对满堂布桩基础,桩位偏差不应大于0.4倍桩径;对条形基础,桩位偏差不应大于0.25倍桩径,对单排布桩桩位偏差不应大于60mm。

 

  3.尽量控制使用噪音大的施工机械,及时检修、保养设备,致使设备低磨损、低噪音正常运转,做到尽量少扰民。

 

  4.施工现场各种施工垃圾,按要求地点堆放和及时清理,不准随意倾倒。

 

  六:安全环保技术措施

 

  1.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.合理安排作业时间,采用低噪音施工机械设备,减少噪音扰民。

 

  3.夜间灯具集中照射,避免灯光扰民。

 

  4.所有施工人员应保持现场卫生,生产及生活垃圾均装入运土车中带走,不得随处抛撒。

 

  5.工人宿舍专人或轮流卫生值日,确保室内外整洁、卫生,工地厕所派专人定期打扫。

 

  6.运输易飞扬的细颗粒散体材料和建筑垃圾时,遮盖封闭严密,以免沿途泄漏、遗洒,卸时采取有效措施防止扬尘。

 

  7.严肃认真地执行政府有关规定,对各有关部门下达的各项指令、通知、要求,必须及时贯彻落实,并将落实情况汇报给有关部门。

 

  8.施工材料的存放、使用应符合防火要求。库房应采用非燃材料搭设,易燃易爆物品应设专库储存,分类单独存放,保持通风,用电符合防火规定。

 

  七:成品保护

 

  1.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,至少予留60cm厚度人工开挖,以保障机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,严禁粗暴施工,注意不要碰撞、铲断桩头,避免断桩及对地基土的扰动。

 

  2.开挖基槽时时先找出桩顶的标高位置,人工用钢钎等  工具沿桩心剔除多余桩头。在操作过程宜两个方向同时进行,不可用重锤或重物横击桩体,直到设计标高,并把桩顶找平,避免将桩身处理的过高或过低造成桩间土承载力分担的不均匀。

 

  3.在基槽开挖时严防浸水,以免对桩间土的扰动而使桩间土承载力降低。

 

  4.考虑到桩身强度随龄期的增长而增大,复合地基开挖时间宜在全部施工15天后进行。

 

  5.成桩时间达28天后方可静载荷试验,以确定CFG桩复合地基承载力标准值。

 

  八、质量通病

 

  1.堵管

 

  (1)现象描述:

 

  堵管是管内泵压混凝土施工工艺常见的主要问题。

 

  (2)原因分析:

 

  ① 混凝土配合比不合理。当混凝土中的细骨料用料较少,粗骨料过大,混凝土和易性不好,常发生堵管。

 

  ② 混凝土搅拌质量有缺陷。混凝土塌落°过大,易产生离析,管内水浮到上面,再泵压的作用下,水先流动,骨料与砂浆分离,摩擦力剧增,从而导致堵管;塌落度过下,混凝土在输送管内流动性差,泵送压力过大,也容易造成堵管。

 

  ③ 设备缺陷,当泵入混凝土后,砂塞堵住了钻头阀门,造成混凝土无法下落。

 

  ④ 冬季保温措施不当,常常会在输送管和弯头处造成混凝土结冻夏季降温措施不当,往往由于温度过高,导致混凝土中水蒸发。

 

  ⑤ 施工操作不当。

 

  (3)预防措施:

 

  ① 施工时严格按照设计、试桩时确定的配合比进行施工,施工时混凝土塌落度宜控制在180mm~200mm,粗骨料可采用卵石或碎石,最大粒径不宜大于30mm。

 

  ② 必须确保混凝土能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而到达钻杆芯管内。

 

  ③ 施工时若发现混凝土可泵性差,可适量掺入泵送剂。搅拌好的混凝土通过溜槽注入到混凝土泵储料斗时,需经过一定规格的过滤栅。

 

  ④ 采用合理弯头曲率半径以及弯头与钻杆的连接形式。

 

  ⑤ 冬季施工采用加热水的办法来提高混凝土的出口温度,混凝土的入孔温度不低于5.0℃,通常是采用直接用火加热储水箱,水温不宜超过60.0℃;夏季当气温高于30℃时,宜在输送泵管上覆盖隔热材料,每隔一段时间洒水降温。

 

  ⑥ 钻杆进入土层预定标高后开始泵送混凝土,管内空气从排气阀排出,待钻杆芯管及输送管充满混凝土,应及时提钻,保证混凝土在一定压力下灌注成桩。

 

  2.桩头空芯问题

 

  (1)现象描述:

 

  截桩头时,发现个别桩桩头空芯现象。桩头空芯是由于桩体顶部的密度较差,桩体内存有空隙。

 

  (2)原因分析:

 

  在施工过程中,如排气阀不能正常工作,就会导致桩体内出现空隙;在钻机钻孔时,长螺旋钻管内充满空气,造成泵送混凝土时,排气阀被堵塞不能将空气排出管外,致使桩体含有空气,在泵送完混凝土料后,混凝土在自重作用下下沉,形成桩头空芯的现象。成孔至设计标高时,泵送混凝土前,拔管过快。

 

  (3)预防措施:

 

  为防止桩头空芯的质量问题,在施工中应当经常对排气阀的工作状态进行严格检查,当发现堵塞现象时应及时的进行清洗。钻至设计标高时,应先泵送混凝土并停顿10~20s,再缓慢提升钻杆。

 

 

  3.桩身夹泥原因分析

 

  (1)现象描述:桩经检查,桩身有夹泥现象。

 

  (2)原因分析:

 

  主要由以下原因形成:在饱和淤泥层中施工时,拔管速度过快或桩身材料中粗骨料粒径过大,坍落度过小,拔管时桩身材料尚未流出,钻头没有埋在混凝土里,周围土体即涌入桩身,造成夹泥。

 

  (3)预防措施:

 

  灌注混凝土时保证钻头埋入混凝土内≥1m,控制混凝土坍落度和石料的粒径,保证混凝土的和易性,防止堵管造成断桩和夹泥。

 

  4.窜孔问题

 

  (1)现象描述:

 

  在高压缩性淤泥层、流塑淤泥质土层、承压水的砂土层、流砂层、饱和细砂层、粉砂层中施工常遇见窜孔现象。在一般情况下,完成一根桩所需时间为8min—10min。假如完成A桩后,在B桩钻进成孔过程中,A桩混合料尚未凝固而流向B桩钻孔中,发现已完的A桩突然下落。工程中称这种现象为窜孔。

 

  (2)原因分析:

 

  施工时钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体发生扰动,土体受剪切作用而发生液化或能变,从而产生窜孔。

 

  (3)预防措施:

 

  ① 采取大桩距的设计方案。增大桩距的目的在于减少新打桩对已打桩的扰动。

 

  ② 改进钻头,减少对土体的扰动。

 

  ③ 减少打桩推进排数,如将一次打好几排改为2排或1排,尽快离开已打成的桩,减少对已打桩扰动能量的积累。

 

  ④ 必要时采用隔桩、隔排跳打方案。

 

  ⑤ 当提钻灌注混合料到发生窜孔土层时,停止提钻,连续泵送混凝土,泵送压力加大,迫使窜孔桩混凝土液面恢复到原设计标高。

 

  5.断桩

 

  (1)现象描述:

 

  断桩是由于提钻太快泵送混凝土跟不上提钻速度,钻头上的泥块落入孔内桩,或是用大型机械野蛮清理桩间土,造成CFG桩身浅层断桩。

 

  (2)原因分析:

 

  ① 挖掘机械使用不当,造成基桩受到扰动与碰撞,在剪力作用下CFG桩发生断裂的现象。

 

  ② 提钻过快,会造成泵送混凝土料和提钻速度匹配不恰当,空气未全部释放出来,混凝土未及时填充,致使桩身产生断面裂缝。

 

  ③ 桩间土开挖施工中成品保护不完善,导致桩身被挖断。4截断桩头时施工工艺不合理。

 

  (3)预防措施:

 

  ① 在施工中,要严格控制机械的施工,防止因施工不当造成成品破坏,采用小挖掘机进行开挖时,挖斗尺寸比桩间净排距小20~30cm;同时人工配合清理桩身周围的土;

 

  ② 严格按设计要求进行配料和搅拌的施工;

 

  ③ 在施工过程中应严格控制拔管速度,并且泵送混凝土料和拔管应该连续均匀,拔管速度通常为2~~3m/min;

 

  ④ 当桩体施工完成后,必须等待CFG桩达到一定的强度,才能进行桩间土开挖施工,并且在桩间土开挖时要选择合适施工机械和施工工艺;

 

  ⑤ 在截断桩头时应采取大锤击打对称钢钎的方法或者切割片环切的施工工艺。

 

  CFG桩复合地基(点击文字调整施工动画)是近年来在碎石加固地基的基础上发展起来的一种地基处理技术(点击文字调整施工工艺动画),该技术可使CFC桩全桩长发挥侧阻,桩端在好的土层时可很好地发挥端阻,置换作用很强,挤密效果很好,组成的复合地基具有承载力提高幅度大,复合模量高,地基变形小等特点,我们需要全面了解其施工工艺流程、操作要点、质量控制要点。

 

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