CFG桩施工技术介绍.ppt

二零一二年七月 CFG桩施工有两种方法，一种是振动沉管法 ，另一种是螺旋排土法，下面介绍振动沉管法 的施工技术。 目 录 铺设工作垫层 试桩 施工工艺及方法 施工质量控制要点 一、铺设工作垫层 在CFG桩施工前，先在原地面上铺设工作垫层 ，该垫层有两方面作用，一是满足施工机械行走 ，二是为抵抗因软土受挤压而隆起提供反力，控 制因施工产生的隆起。因此，工作垫层厚度的选 取考虑三个因素，一是考虑满足施工机械的行走 ，二是考虑对软基起到一定的压力，预防超限隆 起，三是考虑完成填土与增加桩长的经济比较。 一、铺设工作垫层 整个工作垫层填筑完成后要大致整平，并向外 设4%的排水坡。工作垫层上面最好铺设15cm 厚中粗砂，以利排水。垫层四周设置排水沟。 工作垫层的材料宜采用C组以上填料，其粒径 不宜大于30cm，以免在沉桩过程中挤压偏桩 或引起桩断裂。 二、试桩 1、试桩目的和意义 在软基加固全面展开施工前，应根据不同的地 质情况、不同桩间距以及不同施工机械拟定两 到三个不同桩长方案进行试桩。地质条件最差 的地方和设计桩最长的地方必须试桩。设计单 桩承载力变化时，必须重新试桩。通过试桩最 后总结出一套适合本地质的合理施工参数和确 定终孔条件以指导下一步的全面施工。 二、试桩 2、试桩报告 28天后对以施打的试桩进行小应变无损检测和单桩静载 试验，以验证不同工艺参数施工的成桩效果。通过静载试 验和小应变的检测，以满足设计要求为前提，总结处一套 适合本地质的合理的施工参数（CFG桩设备选型、配重 、提管速度、施打顺序、保护桩长、混凝土坍落度等）和 终孔条件以指导下一步的全面施工。一般情况下，振动沉 管桩机及配重满足要求的前提下，以机身出现明显抬架为 终孔条件。 试桩报告形成并经监理批准后，即可依据该报告进行 CFG桩大面积施工。 三、施工工艺及方法 布桩是CFG桩施工优化的关键工序之一，设计 的布桩是在原地面线上进行的，但对于现场施 工，布桩应在工作垫层施工完毕后的实际地面 线上进行的；因此，对桩的布置存在优化设计 的情况，布桩应根据工作垫层的实际标高进行 布置。 1 1、布桩、分区与编号、布桩、分区与编号 三、施工工艺及方法 为使软基加固施工均衡有序进行，首先应对软基 加固区域根据不同桩型、地质、桩长、桥涵构筑 物和桩机数量等情况进行分区，分区的一般原则 ：1、根据工作垫层的实际填筑标高进行分区，将 标高高差不大于15cm的分为一个区。2、根据桥 涵的情况进行分区，将处于两桥涵或涵涵之间的 分为一个区。根据分区的情况将同一区域的每一 根桩进行编号，以便施工过程的统一管理。 1 1、布桩、分区与编号、布桩、分区与编号 三、施工工艺及方法 桩顶标高即CFG桩扩大桩头顶面标高应在一个 区段或若干个区段的CFG桩全部施工完毕后根 据现有工作垫层的平均标高、桥涵等构筑物重 新分批确定。确定标高的基本原则是，同一区 域的CFG桩桩顶标高应保持一致，不宜形成横 坡或纵坡。 2 2、桩顶标高的确定、桩顶标高的确定 三、施工工艺及方法 由于桩尖外形特殊，采用钢模结合地模进行预 制。桩尖的锥体部分埋入地模，柱体部分外露 采用钢模，以便桩尖脱膜时地模免受破坏。为 提高桩尖预制进度，在桩尖混凝土内掺入早强 剂。当桩尖达到设计强度后，方可采取小型挖 掘机配合人工按技术放样位置进行埋设。桩尖 应埋入地表下300mm左右，平面位置偏差控制 在50mm之内。 3 3、桩尖的预制与埋设、桩尖的预制与埋设 三、施工工艺及方法 桩机的机架高度和沉管的有效长度在配置时应 比设计桩长高出6.0-8.0米，以满足地质变化起 伏较大的情况。 4 4、桩机的配管长度、桩机的配管长度 三、施工工艺及方法 5 5、混合料的生产及灌注、混合料的生产及灌注 n n 水泥采用强度等级为水泥采用强度等级为32.532.5级的普通硅酸盐级的普通硅酸盐 水泥，水泥进场时应有出厂合格证并有现水泥，水泥进场时应有出厂合格证并有现 场见证抽验报告。场见证抽验报告。 n n 粉煤灰一般采用细度不大于粉煤灰一般采用细度不大于25%25%的的级或级或 级以上的粉煤灰，粉煤灰进场时必须有级以上的粉煤灰，粉煤灰进场时必须有 合格证并有现场见证试验报告。合格证并有现场见证试验报告。 n n 碎石粒径采用碎石粒径采用20-40mm20-40mm级配，其含泥量级配，其含泥量 不大于不大于3%3%且符合国家现行标准。且符合国家现行标准。 三、施工工艺及方法 石屑一般采用粒径2.5-20mm，含泥量不大于 5%，细模度符合中砂要求，当石屑缺少时，可 采用中砂或粗砂代替石屑。 为控制成桩后桩顶浮浆厚度不超过200mm， 混凝土的坍落度控制在30-50mm之内。混合料 应严格计量，强制搅拌，每盘混合料的搅拌时 间不得小于1min。 5 5、混合料的生产及灌注、混合料的生产及灌注 三、施工工艺及方法 保护桩长是指成桩时预先设定加长的一 段桩长(一般取50-70cm)，扩大桩头施 工时将其剔掉，以确保顶部桩体质量。 6 6、保护桩长、保护桩长 三、施工工艺及方法 施工过程中应有计划地进行，打新桩时对已打 但尚未结硬桩的桩顶位移测量，以估算顶部桩 径的缩小量；对已打并结硬桩进行桩顶位移测 量，以判断是否断桩。一般当桩位移超过 10mm，需开挖进行查验。打桩过程中应随时 测量地面是否隆起，是否有浮桩，浮桩量大小 如何。试验人员每天都应对混凝土坍落度进行 一次抽检。混合料搅拌均匀后，应随机对每台 桩机每一个台班做一组试块，测定其28d抗压 强度。 7 7、测量与试验、测量与试验 三、施工工艺及方法 当CFG桩在凿除浮浆后或由于断桩造成桩体 顶面标高低于扩大桩头底面标高时，应采用强 度高出桩身一级的混凝土进行接桩。接桩部分 的桩径应比设计桩径大20cm，与既有桩体的咬 结长度不小于20cm。如图所示。 断桩在桩顶以下1.5m之内可直接开挖，超过 1.5m接桩开挖土体可能会导致相邻CFG桩断桩 ，所以超过1.5m可采用钢护筒护壁开挖。 8 8、接桩、接桩 三、施工工艺及方法 8 8、接桩、接桩 三、施工工艺及方法 在确定桩顶标高、施工扩大桩头前，应先凿除 桩体保护桩长至扩大桩头底部标高。砍桩头前 桩四周工作垫层碎石土为避免机械扰动造成断 桩，宜采用人工进行开挖，可采用风稿自上而 下凿除砼至指定标高，也可用錾子对称截桩至 指定标高。 9 9、砍桩头、砍桩头 三、施工工艺及方法 CFG桩在施工完满28天后对其进行小应变无 损检测变和单桩静载试验。小应变检测时间不 能提前，因为桩体混凝土在软基不同深度，不 同地质条件下的养护环境各不同。在混凝土龄 期以前，不同深度桩体混凝土强度相差可能较 大，会给小应变检测造成误判。小应变的抽检 比例一般为总桩数的10%。静载试验的抽检比 例一般为总桩数的2。 1010、验收及检测、验收及检测 正在施工的CFG桩 四、施工质量控制要点 1、振动沉管桩机进场前一定要查验设备重 量、沉管内壁直径是否满足设计要求，以及设 备其它性能是否完好，对不合格设备坚决不得 进场施工。 四、施工质量控制要点 2、CFG成桩质量问题主要有缩颈、 断桩、桩体强度不均和不足，为避免上 述质量问题，应采取如下措施： 四、施工质量控制要点 2.1 选择正确的打桩顺序：施打顺序与土性和桩距有关， 在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，当采用连打作业 时，新打桩将挤压已打桩，使已打桩被挤扁成椭圆形或不 规则形，严重的产生缩颈和断桩，而且后打桩沉桩困难， 因此宜采用隔桩跳打。在饱和的松散粉土中施工则不宜采 用隔桩跳打方案，因为松散粉土振密效果好，先打桩施工 完后，土体密度会有明显增加，而且打的桩越多，土的密 度越大，桩就越难打。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。当满堂布桩时，宜从 中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。 四、施工质量控制要点 2.2 加强沉管与投料控制：桩机就位须保 持水平、稳固，调整沉管与地面垂直确保 垂直偏差不大于1%；待沉管至设计标高 并抬架时应开动马达，原地留振不小于 10s；终孔后须尽快用料斗进行空中投料 ，直到管内混合料面与钢管料口平齐，如 上料量不够，须在拔管过程中补充投料， 以保证成桩桩顶标高满足设计要求。 四、施工质量控制要点 2.3 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，拔管速率过慢会造 成水泥浆分布不匀，桩顶浮浆过多，桩身强 度不均匀和产生离析现象。正常的拔管速率 应控制在0.81.0m/min。成桩过程中，除 启动后留振510S外，拔管过程中不再留 振，避免混合料分崩离析，造成桩身强度不 足。拔管过程中要避免反插，因为采用反插 难以保证桩管垂直度，也容易使土与桩体材 料混合，导致桩身掺土等缺陷。 四、施工质量控制要点 2.4 正确的混凝土配合比：配合比重点应 控制坍落度，坍落度过大，桩顶浮浆过多 ，桩体强度也会降低。坍落度控制在3 5cm，和易性好，成桩质量易控制。冬期 施工，应采取加热保温措施，完桩后表面 应进行覆盖，防止受冻；雨期施工，应严 格控制材料含水率和拌合物水灰比，同时 做好现场排水措施，防止早期浸泡，降低 桩体强度。 四、施工质量控制要点 2.5 设置保护桩长：每根桩在加料时，要比 设计