水泥粉煤灰碎石桩.docx

1水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)施工工艺2.13.1 工艺概述水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥、外加剂混合而成，按设计文件提供的混合料强度进行配比设计。常用长螺旋钻机取土、管内泵压混合料灌 注成桩或振动沉管灌注成桩两种施工工法。水泥粉煤灰碎石桩（CFG 桩）适用黏性土、粉土、砂性土、杂填土及湿性黄土等地基地 基加固。2.13.2 作业内容1.原地面处理；2.测量放样；3.钻机就位；4.钻孔或沉管；5.泵压灌注混合料或投料拔 管；6.成桩检测及验收。2.13.3 质量标准及验收方法1.CFG 桩质量标准、检验数量及检验方法见表 2.13.3-1。表 2.13.1-1 CFG 桩质量样标准、检验数量及检验方法序号检查项目检查要求检验数量检查方法1CFG 桩所 用 的 水 泥 、粉煤 灰、 粗细 骨料 、减 水剂的 品 种、规格 及质量符合设计要求同一产地、品种、规格且连续进场的水泥，袋装水泥 200t为一批、散装水泥 500t为一批，当袋装水泥不足 200t或散装水泥不足 500t时 也按一批计。同一产地、品 种、规格且连续进场的粉煤 灰，每 200t为一批，当不足200t时也按一批计。同一产 地、品种、规格且连续进场 的粗、细骨料，400m3 为一批，当不足 400m3时也按一批计。同一产地、品种、规 格且连续进场的减水剂，50t 为一批，当不足 50t时也按 一批计。查验产品质量证 明文件。在材料库抽 样检验水泥强度、安 定性、凝结时间，粉 煤灰的细度、烧失量、 需水量比、三氧化硫， 减水剂的减水率、凝 结时间之差、泌水率 比和抗压强度比；在 料场抽样检验粗细骨 料含泥量、松散密度、 杂质含量、筛分试验 检验其颗粒级配。2CFG 桩混 合料塌落 度控制按工艺性试验确定并经监理 工程师批准的 参数进行控制每台班抽样检验 3 次现场塌落度试验3CFG 桩混 合料强度符合设计要求每台班做一组试件每台班制作混合料试块，进行 28d 标准养 护试件抗压强度检验4CFG 桩的数量、布 设形式检 验符合设计要求全部检验观察、现场清点5每根桩的 投料量不得少于设计 灌注量每根桩检验料斗现场计量或混凝 土泵自动记录126CFG 桩的 有效长度满足设计要求每根桩检验施工前测量钻杆或沉管长度，施工中检查 是否达到设计深度标 志，施工后检查并清 理浮浆，计算出桩的 有效长度。7CFG 桩的桩 身 质 量、完整 性满足设计要求按总桩数的 10%抽样检验， 且不少于 3 根低应变检测8CFG 桩处理后的 单 桩或 复合 地基承载 力满足设计要求检验总桩数的 2%，且每工 点不少于 3 根平板荷载试验2.CFG 桩施工允许偏差、检验数量及检验方法见表 2.13.3-2。表 2.13.3-2CFG 桩施工允许偏差、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 检验，且每检 验批不少于 5 根仪器测量或钢尺丈量2桩体垂直度1%经纬仪或吊线测杆倾斜度3桩体有效直径不小于设计值开挖 50100cm 深度，钢尺丈量周长，计算桩体直径4桩顶高程50mm仪器测量2.13.4 工艺流程图CFG 桩施工工艺流程见图 2.12.4。563(a) 振动沉管法(b) 长螺旋钻管内泵压法图 2.13.4CFG 桩施工工艺流程图2.13.5 工艺步骤及质量控制说明 一、原地面处理1.对原地面进行清理和整平，将路基范围内原地面上淤泥、树根、草皮、腐植土等全部 挖除，为旋喷桩施工做好场地平整。2.做好临时排水设施，疏干场内积水，使周边水不再进人场内，雨水、渗水随时排出。3.做好临时储备材料及设备场地。4.完成现场便道及临时用水、用电工程。 二、测量放样 根据设计提供的控制点，采用全站仪放出高压旋喷桩区域的控制桩，然后使用钢卷尺根据桩距传递放出桩位位置，用小竹签做好标记，并撒白灰标识，确保桩机准确就位。4三、钻机就位 钻机就位必须平整、稳固，确保在施工中不会发生倾斜、移动。钻杆应垂直对准桩位中心，桩位偏差应控制在 5cm 以内；钻杆垂直度控制采用在钻架上两个相互垂直方向上挂垂球 的方法测量。每根桩施工前均要由旁站人员进行桩位对中及垂直度检查，确保 CFG 桩垂直度 偏差不大于 1%，检查合格后方可开钻，并记录好桩位偏差和垂直度。四、钻孔1.沉管法钻孔：根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组 装。桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于 l；若采用预制钢筋混合料桩尖，需埋 入地表以下 300mm 左右。开始沉管，为避免对邻桩的影响，沉管时间应尽量短；记录激振电 流变化情况，应 1m 记录一次，对土层变化处应予以说明。2.长螺旋钻机钻孔：桩机就位，保持桩管垂直，垂直度偏差不大于 l；钻孔开始时， 关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时启动马达钻进。先慢后快，同时检查钻孔的偏差 并及时纠正。在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻 具损坏。记录好开钻时间、钻进速度、不同地质条件下的电流值、成桩瞬间电流，以进行地 质复核。3.验孔钻至设计标高后，对于使用沉管法施工时，要清底、夯实孔底，沉渣不得大于 100mm， 并用不小于 35kg 的重锤将孔底夯实。若孔底出现少量地下水，可投入拌合料，并将其夯实。成孔经自检合格后，必需报监理工程师确认后才能终孔。若地质与设计不符，应及时做 好变更设计。五、混合料拌制 混合料搅拌采用搅拌站集中拌和，按照配合比进行配料，每盘料搅拌时间控制在 60 秒以上，混合料坍落度控制在 160mm200mm。运输采用砼罐车运输到施工现场。在运输过程 中及现场等待过程中，混合料运输车必须慢速旋转，严禁停转。在每次卸料前必须采用运输 车强制搅拌 30s，防止混合料发生离析。六、灌注混合料及拔管1采用沉管法成桩，待沉管至设计标高且停机后须尽快用料斗完成空中投料（可边沉 管边投料），直至管内混合料顶面与钢管料口平齐，首次投料留振 510s 再开始拔管，拔管 速率按工艺性试验参数进行控制，一般宜为 1.21.5mmin。如果灌注拌合料不足，可以 在拔管过程中，空中向管内投料补给。成桩后桩顶标高应高出设计桩长 0.5m，且浮浆厚度 不超过 20cm。2.采用长螺旋钻机管内泵压混合料灌注成桩，钻孔至设计标高后，停止钻进，钻杆芯管 充满混合料后开始拔管，并保证连续匀速拔管，混合料的泵送量与拔管速度相匹配，混合料 灌注过程中应保持混合料面始终高于钻头面 1525cm，拔管速率按工艺性试验参数进行控 制，一般宜控制在 23m/min。每根桩的投料量不小于设计灌注量。施工桩顶高程一般应高 出设计高程 50cm，灌注成桩后桩顶盖土封顶进行养护。在灌注过程中记录好灌注时间、拔 管提升速度、砼坍落度、砼实际灌注量等相应的记录。七、质量控制1.CFG 桩施工有间隔跳打法连打法，具体的施工方法由现场试验来确定。在软土中，桩 距较大可采用隔桩跳打，但施工新桩与已打桩时间间隔不小于 7d；在饱和的松散粉土中， 如桩距较小，不宜采用隔桩跳打；全长布桩时，应遵循由“由一边向另一边”的原则。2. 在砼灌注前检查混合料运输车中的数量，不能满足要求的不能进行混合料灌注作业， 避免出现灌注过程中停工待料的现象。3.提钻前需开动混合料输送泵，将管道内的混合料填充满，特别是地下水比较丰富的地 段；提钻的过程中严禁旋转钻头，避免泥土掉入桩中形成断桩。54.要控制好拔管速度，拔管过快易造成局部缩颈或断桩；拔管太慢振动时间过长，会使 桩顶浮浆增厚，易使混合料离析。拔管过程中不宜反插留振。在淤泥质土层应放慢拔管速度。5.提至桩顶后亦需停置 1030s 泵送混合料，保证桩头质量。6.摩擦桩以桩长控制为主，瞬间电流值控制为辅；端承桩必须按照瞬间电流控制为主，桩长控制为辅的原则控制桩长。7.桩体混合料终凝前不能对桩体产生扰动。8.截桩头时采用专用圆盘锯进行切割。9.做到一机一人进行旁站，检查桩位的偏差、钻杆的垂直度，控制钻孔深度及砼灌注速度，做好旁站记录。2.13.6 施工机械及工艺装备 机械设备应结合试桩确定的施工方案、机械、人员组合、工期要求进行合理配置；施工CFG 桩需要配置长螺旋钻机或振动沉管打桩机、发电机、混凝土输送泵，装载机、自卸汽车、挖掘机、小型挖掘机、混凝土罐车、全站仪、水准仪。2.13.7 作业组织 每台钻机人员配置见表 2.13.7。表 2.13.7作业组织表序号工种人数职责1钻机操作手4负责操作 CFG 桩钻机2混凝土罐车司机4负责混凝土运输3地泵放混凝土人员2负责操作地泵4电工1负责施工现场的用电5修理工1负责对机械设备的维修6测量员或旁站员2负责施工过程中检查量测工作7安全检查员1负责施工过程中安全质量问题2.13.8 材料消耗当 CFG 桩桩径 50cm，桩身混凝土强度为 C15 时，每米 CFG 桩实际耗用混凝土量是理论 数量的 1.151.35 倍，具体材料消耗见表 2.13.8。表 2.13.850cmCFG桩 10 m3混凝土的材料用量分析序号材料名称计量单位数量备注1普通水泥 42.5 级Kg20402碎石m37.023砂m35.264粉煤灰kg13605水t866外加剂K