浅谈如何控制CFG桩充盈系数.doc

浅谈如何控制CFG桩充盈系数第三工程公司 李海鹏 王克飞摘 要 京沪高铁德州东站路基软基处理全部采用CFG桩，总量为142万延米，控制好CFG桩充盈系数是成本控制的关键。本文分析了CFG桩施工中混凝土出现超耗的原因并提出了相应措施，为同类项目提供借鉴。关键词 控制 CFG桩 充盈系数1 工程概况我工区京沪高速铁路管段施工里程DK326+192.25-DK333+000，全长6807.75m，其中路基长3898.21m，桥梁长2909.54m。本段处于冲积平原，地形平坦开阔，大部为耕地，人工沟渠较多，为粉质粘土，粘土，粉土，细砂；地下水埋深2.5-6.3m，有松软层分布，基底欠稳固。路基基底和主线7座结构物基底软基处理均为CFG桩，共有CFG桩142万延米，桩径为0.5m, 桩间距1.6m，正方形布置（桥头过渡段采用正三角形布置），单桩承载力设计值不小于800KN。桩体强度20MPa，混合料由水、水泥（P.O32.5级以上）、粉煤灰、碎石、砂子组成,理论总计混凝土用量27.9万方。2 施工工艺CFG桩施工采用长螺旋钻成孔，管内泵送混合料成桩施工工艺。2.1、桩位放样：路基清表后按设计布设桩位，用全站仪40m一个断面测放桩位，每个断面测放5个控制点，用钢尺拉出点位后钢钎打入20cm深灌入白灰，并插上竹筷。2.2、钻机就位：钻机就位后，使钻杆垂直对准桩位中心，采用钻机自带垂直度调控器检查钻杆垂直度，确保CFG桩垂直度偏差不大于1%，在满足要求后方可开钻。2.3、混合料搅拌：混合料搅拌按照普通混凝土的搅拌时间进行控制，控制在60-120s，塌落度控制在180-200mm。2.4、钻进成孔：钻孔开始时关闭钻头阀门，钻进先慢后快，根据钻机塔身上的标记控制进尺，成孔到达设计标高时停止钻进。2.5、灌注及拔管：钻孔至设计标高后，停止钻进，拔钻杆20-30cm后泵送混合料，提管速度控制在2-3m/min，每根桩的投料量不小于设计灌注量，施工桩顶高程高出设计高程50cm。2.6、移机：移动钻机至下一根桩位，对位后开钻。2.7、桩头清理：施工完7天后，采用小型挖掘机清理桩间土，靠近设计桩顶高程部分预留20-25厘米采用人工清除桩间土，然后人工破除预留桩头至设计桩顶标高。2.8、检桩合格后施工桩帽或板筏。CFG桩施工工艺流程图测量放线原地面处理钻机就位钻进至设计深度停钻泵送C20混凝土匀速拔钻至桩顶钻机移位3 施工数据统计我工区CFG桩主要集中在2008年6-10月份，现将该段时间CFG桩施工砼使用情况统计如下：CFG桩砼使用情况统计表生产日期拌合站C20砼拌合量(m3)CFG桩完成数量拌合量与计算量之差(m3)砼平均超耗率(%)砼单日最大超耗率(%)根数(根)长度(m)理论计算砼用量(m3)2008年6月22750.031328126916260.56489.539.9149.992008年7月43695.5648516469332965.610729.932.5554.422008年8月77459.01294228608057427.820031.234.8846.502008年9月59606.01071224518649181.310424.721.2047.422008年10月31012.0521812290824639.06373.025.8742.68合计234522.538489900135180474.254048.329.9554.40 从数据可以看出，前期CFG桩砼超耗量较大，9、10月份调整工艺后超耗量有所降低，但整体超耗量较大，共超用砼54048.3方，增加成本很大。4 造成CFG桩砼超耗原因4.1、地质原因本段处于冲积平原，土质为粉质粘土、粘土、粉土和细砂，尤其是德州站场区基底以下砂层较厚，加之该段地下水较高，多台钻机同时钻进行，造成大面积地下水流失，粉砂层液化形成空洞。同时本段软土层承载力低，桩体砼灌注压力大，挤密土体造成砼超耗。4.2、设备原因钻机钻杆直径不均匀，局部超标；钻杆不直，大于16m桩钻进未设中套筒，钻进时钻杆晃动大，造成钻孔超设计。4.3、操作原因灌注砼时拔钻速度太慢，管内砼压力过大，造成砼挤入土中；砼供应不及时或砼质量差造成堵管浪费砼；钻进深度和桩顶保护桩长控制不准确造成砼浪费。5 控制CFG桩充盈系数措施 针对施工中造成砼超耗的原因我们有针对性的采取了以下措施：5.1、严格控制路基清表高程和平整度，保证清表后高程高于设计桩顶40-50cm。5.2、钻机进场后认真验收钻机钻杆质量，并进行试钻，合格后方可正式投入使用。每段开钻前严格测量钻杆长度，标记钻进刻度。5.3、采取梅花形隔桩跳打，增大桩间距，减少串孔现象，根据串孔发生的程度确定跳打的距离。5.4、严格控制混凝土质量，塌落度控制在18-20cm，和易性良好，配备专职试验员每班进行检测，确保砼灌注一次成桩，避免发生堵管等现象。5.5、严格控制拔管速度，拔管速度太快可能造成缩径或断桩，太慢有可能造成扩孔，适宜的拔管速度为23m/min。5.6、保证砼供应的连续性，对容易出现串孔的土层，两辆以上罐车到现场后方可开钻，储备一定数量的砼，保证砼在穿过容易串孔土层时的连续性，严禁在粉砂土层停机待料。5.7、整个施工过程中，每台钻机安排技术人员24小时旁站监督，作好施工原始记录，记录钻进时间、钻进深度、钻机电流值、混合料灌入量、泵压等数据，对出现的异常情况及时处理。5.8、以200m为一段，对每段开钻前先试钻三根，详细统计砼使用量和超耗系数，确定该段砼指导用量，在泵送砼时通过控制泵压和泵送次数控制砼用量。6 经验教训目前我工区德州东站CFG桩已完成90%，通过上述措施在后期CFG桩砼超耗有明显下降，但总体超耗率仍达到了30%，亏损较大。主要教训是：因拆迁影响施工场面为分段提供，为抢进度大面积施工时采取见缝插针办法，有一段打一段，未认真根据地质情况研究施打顺序，以减少对地层的扰动破