CFG桩专项施工施工方法及工艺要求

第六章施工方法及工艺要求 16.1方案及技术参数 16.2施工工艺流程 26.3施工要点 36.3.1CFG桩施工方法 36.3.2褥垫层施工方法 56.4验收标准 76.5验收程序 76.6验收内容 86.7验收人员 96.8常见问题及控制措施 96.8.1桩位偏差 96.8.2偏孔事故 96.8.3堵管事故 96.8.4断桩、夹泥、夹心事故 106.8.5孔壁塌陷 10PAGE第六章施工方法及工艺要求6.1方案及技术参数复合地基使用年限为50年，地基处理采用旋挖成孔CFG复合地基，素砼桩顶垫层250mm与基础底素混凝土厚度为100mm垫层联合使用。成桩工艺为旋挖成孔、套管护壁、导管浇筑混凝土成桩法。桩体材料强度等级C25，采用水下C25混凝土浇筑。1#楼：处理后复合地基承载力fspk≥350KPa，按正方形布桩，桩径600mm，布桩间距1.8m×1.8m。最短桩长Lmin=6.5m，桩端穿过软弱层进入中等风化泥岩不小于0.6m。单桩承载力特征值Ra=550KN。共布置120根。2#楼：处理后的复合地基承载力fspk≥350KPa，按正方形布桩，桩径600mm，布桩间距1.8m×1.8m。最短桩长Lmin=8.9m，桩端穿过软弱层进入中等风化泥岩不小于0.6m。单桩承载力特征值Ra=550KN。共布置68根。旋挖桩身混凝土强度等级为C25，沉渣不大于50mm,塌落度水下灌注宜为160～220mm，干作业宜为70～100mm，每个灌注台班不得少于1组砼试件,现场养护。砼充盈系数1.05～1.2,计量每根桩的实际灌注量与桩体积相比。基槽开挖至褥垫层底标高后，铺设250mm厚级配碎石垫层,碎石塾层由中砂和碎石组成,其中碎石粒径≤30mm，砂与石比例为3:7，砂的含泥量不拉大于5%，褥垫层伸出基础边缘250mm，碎石褥垫层的夯填度不大于0.90。6.2施工工艺流程1CFG桩工艺流程土方开挖至桩顶标高以上0.5m→测量放线→旋挖成孔→浇筑混凝土至桩顶设计标高以上500mm→基槽开挖至褥垫层底标高→裁桩、捡底→铺设褥垫层→检测→下一道工序。CFG桩施工工艺流程见下图6.2-1。图6.2-1CFG桩施工工艺流程2褥垫层工艺流程挖桩间土→基层处理→放线控制、引测高程控制桩→拌制级配砂石→分层铺筑砂石→洒水→找平和验收。6.3施工要点6.3.1CFG桩施工方法1）原地面处理清除地表耕植土、清除障碍物，平整场地。整平标高=设计桩顶标高+0.5m。2）测量放样测量人员根据要求放出试验桩的具体位置，并做好标记。要求桩位误差不大于20mm。3）钻机就位使用长螺旋钻机成孔，钻机就位后，在钻杆立柱上采用红油漆和反光条标识钻杆长度刻度线，测量钻机四角高程并调整钻机底盘处于水平位置，然后用全站仪调直钻杆，并复核钻杆垂直度，偏差不大于1%。图6.3-1桩机就位4）钻进成孔CFG桩施工一般采用跳桩法施工，钻机首次钻孔时，需要先泵压M10水泥砂浆，将钻杆移至不影响钻孔的地方，用高压输送泵泵压1～2m³的水泥砂浆，直至钻尖出料口处泵出砂浆，检查泵压管的密闭性，同时在泵压之前起到润滑管道的作用。钻孔开始前，关闭钻头阀门，向下移动钻杆，至钻头接近地面时，启动钻杆钻入。钻进时应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又容易检查钻孔的偏差，以便及时纠正。记录钻进深度，直至钻至设计标高。至设计标高时空转30s以上，以清理出多余钻渣。图6.2-2桩机钻孔整个钻进过程中，应保持钻机稳定，避免倾斜和错位，应严格控制钻机钻杆的垂直度，其偏差不应大于1%。钻进过程中，每沉1米或电流表突变时应记录电流表一次，核对地基土层沿桩长变化情况。钻到硬质基底时，可通过钻进电流表突变、钻杆摇晃厉害、进尺缓慢、钻杆取出的土样进行判别。如遇因地质原因桩长打不到设计长度或桩底土质与设计不符时，应立即通知监理、设计单位现场核实。5）混合料灌注、拔管混合料选用水下C25混凝土，搅拌车运送至现场，坍落度宜为160～200mm。混凝土采用地泵泵送，泵送应连续进行，不得停泵待料。混凝土灌注采用导管法、导管应按导管逐节编号下设，拼装导管时应检查接头的密封圈，接头宜采用双螺纹方扣快速接头，导管直径宜为200～250mm，轴线顺直，稳定沉放。灌注前应将灌注机具如储料斗、漏斗等准备好。当钻杆芯管充满后开始拔管，严禁先提管后泵料，钻杆应先静止、后提管。边泵送混合料边匀速拔管至桩顶，提拔速度一般应控制在2～3m/min，并应连续提拔、连续供料。施工过程中应经常检查泵送压力、弯头和钻杆状态，防止导管堵塞。CFG桩施工过程中导管应始终埋入混合料内1m左右，以防断桩。每根桩的投料量不应少于设计灌注量，施工桩顶标高高出设计桩顶不小于0.5m。6）移机当上一根桩施工完毕后，钻机移位，进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩出土较多，经常将临近的桩位覆盖，有时还会因支撑钻机时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。因此，下一根桩施工时，应对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。7）清理桩间土CFG桩施工完毕后并在桩身砼达到强度后，进行桩间土清运，采用小型机具配合人工进行，清运时不可对设计桩顶标高以下的桩身造成损害，施工时严格控制标高，不得超挖。8)切除桩头桩间土清除后，截除桩顶设计标高以上桩头，通过测量挂线，确定桩顶标高，并在桩头上用红油漆或墨线进行标示，桩头采用截桩机三刀横切工艺切割，切割时切入深度不小于15cm，在桩头切缝处，在同一水平面同一角度对称插入4根钢钎，用锤击打，截断桩头。桩头截断后，用钢钎、锤子将桩顶从四周向中间修平至桩顶设计标高，截桩后桩顶高程应符合设计要求，允许偏差为±50mm。9)桩基检测（1）检验方法CFG桩施工中每工班应制作试件，进行28d抗压强度试验。桩身完整性检测：成桩7d后可用低应变检测成桩完整性。复合地基检测：成桩28天后采用单桩荷载试验检测复合地基承载力。取芯检测：试验桩竖向全长钻取芯样，检查桩身混凝土密实度、强度和桩身垂直度，根据发现的问题，修改施工工艺或桩体材料配合比重新试验直至满足要求并报监理单位确认后方可施工。（2）桩检成桩7天后，采用浅部开挖桩头，深度宜超过停浆面以下0.5m，目测检查搅拌桩的均匀性，量测成桩直径，拍摄照片。检验数量为总桩数的2‰，且每工点不少于3根。成桩28天后，采用桩长范围钻孔取芯方法进行桩身完整性、均匀性、无侧限抗压强度检验，抽芯于1/4桩径处全长抽取，检验数量为3根，要求芯样水泥土的搅拌均匀程度较高，无断灰、夹泥，拍摄取出芯样的照片，自桩顶1m以下每隔2m截取试样（全桩不少于3个且上、中、下均有代表性芯样）作无侧限抗压强度试验，其无侧限抗压强度不得小于1.2MPa，钻芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。采用平板载荷试验方法检验单桩承载力，检验数量每个单体为3根。6.3.2褥垫层施工方法1）挖桩间土按照设计要求，预留桩间土至原设计标高以上20-30cm，我方将进行人工开挖桩间土。在进行大面积人工开挖前，每隔5—6米标记50cm标高线到桩头，参照50cm线进行大面积土方开挖。在桩头附近10cm范围内开挖深度比设计标高低5cm，以便截桩。2）基层处理将地基表面的浮土和杂质清除干净，尤其注意CFG桩头部位一定要清理干净，平整地基。3）放线控制、引测高程控制桩按图纸设计要求放出褥垫层边线，其中褥垫层边线超出主楼筏板基础不小于25cm，具体尺寸可根据现场实际情况确定。对整个需铺填区域进行划分，做出5m-8m方格控制网洒出灰线，在方格网交点打入钢筋桩。确定的每层级配砂石虚铺厚度，在钢筋桩上引测标高点，并打出20cm控制点，用红色油漆进行标记。4）拌制级配碎石级配砂石的拌合采用场外机械拌合的方法。以反铲挖掘机的铲斗作为衡量器，以砂石比3:7的比例拌制。以3斗砂加7斗石共计10斗料为一个单位进行拌制，待砂石拌制均匀后运至现场进行下道工序（铺筑级配砂石）的施工。5）分层铺筑砂石各楼栋的总体铺填按由基坑四周向基坑坡道出口的顺序进行，用装载机将砂石混合料运至场内，并按已设置好的方格进行铺填，人工配合按底层的虚铺厚度要求，在控制桩间拉控制线绳进行整平，平整度误差不大于3cm。铺完第二排方格时，开始进行碾压，碾压3～5遍，碾压振实后的厚度与虚铺厚度之比不大于0.9。底层铺填完成后，对标高进行检查，如出现高差较大处，应重新进行人工整平、振实。底层第二排方格铺筑完成后对其进行夯填度检测，达到设计要求后，开始进行顶层砂石铺填，底、顶层铺填应交替进行，以免底层铺填过快，铺填顶层时扰动已铺填完成的底层砂石。顶层砂石施工时，先按设计标高铺填先完成的第一排方格，铺填完成后，应进行试振实，并测量与设计标高的差异，作相应的调整、确定顶层砂石虚铺厚度。后续施工方法及顺序同底层，施工完成后再次检查成活标高，进行最后的整平、夯实。6）洒水铺筑级配砂石在夯实碾压前，应根据其干湿程度和气候条件，适当地洒水以保持砂石的最佳含水量。7）找平验收施工时应分层找平，夯压密实，用水袋法取样；测定干砂的质量密度。下层密实度合格后，方可进行上层施工。用水袋法测定质量时，用水袋、量筒或铲子进行检查，大于试验所确定的密实度为合格。最后一层完成后，表面应拉线找平，并且要符合设计规定的标高。6.4验收标准表6.4-1验收标准序号检测项目允许值或允许偏差检查方法单位数值1承载力不小于设计值静载试验2孔深不小于设计值用测绳3桩身完整性/低应变法、钻心法、声波透射法4混凝土强度不小于设计值28d试块强度或钻心法5勘岩深度不小于设计值取岩样或超前钻孔取样6垂直度≤1/100用超声波或井径仪测量7孔径≤70+0.01H≤100+0.01H用超声波或井径仪测量8桩位≥1.0全站仪或用钢尺量开挖前量护筒，开挖后量桩中心9沉渣厚度端承桩mm≤50成渣仪或预埋声波管检测摩擦桩mm≤15010混凝土塌落度mm水下灌注：160～220塌落度仪mm干作业：70～100塌落度仪11混凝土充盈系数1.05～1.2实际灌注量与计算灌注量的比12桩顶标高mm+30-50水准测量，需扣除桩顶浮浆层及劣质桩体13褥垫层碎石粒径mm≤30筛分析14砼桩桩体骨料粒径mm20～40筛分析15桩/砂的含泥量%≤5标准法16碎石褥垫层夯填度/≤0.9水袋法、灌砂法、灌水法等6.5验收程序分部工程质量的验收，均应在施工单位自检合格的基础上进行。施工单位确认自检合格后提出工程验收申请，工程验收时应提供下列技术文件和记录：（1）施工记录与竣工图；（2）原材料的质量合格证，场地材料复检报告、委托试验报告或质量鉴定文件；（3）隐蔽工程验收文件；（4）桩基检测报告；（5）设计变更通知、重大问题处理文件、技术洽商记录或其他必须提供的文件或记录。验收程序如图6.5-1所示。图6.5-1CFG桩质量验收程序6.6验收内容1验收工作应按下列规定进行：1）分项工程的质量验收应分别按主控项目和一般项目验收；2）隐蔽工程应在施工单位自检合格后，于隐蔽前通知有关人员检查验收，并形成中间验收文件；3）分部（子分部）工程的验收，应在分项工程通过验收的基础上，对必要的部位进行见证检验。2桩基工程分部工程施工质量合格应符合下列规定：1）有关分项工程施工质量验收合格；2）应有完整的质量控制资料；3）感观质量验收合格；4）桩基检测满足本规范要求。3当桩基工程施工质量不符合要求时，应按下列规定处理：1）经返工、返修或更换构件、部件的检验批，应重新进行验收；2）经有资质的检测单位检测、鉴定达到设计要求的检验批，应予以验收；3）经有资质的检测单位检测鉴定达不到设计要求，但经原设计单位核算并确认仍可满足工程安全和使用功能的检验批，可予以验收。4）经返修或加固处理能够满足边坡安全使用要求的分项工程，可根据技术处理方案和协商文件进行验收。6.7验收人员表6.7-1验收人员序号单位职务1成都新衡生房地产开发有限公司建设单位项目负责人2四川省城市建设工程监理有限公司监理单位总监理工程师专业监理工程师3中建八局第一建设有限公司总承包单位项目经理项目总工技术工程师专职安全员测量工程师4“CFG桩分包单位”分包单位项目经理技术负责人5四川省川建勘察设计院有限公司勘察单位专业负责人6成都基准方中建筑设计有限公司设计单位专业负责人6.8常见问题及控制措施6.8.1桩位偏差在开工前用测量仪器对甲方提供的控制点进行认真复核，经确认无误后引出控制点，在场地周围建立控制网，其中永久性控制点不得受到施工干扰，对临时性控制点必须经常校核，桩孔定位必须严格遵照下列程序：计算→复核→测量。每道工序由甲方专人负责复核检查，实行签字通过制度，在钻机开钻之前，由测量工程师使用全站仪进行测量复核检查。6.8.2偏孔事故事故原因：场地不坚实、水平，地表循环不科学，钻机安装不水平（或在施工时出现歪斜）、钻机运转中振动过大，主杆没有导正，摆动过大，钻具刚性小，加之钻进中转速过快，钻压大且不均匀，人为造成孔径不规则，换层、换径或遇到较大坚硬障碍物。根据以上各种原因，应该在施工中加以预防，一旦出现偏孔现象，利用翼片较多的扫孔钻头慢转，从偏斜处上方往下反复多次扫孔，或者直接使用筒状钻头加以修正，向孔内回填黏土，捣实后重新缓慢钻进。6.8.3堵管事故根据以往施工经验结合本工程实际