水泥粉煤灰碎石桩复合地基施工工艺流程

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