長(zhǎng)螺旋鉆施工cfg樁的過程質(zhì)量控制

長(zhǎng)螺旋鉆施工CFG樁的過程質(zhì)量控制一、前言水泥粉煤灰碎樁（CementFlyashGravelPile）簡(jiǎn)稱CFG樁，是在碎石樁基礎(chǔ)上加進(jìn)一些石屑、粉煤灰、和少量水泥，加水拌和而成的一種具有粘結(jié)強(qiáng)度的樁，和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。使其不僅能了這種地基加固方法吸取了振沖碎石樁和水泥攪拌樁的優(yōu)點(diǎn)。CFG樁適應(yīng)于淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土、飽和及非飽和粘性土、粉土、砂性土及濕陷性黃土地基中，以提高地基承載力和減少地基變形為主要目的的地基加固。現(xiàn)在房建和高速鐵路中已得到廣泛應(yīng)用。CFG樁施工可采振動(dòng)沉管打樁機(jī)或長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)成孔，長(zhǎng)螺旋鉆在施工中無震動(dòng)、無噪聲、無污染，成孔效率高，質(zhì)量好。本文就長(zhǎng)螺旋鉆施工CFG樁過程中對(duì)垂直度、樁長(zhǎng)控制、灌筑混凝土、成樁保護(hù)、截樁等施工過程中的質(zhì)量控制進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述二、工程概況1、工程概況新建鐵路大同至西安客運(yùn)專線站前工程-4標(biāo)段，位于晉中市太谷縣、祁縣、平遙縣境內(nèi)，施工里程為DK332+568.31～DK377+804.81，正線全長(zhǎng)45.235km。太谷西站位于山西省晉中市太谷縣水秀鄉(xiāng)，跨越南六門村和武家堡村。施工里程為DK332+568.31～DK334+148.86，太谷站全線長(zhǎng)1.58km。太谷西站路基基底處理采用CFG樁和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基，以提高地基承載力減少地基的變形。CFG樁設(shè)計(jì)無砟軌道混凝土底座應(yīng)力線擴(kuò)散角以內(nèi)正方形布置，間距1.6m；應(yīng)力線擴(kuò)散角以外縱向間距為1.6m，橫向間距1.8m布置，CFG樁基29230根，835538延米，設(shè)計(jì)要求單樁承載力達(dá)到800KN，復(fù)合地基承載力達(dá)到250KPa。2、地質(zhì)情況地層：粉砂，黃褐色，稍濕，松散，土質(zhì)不均勻，具孔隙；細(xì)砂，淺黃色、褐黃色，稍濕～潮濕，密實(shí)，土質(zhì)均勻，含云母、鐵質(zhì)氧化物，夾薄層粉砂；粉質(zhì)黏土，黃褐色，軟塑～硬塑，含云母、鐵錳氧化物，夾薄層粉砂、細(xì)砂；細(xì)砂，黃褐色，潮濕～飽和，松散～中密，夾薄層粉土；粉土，黃褐色，稍濕～潮濕，密實(shí)，含云母，夾薄層粉質(zhì)黏土；細(xì)砂，淺黃色，潮濕，密實(shí)，含云母，夾薄層粉土。三、施工總體方案太谷西站CFG樁基采用12臺(tái)長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)施工，每臺(tái)鉆機(jī)安排施工長(zhǎng)度約為150米。CFG樁基試樁時(shí)間為2010年5月1日至2010年5月10日，正式施工日期為2010年6月1日至2010年11月20日，歷時(shí)5.3個(gè)月。四、CFG樁基施工中的技術(shù)問題樁位施工中容易出現(xiàn)丟樁太偏差較大情況樁長(zhǎng)控制不到位垂直度偏差較大CFG樁基施工過程中容易堵管出現(xiàn)樁徑偏小或縮頸斷樁樁身混凝土強(qiáng)度不足或形成混合料離析現(xiàn)象二、CFG樁質(zhì)量控制1、試樁試驗(yàn)試樁是為指導(dǎo)施工，為了能在施工過程中提供各種參數(shù)，大面積施工前，先進(jìn)行試樁，試樁不少于2根，以復(fù)核地質(zhì)資料以及設(shè)備、工藝、施打順序是否適宜，確定配合比、塌落度、攪拌時(shí)間、拔管速度等各項(xiàng)參數(shù)。試驗(yàn)樁豎向全長(zhǎng)鉆取芯樣，檢查樁身混凝土密實(shí)度、強(qiáng)度、和樁身垂坡度。2、垂直度控制兩個(gè)方向控制垂直度鉆機(jī)就位后，指揮人指揮鉆機(jī)機(jī)調(diào)整位置，利用機(jī)架上懸掛的兩個(gè)方向后垂直標(biāo)確定鉆機(jī)垂直度滿足要求。在樁基的鉆進(jìn)過程中，一定要控制鉆進(jìn)速度，減少鉆機(jī)鉆桿的撓度，以保證樁基礎(chǔ)垂直度滿足1%兩個(gè)方向控制垂直度垂直度控制3、樁徑、樁長(zhǎng)控制控制樁長(zhǎng)刻度線鉆機(jī)進(jìn)場(chǎng)后先用鋼尺檢查鉆機(jī)鉆桿的尺寸，鉆桿尺寸不小于設(shè)計(jì)樁徑。施工前測(cè)量長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)床高度（及履帶底至定位孔高度），鉆孔深度=鉆桿長(zhǎng)度-機(jī)床高度，鉆孔前在鉆機(jī)主塔位置采用反光條或油漆每米做上明顯標(biāo)識(shí)。樁長(zhǎng)控制控制樁長(zhǎng)刻度線4、灌筑混凝土混凝土配合比混合料配合比：CFG樁樁體混合料由水泥、卵石（或碎石）、砂、粉煤灰加水?dāng)嚢瓒桑┕み^程中混合料由混凝土泵通過剛性管、高強(qiáng)柔性、彎頭達(dá)到鉆桿芯管內(nèi)。混合料在管線內(nèi)借助水和水泥砂漿潤(rùn)滑層與管壁分離通過管線。混凝土坍落度太大的混合料，易產(chǎn)生泌水、離析，在管內(nèi)水浮到上面。在泵壓的作用下，水先流動(dòng)。骨料與砂漿分離，摩擦力劇增，從而導(dǎo)致堵管。坍落度太小，混合料在輸送管內(nèi)流動(dòng)性差，也容易造成堵管。所能在混合料中的水泥和粉煤灰用量較少時(shí)，混合料和易性不好，容易發(fā)行堵管。因此混合料配合比要注意這兩種材料的摻入量，特別要注意粉煤灰摻量宜控制在60kg/m3～80kg/m3。混凝土攪拌時(shí)間不能不得少于60s，施工時(shí)坍落度宜控制在160～200mm，若混合料可泵性能差，可適量摻入泵送劑。嚴(yán)格控制拔管速率拔管速率太快可能導(dǎo)致樁徑偏小或縮頸斷樁，而拔管速率過慢又會(huì)造成水泥漿分布均勻，樁頂浮漿過多，樁身強(qiáng)度不足或形成混合料離析現(xiàn)象，導(dǎo)致樁身強(qiáng)度不足。在施工中提前掌握混凝土輸送泵的管徑行程，計(jì)算每次泵壓的混凝土輸送量。從而根據(jù)泵壓次數(shù)，控制混凝土灌注量。每根樁的投料量不得少于設(shè)計(jì)灌注量，并保證鉆桿埋深度不小于1.0m。拔管事度嚴(yán)格按照工藝總結(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行拔管，一般控制在2-3m/min進(jìn)行拔管，保證鉆桿一直埋入混凝土中。混凝土試驗(yàn)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量坍落度（19mm）CFG樁混合料采用混凝土拌合站集中攪拌，每盤混凝土攪拌時(shí)間為90s，混合料坍落度控制在160mm～200mm。每機(jī)組每50m3混凝土抽檢坍落度不少于3次，試塊一組（3現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量坍落度（19mm）度混凝土攪拌控制現(xiàn)場(chǎng)混凝土坍落度測(cè)量5、樁頭的保護(hù)為了達(dá)到樁頂調(diào)和及保證樁頂?shù)膹?qiáng)度，應(yīng)設(shè)置保護(hù)樁長(zhǎng)，一般為500~700mm，采用原土對(duì)樁頂封囤保護(hù)。樁體強(qiáng)度達(dá)到80%，方可開挖樁間土進(jìn)行樁頭截除。6、開挖和樁頭處理樁間土開挖：樁間土開挖過程中嚴(yán)禁挖槽時(shí)機(jī)械撞擊樁頭，為避免擾動(dòng)樁間地基土，樁頂高程以上預(yù)留5~10cm的保護(hù)土層，待樁頭驗(yàn)收完成后進(jìn)行人開開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高切割樁頭：為避免形成大面積的淺層斷樁，虛樁頭切割采用切割機(jī)進(jìn)行切割。切割前用儀器在樁頭四周畫上標(biāo)高線，樁頭鑿平，并適當(dāng)高出樁間土1~2cm。采用小型挖掘機(jī)壓實(shí)樁間土樁頭截除效果采用小型挖掘機(jī)壓實(shí)樁間土樁頭截除效果樁頭截樁小型機(jī)具采用小型挖掘機(jī)開挖樁間土采用小型挖掘機(jī)開挖樁間土開挖樁間土壓實(shí)樁間土圖3.6.1樁間土開挖圖3.6.2樁間土夯實(shí)成樁檢驗(yàn)及檢測(cè)CFG樁開挖截完樁頭后進(jìn)行樁位檢驗(yàn)，樁位偏差不大于50mm，樁體垂直度偏差小于1%，樁體有效直徑不小于設(shè)計(jì)值。CFG樁達(dá)到強(qiáng)度后，采用低應(yīng)變?cè)囼?yàn)進(jìn)行完整性(圖3.8.1)和靜載試驗(yàn)檢測(cè)樁的單樁(復(fù)合地基)承載力單樁承載試驗(yàn)單樁承載試驗(yàn)小應(yīng)變?cè)囼?yàn)圖3.8.1低應(yīng)變?cè)囼?yàn)圖3.8.1單樁承載力試驗(yàn)三、工程實(shí)例試樁：在CFG樁基施工中，堅(jiān)持“樣板引路、試驗(yàn)先行”，先后試驗(yàn)6根CFG樁，并對(duì)試樁進(jìn)行了小應(yīng)變和取芯試驗(yàn)。施工準(zhǔn)備：施工前測(cè)定邊界范圍，開挖兩側(cè)臨時(shí)排水溝，疏通排干地表積水，清除基底表層植被，挖除樹根，整平及壓實(shí)場(chǎng)地。施工過程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比坍落度進(jìn)行控制。測(cè)量放線：測(cè)量放線采用GPS進(jìn)行放線，CPS測(cè)量完后采用鋼尺復(fù)核，偏差不大于5cm。每次測(cè)量放線縱向5排，橫向全幅布置。每次第一排和第5排左、中、右均設(shè)護(hù)樁，護(hù)樁高出地面15cm，同時(shí)對(duì)控制樁位采用護(hù)樁旗進(jìn)行標(biāo)識(shí)，鉆進(jìn)時(shí)垂直度控制：鉆進(jìn)垂直度采用鉆機(jī)自帶垂直標(biāo)標(biāo)記，現(xiàn)場(chǎng)量取刻度作為控制；當(dāng)鉆機(jī)無垂直控制標(biāo)時(shí)，采用垂球縱橫雙向控制，利用鉆機(jī)上懸掛的錘球，量測(cè)錘球線與鉆桿的距離，保證鉆桿傾斜度控制在1%以內(nèi)，管速度控制：提前掌握混凝土輸送泵的管徑行程，計(jì)算每次泵壓的混凝土輸送量。從而根據(jù)泵壓次數(shù)，控制混凝土灌注量。每根樁的投料量不得少于設(shè)計(jì)灌注量。記錄混凝土灌注時(shí)間，按照試樁工藝總結(jié)參數(shù)2.5m/min進(jìn)行拔管，保證鉆桿一直埋入混凝土中?；炷涟韬唾|(zhì)量控制：CFG樁混合料采用混凝土拌合站集中攪拌，每盤混凝土攪拌時(shí)間為90s，混合料坍落度控制在160mm～200mm。每機(jī)組每50m3混凝土抽檢坍落度不少于3次，試塊一組(3塊)。樁間土開挖：當(dāng)樁身混合料強(qiáng)度達(dá)到齡期后，采用小型挖機(jī)挖除樁間保護(hù)土層。預(yù)留30cm土層采取人工的方式進(jìn)行處理，確保樁間土保持原狀土的密實(shí)度。樁頭切除：采取環(huán)切法進(jìn)行CFG樁樁頭的截除，截除后的樁頭采用裝載機(jī)利用鋼絲繩拖拉的方式運(yùn)離截樁區(qū)域。成樁檢驗(yàn)及檢測(cè)：CFG樁達(dá)到