框架剪力墻結(jié)構(gòu)樓CFG樁地基處理施工方案和技術(shù)措施

框架剪力墻結(jié)構(gòu)樓CFG樁地基處理施工方案和技術(shù)措施本工程設(shè)計采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)，局部地基軟弱處有可能需要采用CFG樁進(jìn)行地基處理。采用中心壓管式CFG樁、碎石褥墊層。中心壓管式施工方法施工速度快，工作效率高，配備長螺旋鉆機1臺，操作人員和配合人員共10人。計劃3天施工完成，待到混凝土達(dá)到設(shè)計強度后進(jìn)行樁基礎(chǔ)的檢測，合格后方可進(jìn)行褥墊層施工。一、施工工藝施工CFG樁時，開挖基坑土方至樁頂設(shè)計標(biāo)高以上50cm，樁頂標(biāo)高高于設(shè)計樁頂標(biāo)高至少50cm。按照設(shè)計樁基平面布置圖，CFG樁成孔到設(shè)計標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開始泵送混合料，當(dāng)鉆桿芯管充到一定數(shù)量混合料后開始提鉆桿，成樁。待樁身混凝土達(dá)到設(shè)計強度，清土及CFG樁頭處理，樁檢測合格后，在CFG樁頂面選用級配碎石砂做褥墊層。二、施工流程：平整場地→測量標(biāo)高、放線放樁位→樁機就位→鉆孔到設(shè)計深度→成樁→清除設(shè)計標(biāo)高以上的→樁間土和樁頭→CFG樁檢測→驗槽→褥墊層施工→CFG樁復(fù)合地基驗收。三、施工工藝1．鉆機就位。就位后校正好鉆桿的位置和垂直度,垂直度的容許偏差不大于1%。2．混合料攪拌。按設(shè)計配比配制混合料,混合料坍落度宜為160mm～200mm。采用商品混凝土，提前進(jìn)行配合比試驗，保證施工需要。3．鉆進(jìn)成孔。鉆孔開始時,關(guān)閉鉆頭閥門,向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時,啟動電機,將鉆桿旋轉(zhuǎn)下沉至設(shè)計標(biāo)高,關(guān)閉電機,清理鉆孔周圍土。成孔時應(yīng)先慢后快,這樣能避免鉆桿搖晃，也能及時檢查并糾正鉆桿偏位的差值。4．灌注及拔管。CFG樁成孔到設(shè)計標(biāo)高后,停止鉆進(jìn),開始泵送混合料,當(dāng)鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管,嚴(yán)禁先拔管后泵料。成樁的提拔速度宜控制在2m/min～3m/min,成樁過程宜連續(xù)進(jìn)行,應(yīng)避免供料出現(xiàn)問題導(dǎo)致停機待料。5．移機。移機前對下一根樁的樁位進(jìn)行清理辨識,確保樁位的準(zhǔn)確性。必要時,移機后清洗鉆桿和鉆頭。四、成樁常見施工質(zhì)量問題和控制措施1．堵管。堵管是長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率,增加工人勞動強度,還會造成材料浪費。特別是故障排除不暢時,使已攪拌的CFG樁混合料失水或結(jié)硬,增加了再次堵管的幾率,給施工帶來很多困難。產(chǎn)生堵管的原因有以下幾點:

（1）混合料配合比不合理。當(dāng)混合料中的細(xì)骨料和粉煤灰用量較少時,混合料和易性不好,常發(fā)生堵管。因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意將粉煤灰摻量控制在70kg/m3～90kg/m3的范圍內(nèi),坍落度應(yīng)控制在160mm～200mm之間。（2）混合料攪拌質(zhì)量有缺陷。在CFG樁施工中,混合料由混凝土泵通過剛性管、高強柔性管、彎頭最后到達(dá)鉆桿芯管內(nèi)?；旌狭显诠芫€內(nèi)借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線。坍落度太大的混合料,易產(chǎn)生泌水、離析,泵壓作用下,骨料與砂漿分離,摩擦力加劇,導(dǎo)致堵管。坍落度太小,混合料在輸送管路內(nèi)流動性差,也容易造成堵管。（3）施工操作不當(dāng)。鉆孔進(jìn)入土層預(yù)定標(biāo)高后,開始泵送混合料,管內(nèi)空氣從排氣閥排出,待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)時提鉆。若提鉆時間較晚,在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出,容易造成管路堵塞。2．竄孔。在飽和粉土、粉細(xì)砂層中成樁經(jīng)常會遇到這種情況,打完X號樁后,在施工相鄰的Y樁時,發(fā)現(xiàn)未結(jié)硬的X號樁的樁頂突然下落,當(dāng)Y號樁泵入混合料時,X號樁的樁頂開始回升,此種現(xiàn)象稱為竄孔。發(fā)現(xiàn)竄孔的條件有如下三條：（1）被加固土層中有松散飽和粉土、粉細(xì)砂；（2）鉆桿鉆進(jìn)過程中葉片剪切作用對土體產(chǎn)生擾動；（3）土體受剪切擾動能量的積累,足以使土體發(fā)生液化。由于竄孔對成樁質(zhì)量的影響,施工中采取的預(yù)控措施：采取隔樁、隔排跳打方法；設(shè)計人員根據(jù)工程實際情況,采用樁距較大的設(shè)計方案,避免打樁的剪切擾動；減少在竄孔區(qū)域的打樁推進(jìn)排數(shù),減少對已打樁擾動能量的積累；合理提高鉆頭鉆進(jìn)速度。3．樁頭空芯。主要是施工過程中,排氣閥不能正常工作所致。鉆機鉆孔時,管內(nèi)充滿空氣,泵送混合料時,排氣閥將空氣排出,若排氣閥堵塞不能正常將管內(nèi)空氣排出,就會導(dǎo)致樁體存氣,形成空芯。為避免樁頭空芯,施工中應(yīng)經(jīng)常檢查排氣閥的工作狀態(tài),發(fā)現(xiàn)堵塞及時清洗。4．樁端不飽滿。這主要是因為施工中為了方便閥門的打開,先提鉆后泵料所致。這種情況可能造成鉆頭上的土掉入樁孔或地下水浸入樁孔,影響CFG樁的樁端承載力。為杜絕這種情況,施工中前、后臺工人應(yīng)密切配合,保證提鉆和泵料的一致性。四、CFG樁檢測1．試驗方法與設(shè)備（1）低應(yīng)變反射波法試驗1）方法：通過手錘或力棒敲擊樁頭激發(fā)應(yīng)力波，應(yīng)力波沿樁身向下傳播，當(dāng)樁身存在波阻抗差異時，應(yīng)力波產(chǎn)生的反射被安裝于樁頭的傳感器接收并傳輸?shù)絻x器，運用低應(yīng)變分析軟件，對反射波進(jìn)行處理、分析，得到樁身質(zhì)量完整性的信息。2）設(shè)備：RS-1616KP基樁動測儀、16100傳感器，尼龍錘。(2)單樁豎向抗壓靜載試驗1）加載方式：采用慢速維持荷載法油泵逐級加載，共分10級加載和5級卸載，每級加載量為22KN。采用桁架、主梁、工字鋼搭成的壓重平臺反力裝置，砂包堆積，最大加荷量為220KN。2）荷載與沉降觀測：荷載值通過壓力表測量，由千斤頂?shù)臉?biāo)定曲線換算給出，承載板沉降通過對稱正向布置于承載板百分表測量。3）設(shè)備：VD-2000千斤頂、壓力表/壓力傳桿器、百分表/位移傳桿器。(3)單樁復(fù)合地基承載試驗1）加載方式：最大加載量按復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值的2倍即220kPa進(jìn)行，分為10級，每級加載量為22kPa，第一級加載量為44kPa，總堆載量450kN。采用1.5m的圓形承壓板、板底鋪3mm中粗砂找平層，采用油壓千斤頂加載，工字鋼搭設(shè)堆載平臺，砂袋堆積提供反力，最大壓重量450KN。2）荷載與沉降觀測：荷載值通過壓力表測量，再由千斤頂?shù)臉?biāo)定曲線換算給出，測試儀自動記錄，沉降通過承壓板兩邊對稱架設(shè)的機械或百分表測量。3）設(shè)備：與單樁豎向抗壓靜載試驗相同。五、褥墊層(1)褥墊層作用1）使樁頂人為地向上刺入，使樁間土一開始就分擔(dān)較大份額的上部荷載，較好地發(fā)揮樁間土的承載力。2）依靠褥墊層材料與基礎(chǔ)底面