1.3.1、施工方法
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和制成的一高粘结强度桩。多用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。其受力和变形特性与素混凝土桩相似。
CFG桩可以采用长螺旋钻孔灌注成桩法、长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩法及振动沉管灌注成桩法。具体施工方法应根据设计要求和现场地基土的性质、埋深、场地周边是否有居民、有无对振动反应敏感的设备等多种因素进行选择。拟采用长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩法。
1.3.2、工艺流程
1.3.2.1、清理施工场地,按设计作好封底层;施工放样,根据设计图纸布置桩位,作好标志。进行工艺性试桩,确定混合料配合比、拔管速度、施打顺序等各项施工参数。
1.3.2.2、桩机就位,保证其水平、稳固;调整套管与地面垂直,确保垂直度偏差不大于设计允许值;在钻杆上标志出打设深度,确保加固深度满足设计要求。
1.3.2.3、启动电动机,开始钻进,注意保持桩机的稳定,避免倾斜和错位。钻进过程中须作好记录。对土层变化处应特别说明,直到钻进至设计标高。
1.3.2.4、混合料可以采用厂拌,混凝土输送车运输,也可以在现场采用强制式拌和机拌制,手推车运输。
1.3.2.5、钻进至设计标高停机后,立即向管内泵送混合料,直到混合料与进料口齐平。
1.3.2.6、当混合料加至钢管投料口平齐后,开动电动机,然后根据试桩确定拔管速度匀速拔管。
1.3.2.7、当桩管拔至桩顶,施工桩顶标高宜高于设计标高50cm,确认成桩符合设计要求后用粒状材料或湿粘土封顶,然后移机继续下一根桩施工。
1.3.2.8、全段施工完成,通过质量检验后,按设计要求铺设褥垫层。
1.3.3、技术要求及检测
1.3.3.1、混合料所用原材料材质性能、粒径等必须通过检验,符合设计要求。
通过按检验批检查产品质量证明文件,抽验水泥和粉煤灰等材料的相关指标进行材料检验。同一产地、品种、规格且连续进场的水泥,袋装水泥200t为一批、散装水泥500t为一批,当袋装水泥不足200t或散装水泥不足500t时也按一批计。同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料,分别每400m3为一批,当不足400m3时也按一批计。各种原材料施工单位每批抽样检验1组。
1.3.3.2、混合料坍落度及强度应符合要求,每个台班均应对坍落度进行检验,并必须制作混合料检查试件,进行28d强度检验。
1.3.3.3、CFG桩按复合地基设计时,处理后的复合地基承载力、变形模量应满足设计要求;按柱桩设计时,处理后的单桩承载力应满足设计要求。成桩28天后应及时进行复合地基承载力或单桩承载力检测,检测方法、测点数量及结果均应满足设计要求。 www.tmgc8.com
1.3.3.4、桩长、桩径、桩顶标高、桩身完整性应满足设计要求。桩体完整性可以采用小应变进行检测。桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合下表规定。
CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法
序号 检验项目 允许偏差 检验数量 检验方法
1 桩位 (纵横向) 50mm 按成桩总数的10%抽样检验,且每检验批不少于5根 经纬仪或钢尺丈量
2 桩体垂直度 1% 经纬仪或吊线测钻杆倾斜度
3 桩体有效直径 不小于设计值 开挖50~100cm深后,钢尺丈量
1.3.3.5、褥垫层厚度、密实度应符合设计要求。
1.3.4、技术质量控制措施
1.3.4.1、加强混合料质量控制,混合料配比应在设计规定基础上,结合现场实际材料选用进行配合比试验确定。碎石、石屑、粉煤灰、水泥材料必须严格检验,保证其材质符合设计要求,满足施工需要。施工用水符合工程用水的有关规定。施工现场做好材料计量设备的标定工作,保证计量准确。混合料生产能力应能满足现场施工需要,并有一定富裕量。
1.3.4.2、开工前应在施工场地范围内进行工艺性试桩,确定拔管速度、单桩混合料投入量、施打顺序等施工参数。
1.3.4.3、加强施工监测,施工前测量场地标高,打桩过程中随时观察地面是否发生隆起,以判断是否发生断桩;打新桩时应注意已打桩桩顶标高的变化,尤其是桩距最小部位的桩,对桩顶上升量较大的桩或者是怀疑发生质量事故的桩要开挖察看。
1.3.4.4、通过施工监测发现桩顶上升量较大,且桩数较多时,可对桩逐个进行快速静压,使可能断裂并脱开的桩连接起来,消除断桩对复合地基承载力的不良影响。
1.3.4.5、饱和软土(尤其是塑性指数较高的软土)地段,宜采用静压振拔技术,即沉管时不启动电动机,借助桩机自重将套管沉至预定标高,填料后启动电动机振动拔管。
1.3.4.6、依照设计要求设置保护桩长,确保成桩质量。
1.3.4.7、采用机械配合人工清除保护土层,然后进行桩头处理:首先确定桩顶标高,然后采用截桩机截桩,人工修平。
1.3.4.8、成桩质量检测完毕并满足设计要求后,可进行褥垫层的施工。褥垫层铺设使用材料应符合设计要求。褥垫厚度由设计设定,根据设计厚度及压实机械的作业能力考虑是否需要分层铺设,虚铺厚度按下式控制:
h=△H/λ
式中h—褥垫层虚铺厚度(m):
△H—褥垫层设计厚度(m):
λ—夯填度,一般取0.87~0.9,或者根据现场试验确定。
虚铺后多采用静力压实,当桩间土含水量不大时亦可振动压实。
1.3.4.9、冬季施工,对混合料原材料、拌和工艺等各个方面有特殊要求,应参考混凝土的冬季施工要求进行。
1.4、旋喷桩
1.4.1 施工方法
高压旋喷桩处理地基是通过不小于20MPa的高压向四周加固土层喷射加固料,利用高压切割土体,使加固料与加固土体充分混合,从而保证在加固地层中形成较完整桩体的方法。
高压旋喷桩可以分为单管法、双管法、三管法三种,根据成桩直径等要求进行选择。所采用机械主要包括钻机、高压泵、浆液搅拌器和操纵控制系统、高压管路系统、材料储存系统、各种管材、阀门、接头甘泉设施等辅助设备。
1.4.2施工工艺流程
1.4.2.1施工准备包括:测量放样,平整地表,设置回浆池,标志桩位;在施工现场取样按设计要求进行室内配比试验,确定浆液最佳配比;对水泥等原材料进行检验;施工前进行成桩工艺试验,确定各项技术参数,检验成桩效果。
1.4.2.2、钻机按现场标志的桩位就位。
1.4.2.3、根据现场试桩工艺参数钻进至设计处理深度。对于排出的泥浆进行收集处理。
1.4.2.4、成孔之后,将喷管插入预定深度的土层中。
1.4.2.5、喷管插入到设计深度后,自下而上进行喷射作业。
1.4.2.6、喷管提升到达设计标高后,停止喷浆,单桩施工结束。
1.4.2.7、拔出喷管,钻机移位,进行下一桩的施工。 www.tmgc8.com
1.4.2.8、场地内桩全部施工完毕后,进行施工质量检测。
1.4.3、技术要求及检测
1.4.3.1、桩的数量、布置形式、桩长应符合设计要求。
1.4.3.2、高压旋喷桩的完整性、均匀性、无侧限抗压强度及复合地基承载力应满足设计要求。检验方法采用开挖检验、钻孔取芯、标准贯入试验、载荷试验。检验点的数量应符合设计或者是验收标准的要求。
1.4.3.3、桩体几何偏差技术标准及检测
旋喷桩施工质量允许偏差、检验数量及方法
序号 检验项目 允许偏差 检验数量 检验方法
1 桩位 (纵横向) 50mm 按成桩总数的10%抽样检验,且每检验批不少于5根 经纬仪或钢尺丈量
2 桩体垂直度 1% 经纬仪或吊线测钻杆倾斜度
3 桩体有效直径 不小于设计值 开挖50~100cm深后,钢尺量
1.4.4技术质量控制措施
1.4.4.1、材料质量控制
1)注浆所用的固化剂和外掺剂品种、规格及性能应符合设计。
2)水泥在使用前需作质量鉴定,搅拌水泥浆所用的水,应符合《混凝土拌合用水标准》。
3)为了解喷射注浆固结体的性质和浆液的合理配方,必须取现场各层土样,在室内按不同含水量和配合比进行试验,优选出最合理的浆液配方。在正式施工前现场进行喷射试验,查明喷射固结体的直径和强度,验证设计的可靠性和安全性。
1.4.4.2、施工工艺控制
1)在正式施工前应进行成桩工艺试验。
2)施工中钻机安放平稳,钻杆保持垂直,其倾斜度不得大于1.5%,钻机位置与设计位置偏差不得大于50mm。注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm。
3)在注浆过程中出现压力骤然上升或下降。大量冒浆等异常情况时,应及时停止提升和注浆,以防断桩。
4)严格对固结体的质量进行检验包括检验固结体的整体性和均匀性、固结体的有效直径、固结体的垂直度、固结体的强度特性包括轴向压力、水平压力、抗冻性和抗渗性,固结体的溶蚀和耐久性。
5)喷射注浆时要注意设备开动顺序。以三重管为例,应先空载起动空压机,待运转正常后,再空载起动高压浆,然后同时向孔内送风和水,使风量和泵压逐渐升高至规定值。风水畅通后,旋转注浆管,并开动注浆泵,先向孔内送清水,待泵量泵压正常后即可将注浆泵的吸水管移至储浆桶开始注浆。待估算水泥浆的前峰已流出喷头后,才可开始提升注浆管,自下而上喷射注浆。
6)喷射注浆中需拆卸注浆管时,应先停止提升和回转,同时停止送浆,然后逐渐减少风量和水量,最后停机。拆卸完毕继续喷射注浆时,开机顺序也要遵守上条规定。
7)喷射注浆达到设计深度后,即可停风、停水,继续用注浆泵注浆,待水泥浆在孔口返出后,即可停止注浆,然后将注浆泵的吸水管移到清水箱,抽吸定量清水将泥浆泵和注浆管路中的水泥浆顶出,然后停泵。
8)对喷射深层长桩,应按地质剖面及地下水等资料,在不同深度,针对不同地层土质情况,选用合适的喷射参数,才能获得均匀密实的长桩。
9)喷射注浆作业后,由于浆液的析水作用,一般均有不同程度的收缩,使固结体顶部出现凹穴,应及时用水灰比为0.6的水泥浆补灌。
10)在冒浆过程中,往往有一定数量的土粒,随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面。冒浆量小于注浆量20%为正常,超过20%或完全不冒浆时,应查明原因,采取相应措施。
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