淺談CFG 樁軟土路基處理技術(shù)的應(yīng)用及控制要點論文
1 工程概況
成貴鐵路6 標(biāo)段1 分部的軟土路基主要采用CFG 樁進行地基處理,樁徑0. 5m,采用正三角形布置,樁間距1. 4m。樁要求打入下臥層不小于0. 5m。CFG 樁采用長螺旋鉆孔,管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁,樁身混合料采用碎石、石屑或砂、粉煤灰、水泥加水?dāng)嚢瓒。水泥采用P. O42. 5 級普通硅酸鹽水泥,水泥摻入量不大于200kg /m3 ,摻加優(yōu)質(zhì)粉煤灰(等級不低于Ⅲ級),粉煤灰摻量為70 ~ 90kg /m3 ,石屑參量一般在0. 3 左右,碎石粗骨料滿足級配要求,松散堆積密度大于1500kg /m3。碎石最大粒徑不大于25mm。樁身混合料安照C15 混凝土配比,混合料28 天標(biāo)準立方體無側(cè)限抗壓強度不小于10MPa。CFG 樁樁頂設(shè)置0. 6m 厚碎石墊層夾兩層抗拉強度不小于80KN 的雙向土工格柵加固。CFG 樁樁帽為C35 鋼筋砼樁帽,樁帽直徑1m。
2 施工準備
(1)施工前應(yīng)核查資料及設(shè)計參數(shù),取原狀土檢測其物理、化學(xué)性能,并在試驗室中進行配合比試驗,以幫助選擇合適的施工設(shè)備和方法,確定各種材料的配合比。(2)施工前應(yīng)對場地進行處理,使場地平整、排水通暢,并能承載施工設(shè)備。(3) 在正式打樁前應(yīng)先進行成樁工藝試驗,數(shù)量不少于3 根,以檢驗設(shè)備、工藝是否適宜,并確定選用的技術(shù)參數(shù)。
3 CFG 樁施工工藝及方法
3. 1 施工工藝流程
長螺旋鉆成孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注施工,其施工工藝流程為:原地面處理→測量放樣→鉆機就位并調(diào)整垂直度→鉆孔至設(shè)計深度→停轉(zhuǎn)并泵送混合料→均為拔管至樁頂→清土→鉆機移位→樁間土開挖→截樁頭→成樁質(zhì)量檢驗及承載力檢驗
3. 2 成樁工藝試樁試驗
正式施工前按照室內(nèi)配合進行成樁工藝試驗,數(shù)量不少于3 根,工藝試驗主要驗證以下幾個方面:(1)施工機具、設(shè)備、施工工藝是否滿足設(shè)計要求。(2)驗證混合料配合比、坍落度、攪拌時間、撥管速度、振動沉管樁基的終孔電流等工藝參數(shù)。(3)在已打樁頂表埋設(shè)標(biāo)桿,在施打新樁時測量已打樁樁頂?shù)纳仙考拔灰魄闆r,驗證新打樁與未結(jié)硬的、結(jié)硬的已打樁的影響。(4)驗證打樁間距和順序能否保證樁身質(zhì)量,處理效果能否滿足設(shè)計要求。
3. 3 CFG 樁施工方法
(1)原地面處理。施工前先對原地面進行處理,對水田地段排水疏干后挖除地面0. 5m 作業(yè)厚度種植土。對旱地及旱田地段挖除地表植物根系,并用土回填至原地面。對水塘地段排水后挖除表層0. 5m 厚流塑狀軟土,用粘性土回填至水塘坎高程(原地面)處。
(2)鉆機就位。將CFG 樁鉆機移動到樁位后,應(yīng)檢查塔身導(dǎo)桿,校正位置,使鉆桿垂直對準樁位中心,確保CFG 樁樁位偏差不大于50mm,垂直度偏差不大于1%。
(3)混合料攪拌;旌狭蠑嚢钁(yīng)采用強制攪拌機攪拌,按工藝試驗確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準的參數(shù)進行控制,原材料必須采用檢核合格的材料,嚴格按配合比進行配料,采用長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料法施工時,坍落度控制在16 ~ 20cm。
(4)鉆進成孔。鉆孔開始時,關(guān)閉鉆頭閥門,向下移動鉆桿,使鉆頭抵住地面,在鉆桿上做好樁長控制標(biāo)志,然后開機鉆進。鉆孔進尺應(yīng)先慢后快,以便降低鉆桿晃動幅度。在鉆孔過程中應(yīng)隨時檢查和糾正鉆孔的偏差,若出現(xiàn)鉆桿晃動幅度較大或鉆進困難時,應(yīng)降低鉆速,以免孔身嚴重偏斜,鉆頭損壞,鉆桿扭斷。在軟硬突變地層中鉆孔時,當(dāng)主機電流達到工藝試驗確定的終孔電流、鉆頭進入持力層50cm 后,方可終孔。在軟硬平緩地層中,鉆孔到設(shè)計標(biāo)高之后,即可停鉆。
(5)灌注及拔管。CFG 樁鉆至設(shè)計標(biāo)高后,停止鉆進,打開鉆頭閥門,開始泵送混合料,管內(nèi)空氣從排氣閥排出,當(dāng)鉆桿芯內(nèi)充滿混合料并與輸送管內(nèi)的混合料連續(xù)后提鉆后開始拔管,嚴禁先拔管后送料;旌狭系臄嚢钁(yīng)嚴格按施工配合比進行,要控制坍落度,防止堵管,混合料的供應(yīng)保證灌注連續(xù)進行。拔管速率按工藝性試驗確定的參數(shù)進行控制,一般為1. 2 ~ 1. 5m/min,以防拔鉆過快造成樁徑偏小、縮徑或斷樁,成樁過程宜連續(xù)進行,應(yīng)避免因后臺供料慢而導(dǎo)致停機待料。在拔管過程中嚴禁反插,以免影破壞樁體完整性;旌狭蠎(yīng)灌注至設(shè)計樁頂標(biāo)高0. 5m 以上,并對樁頂以下2. 5m 內(nèi)進行振動搗固,每根樁的投料量不得少于設(shè)計灌注量,施工完成后按設(shè)計標(biāo)高截除樁頭。灌注成樁完成后樁頂采用麻袋或濕黏土封蓋以進行保護。
(6)移機。當(dāng)上一根樁施工完畢后,移開鉆機,清除覆土,對下一根樁的樁位進行復(fù)核,然后鉆機就位,進行下一根樁的施工。
(7)CFG 樁樁頭切除。采用小型機具配合人工清除樁間土。用墨線標(biāo)記設(shè)計樁頂標(biāo)高,采用CFG 樁切割機沿墨線位置進行切割。切割時,鋸片上的散熱水不能放得過多,避免浸泡地基。鋸片切割深度約17cm。沿一個方向切割后,再轉(zhuǎn)動適當(dāng)?shù)慕嵌炔捎猛瑯拥姆椒ㄇ懈。切割機切好的樁頭,采用人工錘擊的方式砸斷樁頭內(nèi)未切斷的混凝土,人工推到,將截除的樁頭運到指定的地點。
(8)質(zhì)量檢測。成樁后應(yīng)按規(guī)范及設(shè)計要求在達到相應(yīng)期齡時對樁身完整性、抗壓強度、單樁或復(fù)合地基承載力進行檢測。檢測數(shù)量應(yīng)滿足規(guī)范及設(shè)計要求的頻率。
(9)樁帽施工。CFG 樁樁頭切除并經(jīng)質(zhì)量檢驗合格后,方可施工樁帽。樁帽采用現(xiàn)場立模,現(xiàn)場澆筑。樁帽為C35 鋼筋混凝土,直徑1m,CFG 樁伸入樁帽10cm。
4 質(zhì)量控制要點
(1)施工前應(yīng)對地下水水質(zhì)進行復(fù)測,如果檢測結(jié)果與設(shè)計不符,應(yīng)及時通知有關(guān)單位,并對混凝土抗侵蝕性能進行調(diào)整。施工用水應(yīng)符合有關(guān)施工規(guī)范要求,嚴禁使用有侵蝕性水源。
(2)嚴格按規(guī)范及設(shè)計要求進行試樁試驗,對不同地質(zhì)的施工區(qū)域分別進行,以檢驗CFG 樁施工工藝、機械性能及控制參數(shù)。并根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題按現(xiàn)場實際情況修訂施工工藝以滿足設(shè)計要求。
(3)嚴格控制原材料的進場質(zhì)量,原材料必須先檢后用。原材料的儲存應(yīng)采取相應(yīng)措施保障質(zhì)量穩(wěn)定。
(4)在鉆進過程中,鉆桿發(fā)生較大搖晃或鉆進困難時,應(yīng)緩慢進尺。
(5)混合料的攪拌應(yīng)按工藝試驗確定的配合比、坍落度、拌和時間等參數(shù)進行控制,攪拌好的混合料應(yīng)具體良好的和易性、流動性,避免堵管現(xiàn)象發(fā)生。
(6)泵送混合料時要掌握好提鉆時間,既嚴禁先拔管后送料造成樁端缺陷,也不得提鉆太晚,使鉆頭處的水泥漿液在泵送壓力下被擠出,造成管路堵塞。提鉆時采用靜止提拔,嚴格按試樁試驗確定的參數(shù)控制拔管速度和混合料泵送速度,保證提拔均勻連續(xù)。避免超速拔管造成縮徑斷樁。
(7)在施工過程中應(yīng)及時檢查有無竄孔現(xiàn)象,當(dāng)發(fā)現(xiàn)竄孔時應(yīng)采取有效的控制措施。如采取隔樁、隔排跳打方法、減輕鉆孔機械振動、減少打樁推進排數(shù)、合理延長打樁間隔時間。
(8)施工中應(yīng)保持排氣閥排氣通暢,防止被水泥漿堵塞,造成管內(nèi)空氣不能正常排出,導(dǎo)致混合料內(nèi)夾裹氣囊,形成樁體空芯的質(zhì)量缺陷。
(9)泵送混合料時應(yīng)確保送料連續(xù)均勻,因故停料中斷時,第二次送料的重疊長度不應(yīng)小于0. 5m,若因故停噴時間過長,無法接續(xù)時,應(yīng)在原樁位旁進行補樁處理。
(10)混合料泵送完成后對樁頂以下2. 5m 內(nèi)進行振動搗固。
(11)樁機移機至下一樁位施工時,應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進行復(fù)核,保證樁位準確。
(12)清樁間土和截樁時,因采用小型機械配合人工進行,避免造成樁身斷裂。
(13)CFG 樁施工后28 天內(nèi)不得有任何施工機械在上面行走。
(14)褥墊層鋪設(shè)采用靜力壓實法,在基礎(chǔ)底面下樁間土含水量較小時,也可采用動力夯實。
(15)冬季施工時,混合料入孔溫度不得低于5℃,對樁頭和樁間土應(yīng)進行覆蓋保溫。
(16)施工過程中,質(zhì)檢人員全程旁站監(jiān)督,并作好施工記錄。記錄鉆壓電流值、孔深、單孔混合料灌入量、堵管及處理措施等。
5 結(jié)束語
在CFG 樁實際施工中,掌握以上技術(shù)要求和質(zhì)量控制要點能較好的保證施工質(zhì)量,并解決各種常見問題,為工程建設(shè)節(jié)約工期,提高施工質(zhì)量提供了良好基礎(chǔ)。
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