樁的施工工藝及成本分析

1、CFG樁的施工工藝及成本分析1、 CFG樁的概述CFG樁是近幾年來處理軟弱地基時(shí)常用的一種地基基礎(chǔ)形式。在碎石樁樁體中摻加適量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和, 制成一種粘結(jié)強(qiáng)度較高的樁體, 稱之為水泥粉煤灰碎石樁(Cement Fly-ash Gravepile), 簡(jiǎn)稱CFG樁, 樁間土和褥墊層一起構(gòu)成樁復(fù)合地基。CFG樁屬高粘結(jié)強(qiáng)度樁,它與素混凝土樁的區(qū)別僅在于樁體材料的構(gòu)成不同, 而在其受力和變形特性方面沒有什么區(qū)別。其適用于天然地基承載力較低而設(shè)計(jì)要求的承載力較高的地基。CFG樁適用于處理粘性土、粉土、砂土、已自重固結(jié)的素填土和淤泥質(zhì)土等地基；既適用于擠密效果好的土, 又適用于擠密效果差的

2、土樁；CFG樁具有加速土體固結(jié)、沉降變形小、沉降穩(wěn)定快等特點(diǎn), 且是一種較為經(jīng)濟(jì)合理的方法。2、 施工工藝CFG 樁施工最初采用震動(dòng)沉管打樁機(jī)，是基于震動(dòng)沉管打樁機(jī)。該工藝的不足在于存在震動(dòng)和噪音污染，遇厚砂層和硬土層難以穿透。隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前主流的是震動(dòng)沉管打樁機(jī)、長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)及各自相配套的施工工藝。2.1震動(dòng)沉管CFG 樁施工工藝 (1)CFG樁一般采用振動(dòng)沉管灌注樁施工工藝，按照樁基平面圖，將樁管下端活瓣樁靴閉合起來，對(duì)準(zhǔn)樁位，使樁靴慢慢地垂直壓入土中，開動(dòng)激振器，通過加壓卷揚(yáng)機(jī)對(duì)鋼管加壓，使鋼管下沉。當(dāng)樁管下沉達(dá)到要求后，停止激振器的震動(dòng)，樁管內(nèi)壁保持干凈。 (2)施工中按具有相應(yīng)資

3、質(zhì)的試驗(yàn)下確定的混合料的配合比進(jìn)行配料，嚴(yán)格計(jì)量投料加水?dāng)嚢杈鶆?，攪拌時(shí)間不得少于一min。 (3)將樁管沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高，樁靴進(jìn)入1-1.5m后，應(yīng)盡快投料。將樁管內(nèi)灌滿混合料后，先振動(dòng)5-lOs，再開始拔管，邊振動(dòng)邊拔管，每拔0.5-1.0m，應(yīng)停止振動(dòng)5-10s。 (4)拔管速度按均勻線速率控制，一般土層中，以1.2-1.5m/min為宜，軟弱士層中，應(yīng)控制在0.60.8m/min (5)為了防止出現(xiàn)縮頸和斷樁，應(yīng)嚴(yán)格控制拔管速度和高度，必要時(shí)可采用短拔(0.3-O.5m)長(zhǎng)振(15-20s )。當(dāng)樁管底端接近地面標(biāo)高(2-3m)時(shí)，拔管尤應(yīng)謹(jǐn)慎。 (6)沉管拔出地面，確認(rèn)成樁符合設(shè)計(jì)要求后

4、，可用濕粘土封頂，然后移動(dòng)相機(jī)，繼續(xù)進(jìn)行下一根樁的施工。(7)發(fā)現(xiàn)施工中柱身混合料與樁間土有上涌現(xiàn)象，應(yīng)采用隔排, 隔根跳打。打入式擠土工藝，一定要之1一意施工時(shí)相鄰樁之問的影響，如樁距小于3倍樁距，則采取跳打的施工工藝。 (8)當(dāng)樁管沉到硬上層或粘性軟大土層時(shí)進(jìn)行抽管，樁靴活瓣不宜立即張開，此時(shí)容易形成吊腳樁。這時(shí)可在開始拔管至0.5米的高度時(shí)，將樁管翻插幾下，使樁靴活瓣張開，混凝土隨之落下和振實(shí)。2.2 長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG 樁施工工藝在進(jìn)行CFG 樁施工前，應(yīng)做好充足的施工準(zhǔn)備，包括原材料（ 包括砂、碎石、水泥、粉煤灰、外加劑）在進(jìn)場(chǎng)前須確定種類、品質(zhì)，并送到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化驗(yàn)和做混合料配

5、合比實(shí)驗(yàn)；施工前場(chǎng)地的降水、開挖水電等需滿足CFG 樁施工要求，并按設(shè)計(jì)圖紙施放樁位。（1）鉆機(jī)就位。CFG 樁施工時(shí)，鉆機(jī)就位后，應(yīng)用鉆機(jī)塔身的前后和左右的垂直標(biāo)桿檢查塔身導(dǎo)桿，校正位置，使鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。（2）混合料攪拌?；旌狭蠑嚢枰蟀磁浜媳冗M(jìn)行配料，計(jì)量要求準(zhǔn)確，上料順序?yàn)?，先裝碎石或卵石，再加水泥、粉煤灰和外加劑，最后加砂，使水泥、粉煤灰和外加劑夾在砂、石之間，不易飛揚(yáng)和粘附在筒壁上，也易于攪拌均勻。每盤料攪拌時(shí)間不應(yīng)小于60 s。混合料塌落度控制在1620 cm。在泵送前混凝土泵料斗、攪拌機(jī)攪拌筒應(yīng)備好熟料。（3）鉆進(jìn)成孔。鉆孔開始時(shí)，關(guān)

6、閉鉆頭閥門，向 下移動(dòng)鉆桿至鉆頭觸及地面時(shí)，啟動(dòng)馬達(dá)鉆進(jìn)。一般應(yīng)先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔的偏差，以便及時(shí)糾正。在成孔過程中，若發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時(shí)，應(yīng)放慢進(jìn)尺，否則較易導(dǎo)致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。鉆進(jìn)的深度取決于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)，當(dāng)鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)預(yù)定標(biāo)高時(shí)，于動(dòng)力頭底面停留位置相應(yīng)的鉆機(jī)塔身處做醒目標(biāo)記，作為施工時(shí)控制樁長(zhǎng)的依據(jù)。（4）灌注及拔管。CFG 樁成孔達(dá)到設(shè)計(jì)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)禁先提管后泵料。成樁的提拔速度宜控制在23 m/min，成樁過程宜連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)避免因后臺(tái)供料慢而導(dǎo)致停機(jī)待料。若施工中因其他原因不

7、能連續(xù)灌注，須根據(jù)勘察報(bào)告和已掌握的施工場(chǎng)地的土質(zhì)情況，避開飽和砂土、粉土層，不得在這些土層內(nèi)停機(jī)。灌注成樁完成后，用水泥袋蓋好樁頭，進(jìn)行保護(hù)。施工中每根樁的投料量不得少于設(shè)計(jì)灌注量。（5）移機(jī)。當(dāng)上一根樁施工完畢后，鉆機(jī)移位，進(jìn)行下一根樁的施工。施工時(shí)由于CFG 樁排出的土較多，經(jīng)常將鄰近的樁位覆蓋，有時(shí)還會(huì)因鉆機(jī)支撐時(shí)支撐腳壓在樁位旁使原標(biāo)定的樁位發(fā)生移動(dòng)。因此，下一根樁施工時(shí)，還應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對(duì)需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位準(zhǔn)確。3、 工程成本分析3.1 CFG 樁材料組成振動(dòng)沉管樁工藝的樁體材料組成：水泥品種一般選用425 號(hào)；粗骨料可采用碎石，碎石粒徑為3050 mm；中等

8、粒徑的骨料為石屑，混合料中，石屑與碎石的組成比例用石屑率表示。根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，合理石屑率為0.250.33；粉煤灰既是細(xì)骨料，又有低標(biāo)號(hào)水泥作塌落度可按3 cm來控制，混合料的密度一般為2.22.3 g/cm3。實(shí)際工程中樁體配比也要根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧蟻碓辞闆r而定，對(duì)缺少粉煤灰地區(qū)，可以少用或不用粉煤灰，改用砂取代。長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓灌注成樁工藝的樁體材料組成：水泥品種一般選用425 號(hào)，如用高標(biāo)號(hào)水泥配制，則會(huì)水泥用量偏少，影響和易性及密實(shí)度，如用低標(biāo)號(hào)水泥配制，則會(huì)水泥用量過多，不經(jīng)濟(jì)；粗骨料可采用卵石、碎石和卵石與碎石混合的骨料，就混合料的可泵性而言，卵石最好，卵石與碎石混合料次之，碎石最差，

9、粗骨料粒徑受輸送管內(nèi)徑、動(dòng)力頭內(nèi)徑、鉆頭出料口大小的綜合因素控制，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，建議混合料粗骨料采用卵石時(shí)，最大粒徑為25 mm，采用碎石時(shí)，最大粒徑為20 mm；粉煤灰的細(xì)度（ 0.045 mm 方孔篩篩余百分比） 不大于45%，即應(yīng)選用級(jí)或級(jí)以上等級(jí)的粉煤灰；砂宜采用細(xì)砂；泵送劑，是一種用于勉強(qiáng)可泵的混凝土，對(duì)CFG 樁混合料，當(dāng)泵送性能滿足施工要求時(shí)，可以不摻泵送劑。泵送CFG 樁混合料塌落度，既要滿足試塊強(qiáng)度要求，又要滿足可泵性要求，綜合各種因素，CFG 樁混合料塌落度最好控制在1620 mm，盡量取低值。3.2 對(duì)比分析圖表按10m3CFG 樁（40 cm）成樁體積分析消耗量編號(hào)費(fèi)用

10、名稱單位單價(jià)(元)震動(dòng)沉管CFG樁長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁消耗量費(fèi)用（元）消耗量費(fèi)用（元）1人工工日22.617.44388.211.45254.92普通水泥425號(hào)kg0.261784463.83200832.03碎石20以內(nèi)m330.37.37223.44碎石40以內(nèi)m326.87.93212.65石屑m3152.7741.66細(xì)砂m314.55.1674.87粉煤灰Kg0.02214442.94801.08水t0.382.020.8135109.49泵送劑(硅藻土)kg0.81135109.410其他材料費(fèi)元145.7145.752.452.411混凝土攪拌機(jī)400L臺(tái)班88.610.4338.50.4338.512汽車起重機(jī)16t臺(tái)班621.10.85526.813混凝土泵30 m3/h臺(tái)班564.60.96542.014振動(dòng)沉拔樁臺(tái)班891.30.87774.515履帶式長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)臺(tái)班520.01.6832.017其他機(jī)械使用費(fèi)元1.0015.9215.9215.9215.92工料機(jī)小計(jì)元2551.42985.9其中:人工費(fèi)元388.2254.9材料費(fèi)元807.41302.6機(jī)械費(fèi)元1355.71428.