客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)軟基處理CFG樁施工技術(shù)總結(jié)

1、客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)軟基處理CFG樁施工技術(shù)總結(jié) 摘要 近年來(lái)，由于鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的高速發(fā)展，采用混凝土CFG樁對(duì)地基進(jìn)行加固成為在軟土地基上填筑路基的常用手段。筆者對(duì)目前本單位施工的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)CFG樁施工地段進(jìn)行了調(diào)查研究，對(duì)CFG樁加固軟基施工進(jìn)行了總結(jié)，可為類(lèi)似工程的CFG樁加固軟基施工提供借鑒。     摘要：近年來(lái)，由于鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的高速發(fā)展，采用混凝土CFG樁對(duì)地基進(jìn)行加固成為在軟土地基上填筑路基的常用手段。筆者對(duì)目前本單位施工的客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)CFG樁施工地段進(jìn)行了調(diào)查研究，對(duì)CFG樁加固軟基施工進(jìn)行了總結(jié)，可為類(lèi)似工程的CFG樁加固軟基施工提供借鑒。  

2、;   關(guān)鍵詞：軟基處理 CFG樁 施工技術(shù)     一、工程概況及施工要求     研究范圍內(nèi)工程概況：共研究四處CFG樁加固軟基地段，樁徑均為0.5m，樁長(zhǎng)4m9.5m，樁間距1.6m、1.8m，正方形布置，總計(jì)數(shù)量29.5萬(wàn)延米。施工完畢后經(jīng)自檢及第三方檢測(cè)，樁身完整性及復(fù)合地基承載力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。施工要求：樁長(zhǎng)穿透軟土至持力層，嵌入持力層深度不小于1.0m。樁體材料由碎石、石屑、粉煤灰、水泥配合而成，抗壓強(qiáng)度不小于15Mpa。樁位允許偏差：縱橫向50mm，垂直度偏差不大于1%

3、。     二、施工工藝     常用的施工方法有振動(dòng)沉管成樁、長(zhǎng)螺旋管內(nèi)泵壓混凝土成樁兩種。兩種施工工藝特點(diǎn)對(duì)照見(jiàn)表1。         1、試樁。在大面積展開(kāi)施工前對(duì)所在工點(diǎn)進(jìn)行試樁，通過(guò)試樁復(fù)核地質(zhì)資料，確定各項(xiàng)施工參數(shù)。試樁結(jié)束，編寫(xiě)試樁工藝性報(bào)告，為大面積施工提供依據(jù)。試樁數(shù)量不少于2根。試樁程序：報(bào)審試樁方案工藝性試樁檢測(cè)。試樁注意事項(xiàng)：1）試樁在設(shè)計(jì)地質(zhì)鉆孔旁邊或者重新進(jìn)行了地質(zhì)鉆探，已探明了地層的地方進(jìn)行，這樣才能準(zhǔn)確記

4、錄鉆機(jī)進(jìn)入持力層的電流大小。2）不同機(jī)型、不同持力層地層，鉆頭進(jìn)入持力層的電流值大小均不一樣，所以不同的機(jī)型在同一地段、同一機(jī)型在不同地段均要進(jìn)行試樁，以確定進(jìn)入持力層的電流值大小。(2)檢測(cè)： 試樁結(jié)束28天后，全長(zhǎng)鉆取芯樣，檢測(cè)樁身混凝土密實(shí)度、強(qiáng)度、樁身直徑、垂直度等，編寫(xiě)工藝性試驗(yàn)報(bào)告。     2、工藝參數(shù)。(1)QB-60型振動(dòng)沉管樁機(jī)。1）混凝土理論配和比：水泥(155Kg):粉煤灰(155Kg):碎石(1041Kg):砂(859Kg):外加劑(2.48Kg):水(150Kg)。2）坍落度:出機(jī)坍落度控制在60mm80mm，入管坍落度控制在

5、40mm50mm。3）拔管速度：在一般土層中控制在1.21.5m/min，在軟弱土層中控制在0.60.8m/min。4）混凝土灌注充盈系數(shù)：1.31.4。5）進(jìn)入持力層電流值：110A。為減小對(duì)相鄰樁的擠壓，施工時(shí)采用跳排施工。(2)ZBL-800B型長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)。1）混凝土理論配和比：水泥(204Kg):粉煤灰(136Kg)：碎石(1067Kg):砂(773Kg):外加劑(2.72Kg):水(160Kg)。2）混凝土坍落度:160mm180mm。3）泵壓混凝土充盈系數(shù):1.21.3。施工時(shí)以流水順序，向后依次退打。     3、振動(dòng)沉管樁機(jī)施工工藝。(1

6、)施工前準(zhǔn)備。平整場(chǎng)地、清除障礙物；測(cè)量放樣，確定樁位準(zhǔn)確位置，放樣樁位后打入木樁或點(diǎn)白灰做標(biāo)記；在樁機(jī)沉管表面標(biāo)出明顯的進(jìn)尺標(biāo)記，并根據(jù)樁長(zhǎng)、沉管入土深度確定機(jī)架高度和沉管長(zhǎng)度。(2)施工步驟。鉆機(jī)按設(shè)計(jì)樁位就位，調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1%；根據(jù)試樁時(shí)確定的進(jìn)入持力層的電流值來(lái)控制沉管深度。沉管過(guò)程中每1m記錄電流表電流一次，并對(duì)土層變化處予以說(shuō)明；拌合水泥、粉煤灰、砂、碎石等混合料，拌合時(shí)間為12min。向管內(nèi)投放混凝土?xí)r，投放數(shù)量不應(yīng)小于設(shè)計(jì)量，如果灌注混凝土不足，可以在拔管過(guò)程中向管內(nèi)補(bǔ)給。遇到飽和砂土或飽和粉土層時(shí)，不得停機(jī)待料，以免造成混合料離析、樁身縮徑、斷樁和

7、夾泥等。每拔管0.51.0m，留振510s，如此反復(fù)，直至樁管全部拔除。混凝土投放量與拔管速度相配合，邊投放邊拔管，保持連續(xù)灌注。機(jī)械移位，重復(fù)上述步驟進(jìn)行施工。(3)注意事項(xiàng)。拔管速度在一般土層中控制在1.21.5m/min，在軟弱土層中控制在0.60.8m/min，拔管過(guò)程中不允許反插。施工樁頂標(biāo)高要高于設(shè)計(jì)標(biāo)高50cm，樁頂浮漿厚度不超過(guò)20cm。鉆機(jī)支撐腳經(jīng)常會(huì)壓在樁位旁，使原標(biāo)定的樁位發(fā)生偏移，所以在進(jìn)行下一根樁施工時(shí)，要根據(jù)軸線(xiàn)或周?chē)鷺兜奈恢脤?duì)需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位正確。     4、長(zhǎng)螺旋樁機(jī)施工工藝。(1)施工前準(zhǔn)備工作。同振動(dòng)沉

8、管樁機(jī)。(2)施工步驟。鉆機(jī)就位：鉆機(jī)就位時(shí)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%。鉆進(jìn)成孔:鉆孔開(kāi)始時(shí)，關(guān)閉鉆頭閥門(mén)，向下移動(dòng)鉆桿至地面，啟動(dòng)馬達(dá)鉆進(jìn)。鉆進(jìn)時(shí)一般要先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔的偏差，及時(shí)糾正。在成孔過(guò)程中如果鉆桿搖晃或難鉆時(shí)，要放慢進(jìn)尺，否則容易導(dǎo)致樁孔嚴(yán)重偏斜，甚至使鉆桿、鉆具扭斷或損毀。泵送混凝土及提鉆:鉆頭鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開(kāi)始泵送混凝土。長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)混凝土坍落度控制在160180mm，每盤(pán)料攪拌時(shí)間不小于60s。當(dāng)鉆桿芯管充滿(mǎn)混凝土后開(kāi)始拔管，混凝土泵送量要與拔管速

9、度相配合，邊灌注邊提鉆，保持連續(xù)灌注，均勻提升，做到鉆頭始終埋入混凝土內(nèi)1m左右。嚴(yán)禁先提鉆后泵送混凝土。機(jī)械移位，重復(fù)上述步驟進(jìn)行施工。(3)注意事項(xiàng)。長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)排出的土較多，經(jīng)常將鄰近的樁位覆蓋，有些還會(huì)出現(xiàn)鉆機(jī)支撐腳壓在樁位旁，使原標(biāo)定的樁位偏移。所以，在進(jìn)行下一根樁施工時(shí)，要根據(jù)軸線(xiàn)或周?chē)鷺兜奈恢脤?duì)需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位正確。     5、CFG樁進(jìn)入持力層確定。振動(dòng)沉管樁機(jī)主要是通過(guò)鉆進(jìn)過(guò)程中電流值的變化來(lái)判斷是否進(jìn)入了持力層。電流值在軟土中較小且平穩(wěn)，到達(dá)持力層時(shí)電流值較大且上升較快。鉆頭到達(dá)持力層時(shí)的電流值通過(guò)試樁確定。實(shí)際施工時(shí)按

10、進(jìn)入持力層的電流值來(lái)控制樁長(zhǎng)，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)僅做參考。長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)在進(jìn)入持力層時(shí)電流變化不明顯，難以根據(jù)電流變化來(lái)判斷是否進(jìn)入了持力層。在施工時(shí)樁長(zhǎng)按以下方法確定：鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度取出土樣，量出持力層頂面距地面的高度，再加上設(shè)計(jì)要求進(jìn)入持力層的深度即為所需施工的樁長(zhǎng)。施工中要經(jīng)常驗(yàn)證樁長(zhǎng)，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。     6、過(guò)程控制要點(diǎn)。在施工過(guò)程中，嚴(yán)格控制振動(dòng)沉管樁機(jī)的拔管速度，要始終保持均勻一致，并很好地控制留振時(shí)間，以免因混凝土產(chǎn)生離析，造成樁體強(qiáng)度不均勻。振動(dòng)沉管樁機(jī)的振動(dòng)力較大，成樁時(shí)必須采用跳排或跳樁施工，中間輪空的樁，要待周?chē)鷺痘炷翉?qiáng)度達(dá)到施工圖標(biāo)示強(qiáng)

11、度的60%以上，方可施打。采用這種施工方法可防止斷樁、縮徑等質(zhì)量通病。密實(shí)砂層和較硬的土層，不宜選用振動(dòng)沉管法成樁，以防振動(dòng)擠密使土的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，密度減小，承載力降低。整個(gè)施工過(guò)程中，安排技術(shù)人員旁站監(jiān)督，并作好施工原始記錄，記錄鉆壓電流值、孔深、單孔混凝土灌入量、堵管及處理措施等。     7、質(zhì)量檢測(cè)。CFG樁施工完畢要進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目有：（1）樁位偏差、樁體有效直徑、樁體混凝土強(qiáng)度等。（2）低應(yīng)變檢測(cè)樁身完整性。（3）復(fù)合地基承載力檢測(cè)地基加固效果。研究范圍內(nèi)CFG樁加固地基后設(shè)計(jì)要求的復(fù)合地基承載力要達(dá)到198KPa、274.2KPa、307

12、.9KPa三種，實(shí)際檢測(cè)結(jié)果均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。低應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果：類(lèi)樁70%，其余為類(lèi)樁，出現(xiàn)個(gè)別類(lèi)樁，樁身完整性較好。     三、施工過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題及預(yù)防措施     1、振動(dòng)沉管成樁常見(jiàn)問(wèn)題及預(yù)防措施。(1)縮徑。1）產(chǎn)生的主要原因分析：在地下水位以下或在飽和淤泥質(zhì)土中振動(dòng)沉管時(shí)，土受到強(qiáng)制擾動(dòng)擠壓，土中空氣和水不能很快擴(kuò)散，局部產(chǎn)生孔隙水壓力，當(dāng)套管拔出時(shí)，混凝土強(qiáng)度尚低，部分樁體受擠縮徑。樁間距過(guò)小，施工時(shí)受鄰樁擠壓。拔管速度過(guò)快，混凝土來(lái)不及下落，而被泥土填充。混凝土過(guò)于干硬或和易性差，拔管時(shí)對(duì)混凝土產(chǎn)生摩

13、擦力或管內(nèi)混凝土量過(guò)少，混凝土出管的擴(kuò)散性差，引起縮徑。2）預(yù)防措施及處理方法：施工時(shí)每次向管內(nèi)盡量多裝混凝土，使其自重抵消樁身所受的孔隙水壓力。一般使管內(nèi)混凝土高于地面或地下水位1.0m1.5m，使之有一定的擴(kuò)散力。樁間距過(guò)小，采用跳打法施工。拔管速度不得大于0.81.0m/min。用和易性好的低流動(dòng)性混凝土灌注。(2)斷樁。1）產(chǎn)生的主要原因。拔管速度過(guò)快，混凝土尚未流出套管，周?chē)耐裂杆倩靥?，形成斷樁。在流態(tài)淤泥質(zhì)土中，孔壁不能自持，灌注的混凝土密度大于流態(tài)淤泥質(zhì)土密度，造成混凝土在該層中坍塌。樁中心距過(guò)小，打鄰樁時(shí)受擠壓斷裂，或混凝土終凝不久，受振動(dòng)和外力擾動(dòng)斷裂。2）預(yù)防措施及處理方

14、法：采用跳打法施工。跳打要在相鄰成型的樁達(dá)到施工圖標(biāo)示強(qiáng)度的60%以上進(jìn)行。嚴(yán)格控制拔管速度，一般為1.01.5m/min；對(duì)于松散性和流態(tài)淤泥質(zhì)土，不宜多振，要邊振動(dòng)邊拔管。已出現(xiàn)斷樁，采用復(fù)打法解決。(3)樁身夾泥。1）產(chǎn)生的主要原因：在飽和淤泥質(zhì)土層中，拔管速度過(guò)快，混凝土骨料粒徑過(guò)大，塌落度過(guò)小，混凝土還未流出管外，土即涌入樁身，造成樁身夾泥。2）預(yù)防措施及處理方法：控制拔管速度和混凝土骨料粒徑，拔管速度以0.81.0m/min為宜；混凝土應(yīng)拌制均勻，和易性好。     2、長(zhǎng)螺旋成樁常見(jiàn)問(wèn)題及預(yù)防措施。(1)堵管。1）產(chǎn)生的主要原因：A、拌合料

15、配合比不合理。當(dāng)拌合料中的細(xì)骨料和粉煤灰用量較少時(shí)，拌合料和易性不好，常發(fā)生堵管。B、拌合料拌制質(zhì)量有缺陷。坍落度太大的拌合料，易產(chǎn)生泌水、離析，造成堵管現(xiàn)象發(fā)生。坍落度太小，拌合料在輸送管內(nèi)流動(dòng)性差，也容易造成堵管。C、施工操作不當(dāng)。2）預(yù)防措施及處理方法。混凝土配合比要注意細(xì)骨料和粉煤灰的摻加量，特別是注意粉煤灰摻量宜控制在120140kg/m3左右?；炷撂涠瓤刂圃?60200mm，若拌合料可泵性差，可適量摻入泵送劑。鉆桿進(jìn)入土層預(yù)定高程后，開(kāi)始泵送混凝土，管內(nèi)空氣從排氣閥排出，待鉆桿芯管及輸送管充滿(mǎn)混凝土且呈連續(xù)體后，應(yīng)及時(shí)提鉆，保證混凝土在一定壓力下灌筑成樁。  

16、0;  3、類(lèi)樁處理。CFG樁在進(jìn)行低應(yīng)變檢測(cè)樁身完整性時(shí)，會(huì)出現(xiàn)個(gè)別的類(lèi)樁，對(duì)此類(lèi)類(lèi)樁，采用以下方案處理。(1)接樁。對(duì)于斷樁部位較淺的樁(1.5m內(nèi))，采用接樁的辦法進(jìn)行處理，具體做法:1）根據(jù)檢測(cè)出的樁身缺陷深度，人工挖槽至樁身缺陷處。2）清理樁身表面，找出斷樁部位，鑿除上部混凝土，鑿平樁頭，并用水沖洗干凈。3）對(duì)下部樁身進(jìn)行低應(yīng)變檢測(cè)，檢測(cè)下部樁身的完整性。4）如果下部樁身完整，即可立模澆注混凝土至樁頂。接樁混凝土強(qiáng)度比設(shè)計(jì)強(qiáng)度高一等級(jí)，采用C20混凝土，接樁直徑比設(shè)計(jì)直徑每側(cè)各加大0.1m。5）混凝土澆注時(shí)，采用小型插入式振動(dòng)棒振搗。接樁過(guò)程中要注意樁間土的保護(hù)，不得擾動(dòng)相鄰樁。6）混凝土強(qiáng)度達(dá)到60%以上時(shí)及時(shí)拆模回填土，回填時(shí)要對(duì)稱(chēng)夯填密實(shí)，注意減小對(duì)樁身的擾動(dòng)。7）對(duì)整樁再次進(jìn)行低應(yīng)變檢測(cè)，確認(rèn)整樁的完整性。如果下部樁身不完整或接樁后不完整，此樁按報(bào)廢處理，進(jìn)行補(bǔ)樁。(2)補(bǔ)樁。如果斷樁部位較深(大于1.5m)，則受場(chǎng)地及地下水的影響，開(kāi)挖通常比較因難，這時(shí)采用補(bǔ)樁的方