長螺旋鉆孔壓灌CFG樁復(fù)合地基施工工法

1、無循環(huán)鉆孔灌注樁施工工法前言1隨著我國基礎(chǔ)建設(shè)的大力發(fā)展，無循環(huán)鉆孔灌注樁（旋挖樁）施工被廣泛應(yīng)用到高速公路、鐵路、城市道路、工業(yè)和民用建筑等各個領(lǐng)域。我公司自2000年以來已承接多項采用該技術(shù)的工程項目，施工灌注樁4000余根，獲取了優(yōu)異的經(jīng)濟效益與社會效益。為進一步實行無循環(huán)鉆孔灌注樁（旋挖樁）技術(shù)的應(yīng)用，在結(jié)合以往施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，特編制本施工工法。工法特點施工效率高、成樁質(zhì)量可靠、泥漿排放量?。ㄅc傳統(tǒng)鉆孔灌注樁對照）。施工時無振動，防范擾動已施工的樁和對周邊建筑物產(chǎn)生的不良影響。適用范圍廣，無循環(huán)鉆孔灌注樁適用于穿越填土、粘性土、粉土、砂土、碎（礫）石土層、風(fēng)化巖層以及地質(zhì)情況復(fù)雜、夾

2、層多、起伏變化較大的軟質(zhì)巖層。樁長可達65m，可發(fā)揮樁身全長的摩擦阻力作用，并擁有很好的端承作用。適用范圍單樁承載力要求高的道路橋梁、工業(yè)和民用建筑。可適用于深基坑支護工程排樁施工?？蛇m用于對噪音、振動和泥漿污染要求嚴格的場所施工。工藝原理復(fù)合地基是在天然地基中設(shè)置必然比率的加強體，并由原土和加強體共同擔(dān)當由基礎(chǔ)傳來的建筑物荷載。CFG樁是由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌和形成的樁，CFG樁和樁間土、褥墊層一起形成CFG樁復(fù)合地基。長螺旋鉆孔壓灌CFG樁采用長螺旋鉆機鉆進成孔，并由混凝土輸送泵經(jīng)過中空鉆桿泵送混合料，同步提鉆而成樁。褥墊層技術(shù)是CFG樁復(fù)合地基的一項要點技術(shù)。褥墊層能保證樁、土共

3、同擔(dān)當荷載，經(jīng)過調(diào)整褥墊層的厚度還能夠調(diào)整樁、土垂直荷載和水平荷載分擔(dān)比；褥墊層還有減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中的作用。該工藝可發(fā)揮樁身全長的摩擦阻力的作用，并擁有很好的端承作用，經(jīng)過褥墊層的作用能充發(fā)散揮樁間土的承載能力，從而使地基承載力得以大幅度提升。施工工藝流程及操作要點1施工工藝流程圖鉆機移位5.2鉆機就位施工準備測量放線鉆機就位鉆進成孔壓灌混雜料成樁基槽開挖及樁頭辦理檢測及查收鋪設(shè)褥墊層復(fù)測樁位攪拌混雜料鉆機就位必定平穩(wěn)，液壓支腿要落在可靠處。調(diào)整鉆機立柱的垂直度，保證垂直度1%；鉆頭與樁點偏移不得大于20mm。5.3鉆進成孔開始鉆進前應(yīng)使出料口密封，在鉆進過程中不致張開，且在開始壓灌混雜

4、料時能經(jīng)過壓力打開；鉆頭剛接觸地面時應(yīng)慢速下鉆。在鉆進過程中，應(yīng)依照地層變化和動力頭工作電流顯示的結(jié)果，及時對鉆壓、轉(zhuǎn)速和鉆進速度進行合理調(diào)整，正常鉆進電流值一般為100A左右，不能夠高出140A的額定電流；如遇土層抱鉆桿或電流過大時，應(yīng)迅速剎住主卷揚進行空鉆，待電流值降到額定范圍或葉片上的土塊甩出電流正常后方可連續(xù)鉆進。鉆進過程中應(yīng)防范鉆進速度太快造成蹩鉆，可采用間歇式鉆進方法，即：鉆進空鉆鉆進，以利于被切割的巖土及時排出地面。鉆進過程中不宜反轉(zhuǎn)或提升鉆桿。如遇卡鉆、鉆機搖晃、偏斜或發(fā)出異常聲響時，應(yīng)馬上停鉆，查明原因，并采用相應(yīng)措施后方可連續(xù)作業(yè)。鉆進地下水位以下的砂類土?xí)r，應(yīng)有防范鉆桿內(nèi)

5、進水的有效措施；對飽和粘性土層可采用慢速高扭矩方式鉆孔；在硬土層中鉆孔，可合適向孔中加水；對牢固性較差的土層，不應(yīng)長時間空轉(zhuǎn)虛鉆，否則機械強力擾動會造成竄孔或孔壁坍塌。鉆進過程中發(fā)現(xiàn)竄孔時應(yīng)合理提升鉆頭鉆進速度或采用隔樁、隔排跳打的方法。鉆至設(shè)計深度后，應(yīng)空鉆3060s，待電流牢固后停鉆，并向后臺發(fā)出泵送混雜料信號，作好泵送準備。鉆孔產(chǎn)生的土方及時清理外運，省得占用施工場所，影響后續(xù)施工。5.4攪拌混雜料依照樁身混雜料的設(shè)計強度等級，經(jīng)過試驗確定混雜料配合比，粉煤灰摻量宜為6080kg/m3，坍落度宜為160200mm?；祀s料攪拌嚴格按配合比計量上料，每盤攪拌時間很多于90s；質(zhì)檢員應(yīng)經(jīng)常進行

6、抽檢，以保證混雜料的和易性、析水性和坍落度滿足施工質(zhì)量要求，按要求制作混雜料試塊，并編號、記錄、養(yǎng)護和送檢。冬季施工時混雜料入孔溫度不低于5，混雜料可使用熱水攪拌以提升溫度。水溫不得超過60，否則會造成混雜料的早凝，產(chǎn)生堵管，影響混雜料的強度。所有資料必定經(jīng)檢驗合格方可使用。5.5壓灌混雜料混凝土泵應(yīng)依照樁徑選型，布置地址應(yīng)與鉆機的施工序次相當合；泵管部署應(yīng)盡量減少彎道，盡可能保持水平，長距離泵送時泵管下面應(yīng)墊實，泵與鉆機距離不宜高出60m。泵管和高強柔性管必定用卡環(huán)連接牢靠，保持管道暢達，卡環(huán)更換后必定沖洗干凈并做好防銹辦理。混雜料輸送管道要如期沖洗，防范管內(nèi)有混雜料的結(jié)硬塊造成擁堵。混雜料

7、的泵送應(yīng)連續(xù)進行，當鉆機移位時，混凝土泵料斗內(nèi)的混雜料應(yīng)連續(xù)攪拌，泵送混合料時，料斗內(nèi)混雜料的高度不得低于400mm，以防吸進空氣造成擁堵。灌注首次混雜料時應(yīng)逗留1020s加壓，再緩慢提升鉆桿。提鉆速度應(yīng)依照土層情況確定，且應(yīng)與混凝土泵送量相般配，保證管內(nèi)有必然高度的混雜料；泵送混雜料過程中，混凝土泵工作壓力值為3.04.0MPa。當氣溫高于30時，宜在輸送泵管上覆蓋隔熱資料如麻袋、草袋，每隔一段時間灑水濕潤，以防管內(nèi)混雜料失水離析，造成擁堵泵管。冬期施工時，輸送泵管及彎頭均需做防凍保護，防范混雜料凍結(jié)造成堵管。泵送混雜料過程中，遇到輸送管道擁堵時必定馬上停止泵送，并進行泵送的逆操作，直到采用

8、措施除掉擁堵后方可連續(xù)泵送；若鉆頭、鉆桿擁堵時，必定馬上停止泵送，進行泵送的逆操作，并將鉆桿拔出地面，除掉擁堵后重新對準原樁位鉆至設(shè)計深度，再重新泵送混雜料。若非連續(xù)施工，應(yīng)分別用水和砂漿濕潤和潤滑料斗、分配閥及輸送管道，保證管道暢達，以防泵送混雜料時發(fā)生擁堵現(xiàn)象。遇到設(shè)備出現(xiàn)故障不能夠正常施工時，為防范泵送混雜料因長時間阻滯造成堵管，必定每隔1520min按以下程序進行一次：泵送泵送的逆操作泵送泵送的逆操作。壓灌樁的充盈系數(shù)應(yīng)不小于1.2，樁身混雜料超灌高度不宜小于600mm。鉆機前臺指揮員一準時刻指揮和監(jiān)控鉆桿的提升速度，與輸送泵操作工相互注意對方傳達的信號，確定泵送、停泵、提鉆和停止提鉆

9、的機會，保證混雜料泵送量和鉆桿提升速度同步，并控制樁頂標高和超灌量。若因土層原因發(fā)生竄孔，當提鉆壓灌混雜料至竄孔土層時，應(yīng)停止提鉆，連續(xù)泵送混雜料直到竄孔樁混雜料頂面上升至原位。5.6基槽開挖及樁頭辦理長螺旋壓灌砼樁施工達成，待樁體達到必然強度，方可進行基槽開挖。對基槽開挖，若是設(shè)計樁頂標高離地表不深（一般不大于1.5m），宜考慮采用人工開挖，不但可防范對樁體和樁間土產(chǎn)生不良影響，還可防范對設(shè)計樁頂標高以下的樁體產(chǎn)生損害，而且比較經(jīng)濟。若是基槽較深或開挖面積大，采用人工開挖效率太低，可采用機械和人工結(jié)合開挖，并盡量采用小型機械，不能對設(shè)計樁頂標高以下的樁體產(chǎn)生損害。對中、高矯捷性土應(yīng)盡量防范擾

10、動樁間土，必定留置足夠的人工開挖厚度，留置厚度與樁體強度和土質(zhì)條件相關(guān)，一般不宜小于700mm。樁頭辦理：基槽開挖后，設(shè)計樁頂標高以上部分樁頭需要截除。截除樁頭宜采用小鑿沿樁周邊對稱截樁，最好采用截樁器截樁；不能用重錘等直接敲擊樁頭，也不能采用推倒樁優(yōu)等簡單造成對樁體產(chǎn)生破壞的方法辦理樁頭。5.7鋪設(shè)褥墊層褥墊層是由粗砂、中砂、級配砂石或碎石等粒狀資料組成的散體墊層。碎石粒徑宜為830mm，但不宜采用卵石。褥墊層壓實后厚度H一般為150300mm，當樁徑大或樁距大時宜取高值，施工時先按設(shè)計虛鋪厚度（h=H/）虛鋪，再采用靜力壓實法均勻壓實至設(shè)計厚度，并滿足夯填度0.9的要求。當基礎(chǔ)底面下樁間土

11、的含水量較小時也可采用動力夯實法。對較干的砂石資料，虛鋪后可合適灑水再行碾壓或夯實。資料與設(shè)備6.1資料所用資料均應(yīng)吻合設(shè)計和規(guī)范要求。水泥：應(yīng)當擁有優(yōu)異的保水性能，使混雜料在泵送過程中不易泌水，一般采用強度等級為32.5MPa的水泥。粉煤灰：細度不大于45%的級或級以上等級。碎石：粒徑為525mm的碎（卵）石。砂：中粗黃砂。泵送劑：必要時可按規(guī)定摻入。6.2設(shè)備長螺旋鉆機：一般為液壓步履式鉆機或走管式鉆機，配有能滿足鉆進要求的動力頭和鉆頭，與設(shè)計樁長樁徑相般配的鉆桿?；炷凛斔捅茫喊词┕け盟鸵罂裳b備HBT30A、HBT40、HBT50或HBT60等型號，配有足夠長的高強柔性管和泵管及卡環(huán)。

12、混凝土攪拌機：每臺套機組應(yīng)裝備12臺0.5m3逼迫式攪拌機。質(zhì)量控制質(zhì)量檢驗按建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量查收規(guī)范GB50202-2002和建筑地基辦理技術(shù)規(guī)范JGJ79-2002的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。施工時應(yīng)及時做好施工記錄，控制好混雜料坍落度、樁位偏差、褥墊層厚度、夯填度，及時做好樁體試塊，防范擾動樁間土等。常有的施工質(zhì)量問題防治（見表）表常有的施工質(zhì)量問題防治問題主要原因辦理方法場所不平將地面辦理平展樁孔傾斜樁架不豎直調(diào)整垂直度鉆頭底兩側(cè)土層軟硬不均減少鉆壓、控制鉆進速度。鉆具沒固定加裝導(dǎo)向圈、固定鉆具和鉆桿。提升鉆桿過快提鉆速度應(yīng)依照土層情況確定，且與混凝土泵送量相般配，保證管內(nèi)有必然高度的混雜

13、料，帶壓提鉆。斷樁和縮徑壓灌混雜料長時間中斷回填后對準原樁位重新鉆進后再泵送混雜料混雜料質(zhì)量不合格調(diào)整不合理的混雜料配合比，除掉粗骨料中的大塊石，保證攪拌時間，防范混雜料離析。樁端或樁頂施工中應(yīng)經(jīng)常檢查排氣閥的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)擁堵及時排氣閥擁堵沖洗勸導(dǎo)；如已出現(xiàn)此問題應(yīng)及時清理并補澆混凝空芯土。安全措施特別工種操作人員必定持證上崗，嚴格遵守操作規(guī)程，不得擅離工作崗位。施工所用的安全防范用品、用具齊全有效；機械、工具吻合安全要求。施工人員按規(guī)定著裝和使用防范用品、用具。加強設(shè)備的運行保護管理，發(fā)現(xiàn)問題及時辦理，除掉事故隱患，保證安全生產(chǎn)。施工用電吻合規(guī)范要求，電纜線路必定按要求埋地或架空敷設(shè)，防范

14、機械損害和介質(zhì)腐化；電器設(shè)備必定圓滿。高空作業(yè)時必定系安全帶、穿防滑軟底鞋；患有高血壓、恐高癥、心臟病等高處不適癥者嚴禁上機架作業(yè)?；炷帘帽霉芎透邚娙嵝怨鼙囟ㄟB接固定牢靠。泵送混雜料時應(yīng)有專人指揮,防范因排氣不暢和操作失誤造成爆管形成損害。在暴風(fēng)雨、大雪、雷雨天氣應(yīng)停止施工；六級以上暴風(fēng)時，應(yīng)加纜繩保護鉆機機架。受工程影響的建（構(gòu)）筑物，應(yīng)采用合適措施加以保護。環(huán)推薦措易于引起粉塵的細料或松弛料應(yīng)覆蓋運輸，施工中應(yīng)防范水泥、粉煤灰等揚撒。廢水、廢油應(yīng)集中收集辦理，減小對水體、土壤的污染。使用機械設(shè)備時，要采用合適措施減少噪聲、廢氣等的污染。對駛出施工現(xiàn)場的車輛應(yīng)進行沖洗，防范攜帶泥土。效益解

15、析能夠解決其他方法辦理不了的工程技術(shù)難題。施工效率高、質(zhì)量簡單控制、工程造價廉價。由于樁體資料能夠摻入工業(yè)廢料粉煤灰，擁有環(huán)保功能，能夠節(jié)約水泥用量12%20%，不需要使用鋼材，還能夠充發(fā)散揮樁間土的承載能力，樁間土可擔(dān)當總荷載的25%60%，節(jié)約大量建設(shè)投資。施工噪音低、無振動和泥漿污染。應(yīng)用實例我公司自2000年以來應(yīng)用本工法先后在30多項工程中施工樁2萬余根樁，獲取了優(yōu)異的經(jīng)濟效益與社會效益。武漢石化111#油灌工程地基座落在挖填方區(qū)，填方區(qū)高差達9米，沉降差要求控制在1%以內(nèi)，其他地基辦理手段無法解決，利用本工法能適應(yīng)于在特別復(fù)雜地質(zhì)條件下、對沉降差要求特別嚴格的工程的特點，經(jīng)過部署長短樁、調(diào)整置換率和調(diào)整樁進步入持力層深度，很好地解決了這一難題。武漢石化112#油灌工程8萬m3大