CFG樁施工工藝及質(zhì)量控制措施

CFG樁施工質(zhì)量控制及措施CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱,一般有三種成樁施工方法:振動沉管灌注成樁(適用于粉土、粘性土及素填土地基)、長螺旋鉆孔灌注成樁(適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實以上的砂土)和長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁(適用于粘性土、粉土、砂土以及對噪聲或泥漿污染要求嚴格的場地)。CFG樁復(fù)合地基,通過改變樁長、樁距、褥墊厚度和樁體配比,能使復(fù)合地基承載力幅度的提高有很大的可調(diào)性。它具有沉降變形小、施工簡單、造價低、承載力提高幅度大、適用范圍較廣、社會和經(jīng)濟效益明顯等特點,廣泛地用于工業(yè)廠房和民用住宅的地基處理和加固。CFG樁最常用的成樁施工方法有振動沉管灌注成樁和長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁兩種方法。1施工工藝流程長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料成樁施工工藝流程1.1鉆機就位將長螺旋鉆就位，調(diào)整鉆機水平并固定，專人檢查鉆頭錐尖對準樁位中線，螺旋鉆機就位后，司鉆人員根據(jù)鉆機架上的鉛垂調(diào)節(jié)鉆機垂直度，確保垂直度偏差≤1%。開鉆前對樁位進行復(fù)核，樁位點偏差不得大于30mm?？刂埔c：現(xiàn)場控制采用樁架上掛垂球的方法測量該孔的垂直度，也可采用鉆機自帶垂直度調(diào)整器控制鉆桿垂直度。每根樁施工前現(xiàn)場工程技術(shù)人員進行樁位對中及垂直度檢查，滿足要求后方可開鉆。每工班要有專人對鉆桿、鉆頭的直徑進行檢查，避免因鉆桿、鉆頭的磨損，而造成樁徑達不到要求。1.2鉆進成孔鉆孔開始前，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸地時，啟動馬達鉆進，先慢后快，同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正。當鉆頭到達設(shè)計樁長預(yù)定標高時，在動力頭底面停留位置相應(yīng)的鉆機塔身處作醒目標記，作為施工時控制孔深的依據(jù)，當動力底面達到標記處樁長即滿足設(shè)計要求。施工時還需考慮施工工作面的標高差異，作相應(yīng)增減?？刂埔c：在成孔過程中發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應(yīng)放慢進尺，防止鉆孔偏斜、位移和鉆具損壞。根據(jù)鉆機塔身上的進尺標記，成孔到達設(shè)計標高時，停止鉆進。1.3混合料攪拌。混合料攪拌必須集中拌合，按照配合比進行配料，每盤料攪拌時間按照普通混凝土的攪拌時間進行控制?？刂埔c：對每盤混合料，實驗人員都要進行塌落度的監(jiān)測，合格后方可進行混合料的投放。在成樁過程中抽樣作混合料試塊，每臺班做1組（3塊）試塊，測定其28天抗壓強度。按設(shè)計配比配制混合料,混合料坍落度宜為160mm～200mm。1.4灌注及拔管長螺旋鉆機鉆至設(shè)計標高，停止鉆進，泵車開始送料，管內(nèi)空氣從排氣閥排出，待鉆桿芯管及輸送管充滿拌合料且呈連續(xù)體后，應(yīng)及時提鉆保證拌合料在一定壓力下灌注成樁。一邊泵送，一遍拔管，嚴禁先提管后泵料和邊泵送邊旋轉(zhuǎn)提鉆。樁頂與施工作業(yè)面平齊，灌注完成后，樁頂采用濕黏土封頂，進行保護。黏土厚度應(yīng)滿足防凍和養(yǎng)護的要求。每根樁的投料量符合設(shè)計灌注量?？刂埔c：設(shè)專人指揮協(xié)調(diào)鉆機操作手和混合料泵操作手，保證泵送混凝土和提升鉆桿的默契配合，以確保成樁質(zhì)量。施工中應(yīng)保證排氣閥正常工作，施工中要求，沒工班經(jīng)常檢查排氣閥，防止排氣閥被水泥堵塞。在正常情況下，成樁的提拔速度宜控制在2m/min～3m/min,在含水砂層段內(nèi)，適當放慢提鉆速度，以防流沙造成塌孔、斷樁現(xiàn)象。提鉆的速率與混合料的泵送速率相協(xié)調(diào)，保證鉆桿孔內(nèi)混合料表面高度始終略高于鉆桿底出料口提鉆泵送過程中，旁站人員要經(jīng)常敲打輸送管，確認管內(nèi)混合料是否充實，以保證樁體密實。料泵操作手應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工情況調(diào)整最佳泵料的高度。鉆桿應(yīng)采用靜力提拔，保證連續(xù)提拔，嚴禁出現(xiàn)超速提拔。在灌注混合料時，對于混合料的灌入量控制采用記錄泵壓次數(shù)的辦法，對于同一種型號的輸送泵每次輸送基本上是一個固定值，根據(jù)泵壓次數(shù)來計量混合料的投放量。1.5移機當上一根樁施工完畢后，鉆機移位，進行下一根樁的施工。施工時由于CFG樁的土較多，經(jīng)常將臨近的樁位覆蓋，有時還會因鉆機支撐時支撐腳壓在樁位旁使原標定的樁位發(fā)生移動。因此，下一根樁施工時，應(yīng)根據(jù)灰樁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。控制要點：現(xiàn)場技術(shù)人員應(yīng)現(xiàn)場抽檢樁的高度是否達到要求，不合格的應(yīng)及時要求重鉆。2成樁常見施工質(zhì)量問題和控制措施長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工質(zhì)量問題和控制措施2.1堵管。堵管是長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率,增加工人勞動強度,還會造成材料浪費。特別是故障排除不暢時,使已攪拌的CFG樁混合料失水或結(jié)硬,增加了再次堵管的幾率,給施工帶來很多困難。產(chǎn)生堵管的原因有以下幾點:

（1）混合料配合比不合理。當混合料中的細骨料和粉煤灰用量較少時,當混合料中的粗骨料粒徑過大時，常發(fā)生堵管。因此，要實驗人員要嚴格控制混凝土配合比?；旌狭虾鸵仔圆缓?常發(fā)生堵管?？梢酝ㄟ^控制混合料的拌合時間來實現(xiàn)，一般拌合時間控制在90-120秒，具體攪拌時間根據(jù)實驗確定。混合料攪拌質(zhì)量有缺陷。在CFG樁施工中,混合料由混凝土泵通過剛性管、高強柔性管、彎頭最后到達鉆桿芯管內(nèi)?；旌狭显诠芫€內(nèi)借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線。坍落度太大的混合料,易產(chǎn)生泌水、離析,泵壓作用下,骨料與砂漿分離,摩擦力加劇,導(dǎo)致堵管。坍落度太小,混合料在輸送管路內(nèi)流動性差,也容易造成堵管。混合料坍落度宜為160mm～200mm。輸送管道泌水性不好。輸送管道泌水性不好，彎頭或接口常會因漏漿而導(dǎo)致堵管。施工前應(yīng)進行泌水性實驗?；炷凛斔凸茉O(shè)置不合理。根據(jù)工程實際情況當泵送距離較遠時，應(yīng)對混凝土輸送管進行固定，防止在泵送過程中混凝土輸送管的來回震動造成堵管現(xiàn)象的發(fā)生。輸送工作不連續(xù)。當因故間歇時，應(yīng)每隔5分鐘將混凝泵正反轉(zhuǎn)2-3圈，同時開動料斗攪拌器，防止料斗中的混凝土離析。常溫下間歇時間不宜大于30-40分鐘。當間歇時間過長或澆筑工作結(jié)束時，應(yīng)將管內(nèi)的混凝土排空，并予以清洗。施工操作不當。鉆孔進入土層預(yù)定標高后,開始泵送混合料,管內(nèi)空氣從排氣閥排出,待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)時提鉆。若提鉆時間較晚,在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出,容易造成管路堵塞。冬期施工措施不當。冬期施工時,混合料輸送管及彎頭均需做防凍保護,防凍措施不力,常常造成輸送管或彎頭處混合料的凍結(jié),造成堵管。冬施時,有時會采用加熱水的辦法提高混合料的出口溫度,但要控制好水的溫度,水溫最好不要超過60℃,否則會造成混合料的早凝,產(chǎn)生堵管,影響混合料的強度。設(shè)備缺陷。彎頭曲率半徑不合理也能造成堵管。彎頭與鉆桿不能垂直連接,否則也會造成堵管?；旌狭陷斔凸芤ㄆ谇逑?否則管路內(nèi)有混合料的結(jié)硬塊,還會造成管路的堵塞。2.2斷樁斷樁按部位可分為淺層斷樁和深層斷樁；按形式可分為一般性斷樁和操作失誤性斷樁。主要有以下幾點：施工機械的鉆頭和鉆桿直徑不能同時保證設(shè)計要求，在施工過程中應(yīng)力的重新分配和調(diào)整可能造成鉆孔縮徑。對于地下水位埋深較淺的地層施鉆，在提鉆的同時很可能形成負空隙水壓或真空現(xiàn)象，于是同時形成壓差地下水產(chǎn)生流動可能造成鉆孔縮徑或塌孔。對于砂土地層進行施鉆，由于砂土的粘聚力很小，在鉆進過程中的擾動以及鉆具的垂直度、鉆頭閥門開啟方式等問題都可以造成孔壁的不穩(wěn)定或坍塌。截樁方式不當造成的斷樁。這部分斷樁絕大部分是淺層斷樁?；炷亮抗嘧⒉蛔阍斐傻臄鄻?。斷樁的預(yù)防措施：（1）所有的施工機械必須滿足設(shè)計的技術(shù)參數(shù)要求，特別是鉆頭和鉆桿直徑和鉆具的垂直度要求，最好采用雙開門的鉆頭。（2）成樁過程應(yīng)連續(xù)，避免中途停機，尤其是在飽和砂土、松散砂土、粉土層內(nèi)停機。（3）嚴禁先拔管后泵料，拔管速度控制在2-3m/min。泵料要連續(xù)，嚴禁間歇式泵料。斷樁的處理工藝：（1）對于現(xiàn)場技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)未達到要求的樁，判斷其未達到凝固時，采用原地移機到不合格的樁孔位，重新鉆到原設(shè)計深度后，按要求灌注混凝土至孔口。（2）對于檢測階段發(fā)現(xiàn)的深層斷樁，一般要求在發(fā)現(xiàn)的斷樁旁邊進行補樁。（3）對于淺層斷樁，樁頂高程低于施工圖設(shè)計高程時，采用開槽或剔除樁頭，將混凝土面清洗干凈后進行接樁，可采用比樁體強度高一個等級的混凝土，接樁至施工圖設(shè)計高程，其戴帽的嵌入深度大于100mm，直徑比樁設(shè)計直徑大200mm，施工中注意保護好樁間土。（4）對于樁頭在20cm以內(nèi)的樁，破樁后由監(jiān)理工程師和技術(shù)員共同檢查，如認為存在質(zhì)量隱患的，剔除樁頭混凝土至密實段，然后進行接樁。2.3竄孔。在飽和粉土、粉細砂層中成樁經(jīng)常會遇到這種情況,打完X號樁后,在施工相鄰的Y樁時,發(fā)現(xiàn)未結(jié)硬的X號樁的樁頂突然下落,當Y號樁泵入混合料時,X號樁的樁頂開始回升,此種現(xiàn)象稱為竄孔。發(fā)現(xiàn)竄孔的條件有如下三條:（1）被加固土層中有松散飽和粉土、粉細砂;（2）鉆桿鉆進過程中葉片剪切作用對土體產(chǎn)生擾動;（3）土體受剪切擾動能量的積累,足以使土體發(fā)生液化。由于竄孔對成樁質(zhì)量的影響,施工中采取的預(yù)控措施:采取隔樁、隔排跳打方法，但跳打要求及時清除成樁時排出的棄土，否則會影響施工進度。設(shè)計人員根據(jù)工程實際情況,采用樁距較大的設(shè)計方案,避免打樁的剪切擾動。減少在竄孔區(qū)域的打樁推進排數(shù),減少對已打樁擾動能量的積累。如將一次打好幾排改為2排或1排，盡快離開已達成的樁。改進鉆頭、合理提高鉆頭鉆進速度。2.4樁頭空芯。主要是施工過程中,排氣閥不能正常工作所致。鉆機鉆孔時,