第14章-水泥粉煤灰碎石樁課件

地基處理

GroundTreatment重慶交通大學河海學院吳文雪地基處理

GroundTreatment重慶交通大學第14章水泥粉煤灰碎石樁法

Chapter14CementFlyashGravelPile§14.3

CFG樁復合地基的工程特性§14.2

加固原理§14.1

概述§14.4

CFG樁復合地基的設計計算§14.5

CFG樁復合地基的施工第14章水泥粉煤灰碎石樁法

Chapter14C14.1概述

14.1Introduction水泥粉煤灰碎石樁又稱為CFG樁，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和而成的高粘結強度樁，樁體和樁間土、褥墊層一起組成水泥粉煤灰碎石樁復合地基。14.1概述

14.1Introduction水我國從20世紀70年代起就開始利用碎石樁加固地基，在砂土和粉土中消除地基液化和提高地基承載力。后來逐漸把碎石樁的應用范圍擴大，用到塑性指數(shù)較大、擠密效果不明顯的粘性土中，以期提高地基的承載力。我國從20世紀70年代起就開始利用碎石樁加固地基，在砂土和粉但大量的工程實踐表明對這類土采用碎石樁加固，承載力提高幅度不大，原因在于：碎石樁屬于散體材料樁，本身沒有粘結強度，主要依靠周圍土體的約束來抵抗基礎傳來的荷載。土體越軟，對樁的約束作用越差，樁傳遞豎向荷載的能力越弱。CFG樁是針對碎石樁承載特性的上述不足加以改進繼而發(fā)展起來的。但大量的工程實踐表明對這類土采用碎石樁加固，承載力提高幅度不其機理在于：在碎石樁中摻加適量的石屑、粉煤灰和水泥，加水拌和形成一種粘結強度較高的樁體，使之具有剛性樁的某些性狀；一般情況下不僅可以全樁長發(fā)揮樁的側阻作用，當樁落在好土層時也能很好地發(fā)揮端阻作用，表現(xiàn)出很強的剛性樁性狀，復合地基的承載力得到較大提高。其機理在于：在碎石樁中摻加適量的石屑、粉煤灰和水泥，加水拌和各種材料的作用：CFG樁的骨干材料為碎石，系粗骨料；石屑為中等粒徑骨料，當樁體強度小于5MPa時，石屑的摻入可使樁體級配良好，對保證樁體強度起到重要作用。試驗表明，在相同的碎石和水泥摻量條件下，摻入石屑可比不摻入石屑強度增加50％左右；粉煤灰既是細骨料，又有低標號水泥的作用，可使樁體具有明顯的后期強度；水泥則為粘結劑，主要起膠結作用。各種材料的作用：CFG樁的骨干材料為碎石，系粗骨料；石屑為中優(yōu)點：（1）CFG樁樁體材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰，不配鋼筋以及充分發(fā)揮樁間土的承載能力，工程造價一般為樁基礎的1/3～1/2，經濟效益和社會效益非常顯著。（2）施工工藝上具有施工速度快、工期短、質量容易控制、工程造價低的特點。目前該方法已經成為許多地區(qū)應用最普遍的地基處理技術之一。優(yōu)點：（1）CFG樁樁體材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰，不配鋼筋

適用范圍：

CFG樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。對淤泥質土應按地區(qū)經驗或通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。水泥粉煤灰碎石樁復合地基屬于剛性樁復合地基，具有承載力提高幅度大，地基變形小等優(yōu)點。并可適用于多種基礎形式：條基、獨立基礎、箱基和筏基等。適用范圍：第14章--水泥粉煤灰碎石樁ppt課件第14章--水泥粉煤灰碎石樁ppt課件第14章--水泥粉煤灰碎石樁ppt課件CFG樁施工所需機具長螺旋鉆機CFG樁施工所需機具長螺旋鉆機振動沉拔樁錘振動沉拔樁錘泥漿護壁所采用的鉆機泥漿護壁所采用的鉆機CFG樁機CFG樁機CFG樁地基處理CFG樁地基處理CFG樁地基處理CFG樁地基處理CFG樁地基處理CFG樁地基處理§14.2

加固機理CFG樁加固軟弱地基，樁和樁間土一起通過褥墊層形成CFG樁復合地基。其加固軟弱地基的主要作用有三種：1）樁體作用；2）擠密作用；3）褥墊層作用。（一）樁體作用CFG樁不同于碎石樁，是具有一定粘結強度的混合料。在荷載作用下CFG樁的壓縮性明顯比周圍軟土小，因此基礎傳給復合地基的附加應力隨著地基的變形逐漸集中到樁體上，出現(xiàn)應力集中現(xiàn)象，復合地基的CFG樁起到了樁體作用?！?4.2加固機理CFG樁加固軟弱地基，樁和樁間土一起通（二）擠密作用

CFG樁采用振動沉管法施工，由于振動和擠壓作用使樁間土得到擠密。經加固后地基土的含水量、孔隙比、壓縮系數(shù)均有所減??；重度、壓縮模量均有所增加，說明經加固后樁間土已擠密。（三）褥墊層作用由級配砂石、粗砂、碎石等散體材料組成的褥墊，在復合地基中有如下幾種作用：（二）擠密作用1.保證樁土共同承擔荷載褥墊層的設置為CFG樁復合地基在受荷后提供了樁上、下刺入的條件，即使樁端落在好土層上，至少可以提供上刺入條件，以保證樁間土始終參與工作。2.減少基礎底面的應力集中當褥墊層厚度H＝0時，樁對基礎的應力集中很顯著，和樁基礎一樣，需要考慮樁對基礎的沖切破壞。1.保證樁土共同承擔荷載

當H大到一定程度后，基底反力即為天然地基的反力分布。一般地，當褥墊層厚度大于10cm時，樁對基礎底面產生的應力集中已顯著降低；當H為30cm時，應力集中已很小。所以褥墊層厚度取10－30cm為宜。3.調整樁土荷載分擔比復合地基樁、土荷載分擔，可用樁、土應力比n表示，也可用樁、土荷載分擔比表示。當H大到一定程度后，基底反力即為天然地基的反力分布。一般當褥墊層厚度H＝0，樁土應力比很大。在軟土中，樁土應力比n可以超過100，樁分擔的荷載相當大。當H很大時，樁土應力比接近1。此時樁的荷載分擔比很小。4.調整樁、土水平荷載的分擔試驗表明，褥墊層厚度越大，樁頂水平位移越小，即樁頂承受的水平荷載越小。大量實踐表明，褥墊層厚度不小于10cm時，樁體不會發(fā)生水平折斷，樁在復合地基中不會失去工作能力。當褥墊層厚度H＝0，樁土應力比很大。在軟土中，樁土應力比n褥墊層的合理厚度由上述知，①褥墊層厚度過小，樁對基礎將產生很顯著的應力集中，需考慮樁對基礎的沖切，這勢必導致基礎加厚。如果基礎承受水平荷載作用，可能造成復合地基中樁發(fā)生斷裂。②褥墊層厚度過小，樁間土承載能力不能充分發(fā)揮，要達到設計要求的承載力，必然要增加樁的數(shù)量或長度，造成經濟上的浪費。褥墊層的合理厚度③褥墊層厚度大，能夠充分發(fā)揮樁間土的承載能力。若褥墊層厚度過大，會導致樁土應力比等于或接近1。此時樁承擔的荷載太少，實際上復合地基中樁的設置已失去了意義。這樣設計的復合地基，其承載力不會比天然地基承載力有較大的提高，而且建筑物的沉降也大。綜合以上分析，結合大量的工程實踐，同時考慮到技術上可靠、經濟上合理，褥墊層厚度取10～30cm為宜。③褥墊層厚度大，能夠充分發(fā)揮樁間土的承載能力。若褥墊層厚度過14.4CFG樁復合地基工程特性

14.4FeaturesofCFGCompositeFoundation1、承載力提高幅度大、可調性高2、適應范圍廣3、剛性樁的性狀明顯4、樁體的排水作用5、時間效應14.4CFG樁復合地基工程特性

14.4Feat1、承載力提高幅度大、可調性強CFG樁的樁長可以從幾米到二十多米，并且可全樁長發(fā)揮樁的側阻力，樁承擔的荷載占總荷載的百分比可在40%～75%之間變化，使得復合地基承載力大幅度提高并具有很大的可調性。當?shù)鼗休d力較高時，荷載又不大，可將樁長設計得短一點，荷載大時樁長可設計得長一些。特別是天然地基承載力較低而設計要求的承載力較高，用柔性樁復合地基一般難以滿足設計要求時，采用CFG樁復合地基比較容易滿足要求。1、承載力提高幅度大、可調性強2、適應范圍廣對基礎型式而言，CFG樁既可以適用于條形基礎、獨立基礎，也可用于筏板基礎和箱形基礎。對于土性而言，CFG樁可用于填土、飽和及非飽和粘性土，既可用于擠密效果好的土，也可用于擠密效果差的土。地基土是具有良好擠密效果的砂土、粉土時，振動可使土擠密，樁間土的承載力可有較大幅度的提高，CFG樁是適用的。2、適應范圍廣當CFG樁用于擠密效果好的土時，承載力的提高值既有擠密分量，又有置換分量；當CFG樁用于不可擠密土時，承載力的提高只與置換作用有關。而塑性指數(shù)高的飽和軟黏土，成樁時土的擠密分量為零。承載力的提高唯一取決于樁的置換作用。由于樁間土承載力太低，土的荷載分擔比太低，因此不宜采用復合地基。當CFG樁用于擠密效果好的土時，承載力的提高值既有擠密分量，3、剛性樁的性狀明顯對于柔性樁和散體材料樁，如碎石樁、砂石樁等，它們主要是通過有限的樁長（6－10m）傳遞豎向荷載。當樁長大于某一數(shù)值后，樁傳遞荷載的作用已顯著減小。而CFG樁像剛性樁一樣，可全長發(fā)揮側阻，樁端落在好的土層上時，具有明顯的端承作用。對上部軟下部硬的地質條件，碎石樁將荷載向深層傳遞非常困難。而CFG樁因為具有剛性樁的性狀，向深層土傳遞荷載是其重要的工程特性。3、剛性樁的性狀明顯4、樁體的排水作用CFG樁在飽和粉土和砂土中施工時，由于沉管和拔管的振動，會使土體產生超靜孔隙水壓力。另外，剛剛施工完的CFG樁將是一個良好的排水通道，孔隙水將沿著樁體向上排除，直到CFG樁樁體結硬為止，這樣的排水工程可延續(xù)幾小時。由工程實踐知，排水作用對減少因孔隙水壓力消散太慢引起地面隆起和增加樁間土的密實度大為有利。4、樁體的排水作用5、時間效應利用振動沉管樁機施工，將會對周圍土產生擾動。特別是對靈敏度較高的土，會使結構強度破壞，強度降低。施工結束后，隨著恢復期的增長，結構強度會有所恢復。復合地基承載力的提高，既包含了樁間土結構強度的恢復，也包括了樁、土間相互作用的加強。5、時間效應6、樁體強度和承載力的關系當樁體強度大于某一數(shù)值時，提高樁身強度等級對復合地基承載力沒有影響。因此復合地基設計時，不必把樁體強度值設計得很高。一般取樁頂應力的3倍即可。7、復合地基變形小復合地基模量大、建筑物的沉降量小是CFG樁復合地基的重要特點之一。大量工程實踐表明，建筑物的沉降量一般可控制在2－4cm。對于上部和中部有軟弱土層的地基，采用CFG樁加固時，樁端放在下面好的土層上可以獲得模量很高的復合地基，建筑物的沉降都不大。6、樁體強度和承載力的關系一、設計思想：當CFG樁樁體強度用得較高時，具有剛性樁的性狀，有的設計人員常將其與樁基礎相聯(lián)系。現(xiàn)討論CFG樁復合地基與樁基礎的區(qū)別。樁基礎是常用的基礎類型，樁在樁基礎中既可承受豎向荷載，也可承受水平荷載，眾所周知，樁是一種細長構件，它傳遞水平荷載得能力遠遠小于傳遞豎向荷載的能力，設計時采用樁基礎承受豎向荷載是揚其長，使其承受水平荷載是用其短14.5CFG樁復合地基設計計算

14.5DesignofCFGCompositeFoundation一、設計思想：14.5CFG樁復合地基設計計算

14.5在樁基礎中，樁只存在向下刺入的可能。當承臺承受豎直荷載時，對于摩擦樁，樁端向下刺入，承臺發(fā)生沉降變形，樁間土可以發(fā)揮一定的承載作用，且沉降變形越大，樁間土的作用越明顯；樁距越大，樁間土發(fā)揮的作用也就越大。對于端承樁，承臺沉降變形一般很小，樁間土承載能力很難發(fā)揮。但即使是摩擦樁，樁間土承載力的發(fā)揮占承載力的百分比也很小，且難定量預估。在樁基礎中，樁只存在向下刺入的可能。當承臺承受豎直荷載時，對CFG樁復合地基通過褥墊層與基礎連接，無論樁端落在一般土層還是堅硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。因此豎向承載力設計首先是將土的承載力充分發(fā)揮，不足的部分由CFG樁來承擔。由于CFG樁復合地基置換率不高，基礎下樁間土承受的荷載是一個不小的數(shù)值。總的荷載扣除樁間土承擔的荷載才是CFG樁承受的荷載。顯然，與傳統(tǒng)的樁基礎設計思想相比，樁的數(shù)量可以大大減少，再加上CFG樁不配筋，樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻加料，大大降低了工程造價CFG樁復合地基通過褥墊層與基礎連接，無論樁端落在一般土層還另外CFG樁不僅用來加固軟弱地基，對于較好的地基土，若建筑物荷載較大，天然地基承載力不足或變形不能滿足要求，就可以采用CFG樁進行加固處理。在設計中，CFG樁不僅可以采用同一樁長，也可以根據(jù)設計條件和地質條件采用不同樁長間隔布置，甚至采用CFG樁和其他樁型組合，如CFG樁與夯實水泥土樁、碎石樁等間隔布置，形成多元復合地基（也稱多樁型復合地基）。另外CFG樁不僅用來加固軟弱地基，對于較好的地基土，若建筑物二、設計參數(shù)：

CFG樁復合地基設計主要確定一下5個設計參數(shù)分別為樁長、樁徑、樁間距、樁體強度、褥墊層厚度及材料。設計時除滿足地基承載力和變形條件外，還要考慮以下諸多因素并進行綜合分析來確定設計參數(shù)。即設計時必須明確地基處理是為了解決地基承載力問題、變形問題還是液化問題，解決問題的目的不同，采用的工藝、設計方法、布樁型式均不同。二、設計參數(shù)：

CFG樁復合地基設計主要確定一下5個設計參CFG樁復合地基設計中設計參數(shù)確定如下：①樁長。CFG樁復合地基要求樁端落在好的土層上，這是CFG樁復合地基設計的一個重要原則。因此，樁長是CFG樁復合地基設計時首先要確定的參數(shù)，取決于建筑物對承載力和變形的要求、土質條件和設備能力等因素。設計時應根據(jù)勘查報告分析各土層，確定樁端的持力層和樁長，并計算單樁承載力。②樁徑d。CFG樁樁徑的確定取決于所采用的成樁設備。一般設計樁徑為350－600mm。CFG樁復合地基設計中設計參數(shù)確定如下：③樁間距。一般樁間距s＝（3－5）d，樁間距的大小取決于設計要求的復合地基承載力和變形、土性與施工機具。一般設計要求的承載力高時s取小值，但必須考慮施工時相鄰樁之間的影響，就施工而言，希望采用較大的樁距和較長的樁長，因此s的大小應綜合考慮。A、對擠密性好的土，如砂、粉土和松散的填土等，樁距可取較小值。B、對單、雙排布樁的條形基礎和面積不大的獨立基礎等，樁距可取較小，反之，筏基、箱基以及多排布樁的條基、設備基礎等，樁距應適當放大。③樁間距。一般樁間距s＝（3－5）d，樁間距的大小取決于設計C、地下水位高、地下水豐富的建筑場地，樁距也應適當放大。④樁體強度。原則上，樁體配比按樁體強度控制，樁體試塊抗壓強度應滿足下式要求：式中：樁體混合料試塊標準養(yǎng)護28d立方體抗壓強度平均值（KPa）單樁豎向承載力特征值（KN）樁的截面面積C、地下水位高、地下水豐富的建筑場地，樁距也應適當放大。樁的⑤褥墊層厚度及材料。褥墊層厚度一般取10～30cm為宜，當樁徑和樁間距過大時，結合對土性的考慮，褥墊層厚度還可適當加大。褥墊層材料可用粗砂、中砂、碎石、級配砂石（最大粒徑不宜大于20mm）。⑤褥墊層厚度及材料。褥墊層厚度一般取10～30cm為宜，當樁⑥單樁豎向承載力單樁豎向承載力特征值Ra的取值應符合下列規(guī)定：（1）當采用單樁載荷試驗時，應將單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù)2；（2）當無單樁載荷試驗資料時，可按下式估算：⑥單樁豎向承載力⑦復合地基承載力復合地基承載力特征值應通過現(xiàn)場復合地基載荷試驗確定，初步設計時也可按下式估算：式中：β為樁間土承載力折減系數(shù)，宜按地區(qū)經驗確定，如無經驗時可取0.75～0.95，天然地基承載力較高時取大值。⑦復合地基承載力⑧沉降計算復合土層的沉降可采用分層總和法計算，復合土層的分層與天然地基相同，各復合土層的壓縮模量等于該層天然地基壓縮模量的倍，值可按下式確定：式中fak－－基礎底面下天然地基承載力特征值（kPa）。⑧沉降計算三、布樁CFG樁可只在基礎范圍以內布樁。對于墻下條形基礎，在軸心荷載作用下，可采用單排、雙排或多排布樁，且樁位宜沿軸線對稱。在偏心荷載作用下，可采用沿軸線非對稱布樁。三、布樁對于獨立基礎、箱形基礎、筏形基礎，基礎邊緣到樁的中心距一般為1倍樁徑或基礎邊緣到樁邊緣的最小距離不宜小于150mm，對條基不宜小于75mm。對可液化地基或有必要時，可在基礎外一定范圍內設置護樁（可液化地基一般用碎石樁做護樁）布樁時要考慮受力的合理性，盡量利用樁間土應力產生的附加應力對樁側阻力的增大作用。通常樁間土應力越大，作用在樁上的水平力越大，樁的側阻力也越大。對于獨立基礎、箱形基礎、筏形基礎，基礎邊緣到樁的中心距一般為1CFG樁的施工應根據(jù)現(xiàn)場條件選用下列施工工藝：（1）長螺旋鉆孔灌注成樁，適用于地下水位以上的粘性土、粉土、砂土、素填土、中等密實以上的砂土；（2）長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料成樁，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；1CFG樁的施工應根據(jù)現(xiàn)場條件選用下列施工工藝：施工工藝主要有：1.振動沉管CFG樁：其屬于擠土成樁工藝，主要適用于粘性土、粉土、淤泥質土、人工填土及松散砂土等地質條件，尤其適用于松散的粉土、粉細砂的加固。優(yōu)點：施工操作簡便、施工費用低、對樁間土的擠密效應顯著等。采用該工藝可以提高地基承載力、減少地基變形以及消除地基液化，到目前為止該工藝仍是CFG樁主要施工工藝之一，主要應用于擠密效果好的土和可液化土的地基加固工程，空曠地區(qū)或施工場地周圍沒有管線、精密設備以及不擾民的地基處理工程。14.6CFG樁復合地基施工

14.6ConstructionofCFGCompositeFoundation施工工藝主要有：14.6CFG樁復合地基施工

14.6但振動沉管CFG樁施工工藝也存在如下缺點：（1）難以穿透厚的硬土層，如砂層、卵石層等。當基礎底面以上的土層中存在承載力較高的硬土層時，不得不采用引孔等措施，或者采用其他成樁工藝。（2）振動及噪音污染嚴重。其振動和噪音污染會對施工現(xiàn)場周圍居民正常生活產生不良影響，故不少地區(qū)規(guī)定不能在居民區(qū)采用振動沉管CFG樁施工工藝。但振動沉管CFG樁施工工藝也存在如下缺點：（3）在靠近已有建筑物施工時，振動對已有建筑物可能產生不良影響。（4）振動沉管CFG樁施工工藝為擠土成樁工藝，在飽和粘性土中成樁，會造成地表隆起、擠斷已打樁、降低樁間土強度的后果，容易出現(xiàn)縮頸、斷樁等質量事故。（5）施工時，混合料從攪拌機到樁基進料口的水平運輸一般為翻斗車或人工運輸，效果相對較低，對于長樁，拔管時尚需空中投料，操作不便（3）在靠近已有建筑物施工時，振動對已有建筑物可能產生不良影2.長螺旋鉆管內泵壓CFG樁：鑒于振動沉管CFG樁的以上缺點，1987年中國建筑科學研究院等單位進行了技術攻關，經過幾年的課題研究和大量的工程實踐，使得長螺旋鉆管內泵壓CFG樁的施工設備和施工工藝趨于完善。該工藝主要具有如下優(yōu)點：①低噪音，無泥漿污染，成樁不產生振動，可避免對已打樁產生不良影響；②成孔穿透能力強，可穿透硬土層；③施工效率高。2.長螺旋鉆管內泵壓CFG樁：鑒于振動沉管CFG樁的以上缺除了上述兩種常見的CFG樁施工工藝外，還可根據(jù)土質情況、設備條件選用以下工藝：3.長螺旋鉆孔灌注成樁：屬非擠土成樁工藝，該工藝具有穿透能力強，無振動、低噪音、無泥漿污染等特點，但要求樁長范圍內無地下水，以保證成孔時不塌孔。適用于粘性土、粉土和填土地基。4.泥漿護壁鉆孔灌注成樁：適用于粘性土、粉土、砂土、人工填土、礫（碎）石土及風化巖層分布的地基。除了上述兩種常見的CFG樁施工工藝外，還可根據(jù)土質情況、設備亦適用于對振動噪音要求嚴格的場地。該方法鉆孔速度較快，但是泥漿對場地的污染嚴重，影響后續(xù)孔的施工，且往往孔底沉渣較大也會影明成樁質量。5.人工或機械洛陽產成孔灌注成樁：適用于處理深度不大、地下水位以上的粘性土、粉土和填土地基。亦適用于對振動噪音要求嚴格的場地。該方法鉆孔速度較快，但是泥二、振動沉管CFG樁施工工藝1.施工中常見的幾個問題（1）施工對土的強度影響。就土的擠密性而言，可將地基土分為三大類：其一為擠密性好的土，如松散填土、粉土、砂土等；其二為可擠密性土，如塑性指數(shù)不大的松散的粉質粘土和非飽和粘性土；其三為不可擠密土，如塑性指數(shù)高的飽和軟粘土和淤泥質土，振動使其結構破壞，強度反而降低。二、振動沉管CFG樁施工工藝1.施工中常見的幾個問題（2）縮頸和斷樁在飽和軟土中成樁，樁基的振動力較??；當采用連打作業(yè)時，新打樁對已打樁的作用主要表現(xiàn)為擠壓，使得已打樁被擠扁成橢圓形或不規(guī)則形，嚴重的產生縮頸和斷樁。在上部有較硬的土層或中間夾有硬土層中成樁，樁基的振動力較大，對已打樁的影響主要為振動破壞。采用隔樁跳打工藝，若已打樁結硬強度又不太高，在中間補打新樁時，已打樁有時會被震裂。提升沉管速度太快也可能導致縮頸和斷樁。（2）縮頸和斷樁（3）樁體強度不均勻。拔管太慢或留振時間過長，會導致樁端水泥含量較少，樁頂浮漿過多，而且混合料也容易產生離折，造成樁身強度不均勻。（4）土、料混合。當采用活瓣樁靴成樁時，可能出現(xiàn)的問題是樁靴開口打開的寬度不夠，混合料下落不充分，造成樁端與土接觸不密實活樁端附近樁段樁徑較小。（3）樁體強度不均勻。若采用反插法，由于樁管垂直度很難保證，反插容易使土與樁體材料混合，產生樁身摻土等缺陷。2.施工質量的控制措施（1）深入了解地質情況選用合理的成樁工藝，嚴格按施工要求施工。在施工過程中，成樁的施工工藝對CFG樁復合地基的質量至關重要，不合理的施工工藝將造成重大的質量問題，甚至導致質量事故，而要選擇確定合理的施工工藝必須深入了解地質情況。若采用反插法，由于樁管垂直度很難保證，反插容易使土與樁體材料（2）施工監(jiān)測。施工監(jiān)測一般能及時發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題，可以使施工管理人員有根據(jù)把握施工工藝的決策，對保證施工質量是至關重要的。施工過程中需做如下觀測：①施工場地標高觀測；②樁頂標高的觀測；③對樁頂上升量較大的樁或懷疑發(fā)生質量事故的樁開挖查看。應觀測新施工樁對已施工樁的影響（2）施工監(jiān)測。（3）逐樁靜壓。對重要工程，應觀測新施工樁對已施工樁的影響，當發(fā)現(xiàn)樁斷裂并脫開時，必須對逐個對樁進行快速靜壓，靜壓時間一般為3min，其目的在于將可能發(fā)生已脫開的斷樁結起來，使之能正常傳遞豎向載荷，消除可能出現(xiàn)的斷樁對復合地基承載力造成的不良影響。這一技術對保證復合地基中的樁正常工作和發(fā)現(xiàn)樁的施工質量問題是很有意義。（3）逐樁靜壓。（4）采用正確的打樁順序①在飽和軟土中成樁，樁機的振動力較小，當采用連打作業(yè)時，由于飽和軟土的特性，新打樁將擠壓己打樁，使已打樁被擠扁形成橢圓狀或不規(guī)則形狀，嚴重的產生縮頸和斷樁。此時，應采用隔樁跳打施工方案。②在飽和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打樁施工完后，土體密度會有顯著增加。而且，打的樁越多，土的密度越大。在補打新樁時，一是加大了沉管難度，二是非常容易造成已打樁斷樁。此時，隔樁跳打方法不宜采用（4）采用正確的打樁順序③當滿堂布樁時，不宜從四周轉向內推進施工，宜從中心向外推進施工，或從一邊向另一邊推進施工。但僅憑打樁順序的改變并不能完全避免新打樁的振動對己結硬的己打樁產生影響。此時，應采用螺旋鉆引孔的方案，避免新打樁的振動造成已打樁的斷樁。（5）嚴格控制拔管速率控制混合料泵送量與拔管速度相匹配，不得停泵待料。③當滿堂布樁時，不宜從四周轉向內推進施工，宜從中心向外推進施拔管速率太快可能導致樁徑偏小或縮頸斷樁，而拔管速率過慢又會造成水泥漿分布不勻，樁頂浮漿過多，樁端水泥含量較少，形成混合料離析現(xiàn)象，導致樁身強度不足。故施工時，應嚴格控制拔管速率。正常的拔管速率應控制在1.2-1.5m/min，一般樁頂浮漿可控制在10cm左右。（6）控制好混合料的坍落度大量工程實踐表明，坍落度的大小對CFG樁施工質量影響最為顯著。拔管速率太快可能導致樁徑偏小或縮頸斷樁，而拔管速率過慢又會造混合料坍落度過大，會形成樁頂浮漿過多，形成砼的離析和泌水，樁體強度也會降低；而且會導致混凝土流動性降低，頻繁堵管。一般坍落度控制在3-5cm時，和易性好，成樁質量容易控制。振動沉管灌注成樁后樁頂浮漿厚度不宜超出200mm

（7）合理樁距試驗表明，其他條件相同時，樁距越小，復合地基承載力越高；當樁距小于4倍樁徑以后，隨著樁距的減小，復合地基承載力的增長量明顯下降。從樁、土作用共同發(fā)揮的角度考慮，樁距大于4倍樁徑是適宜的?；旌狭咸涠冗^大，會形成樁頂浮漿過多，形成砼的離析和泌水，樁（8）設置保護樁長。每根樁在加料時，要比設計樁長多加0.5～1.0m樁長的混合料。用插入式振搗棒對樁頂混合料加振3-5s，提高樁頂混合料密實度。上部用土封頂，增大混合料表面的高度，可提高混合料抵抗周圍土擠壓的能力。①設計樁頂標高離地表的距離不大時（小于1.5m），保護樁長可取50－70cm，上部再用土封頂。②樁頂標高離地表的距離較大時，可設置70－100cm的保護樁長，上部再用粒狀材料封頂直至接近地表。（8）設置保護樁長。在上部基礎施工時再將保護樁長剔除掉，確保成樁與設計標高一致。同時褥墊層鋪設應保證樁頂以下30-50mm；即樁體嵌入褥墊層30-50mm。（9）開槽及樁頭處理。CFG樁施工完畢3－7d后，即可進行開槽。開挖基坑較淺時，可采用人工開挖；基坑較深時，宜采用機械開挖后留置不小于70cm厚土體采用人工開挖；剔除樁頭時，應盡量減小對樁體的擾動。在上部基礎施工時再將保護樁長剔除掉，確保成樁與設計標高一致。（10）褥墊層鋪設褥墊層所用材料多為級配砂石，限制最大粒徑一般不超過3cm，或采用粗砂、中砂等。褥墊層鋪設宜采用靜力壓實法，當基礎底面下樁間土的含水量較小時，也可采用動力夯實法，夯填度（夯實后的褥墊層厚度與虛鋪厚度的比值）不得大于1%。褥墊層虛鋪厚度按下式控制：

褥墊層虛鋪厚度設計褥墊層厚度夯填度，一般取0.87～0.9（10）褥墊層鋪設褥墊層虛鋪厚度設計褥墊層厚度夯填度，一般取三、長螺旋鉆管內泵壓CFG樁施工工藝1.施工中常見的問題及質量控制施工中常見的問題有：堵管、竄孔、鉆頭閥門打不開、樁體上部存氣等（1）堵管。堵管是長螺旋鉆管內泵壓CFG樁施工工藝經常遇到的主要問題之一。它直接影響施工效率，增加人工勞動強度，還會造成材料浪費。特別是故障排除不暢時，使已攪拌的CFG樁混合料失水或結硬，增加了再次堵管的幾率，給施工帶來很多困難。三、長螺旋鉆管內泵壓CFG樁施工工藝1.施工中常見的問題及主要有如下幾種堵管原因：①混合料配合比不合理。主要是混合料中的細骨料和粉煤灰用量較少，混合料的和易性不好，從而發(fā)生堵管。②混合料攪拌質量有缺陷。坍落度太大的混合料，易產生泌水、離析。在管道內，水浮到上面，骨料下沉。在泵壓作用下，水先流動，骨料與砂漿分離，摩擦力劇增，從而導致堵管。坍落度太小，混合料在管道內流動性差，也容易堵管。主要有如下幾種堵管原因：施工時合適的坍落度宜控制在16－20cm，若混合料可泵性差，可適量摻入泵送劑。③設備缺陷。彎頭是連接鉆桿與高強柔性管的重要部件。若彎頭的曲率半徑不合理，會發(fā)生堵管；彎頭與鉆桿垂直連接，也將發(fā)生堵管。此外，管接頭不牢固，墊圈破損，也會導致水泥砂漿的流失，造成堵管。鉆頭設計不合理，密封不嚴，在具有承壓水的粉細砂中成樁時，承壓水帶著砂通過鉆頭孔隙進入鉆桿芯管，有時形成長達50cm的砂塞，當泵入混合料后，砂塞堵住鉆頭閥門，混合料無法落下，造成堵管。施工時合適的坍落度宜控制在16－20cm，若混合料可泵性差，④冬季施工措施不當。冬季施工時，混合料輸送管及彎頭處均需做防凍保護，一旦保溫效果不好，混合料常在疏松管和彎頭處凍結造成堵管。⑤施工操作不當。鉆桿進入土層預定標高后，開始泵送混合料，管內空氣從排氣閥排出，待鉆桿芯管及輸送管充滿混合料、管內介質是連續(xù)體后，應及時提鉆，保證混合料在一定壓力下灌注成樁。若注滿混合料后不及時提鉆，混凝土泵一直泵送，在泵送壓力下會使鉆頭處的水泥漿液擠出，同樣可使鉆頭閥門處產生無水泥漿的干硬混合料塞體，使管道堵塞。④冬季施工措施不當。冬季施工時，混合料輸送管及彎頭處均需做防（2）竄孔在飽和粉土和粉細砂層中常遇到這種情況，施工完1號樁后，接著施工相鄰的2號樁時，隨著鉆桿的鉆進，發(fā)現(xiàn)已施工且尚未結硬的1號樁樁頂突然下落，又是下落甚至達2m以上，當2號樁泵入混合料時，能使1號樁下降的樁頂開始回升，泵入2號樁的混合料足夠多時，1號樁頂恢復到原標高。工程中稱這種現(xiàn)象叫竄孔。（2）竄孔在飽和粉土和粉細砂層中常遇到這種情況，施工完1號樁實踐表明，竄孔發(fā)生的條件如下：①被加固土層中有松散飽和粉土或粉細砂。②鉆桿鉆進過程中，葉片的剪切作用對土體產生擾動。③土體受剪切擾動積累的能量，足以使土體發(fā)生液化。大量工程實踐證實，當被加固土層中有松散粉土或粉細砂，但沒有地下水時，施工未發(fā)現(xiàn)有竄孔現(xiàn)象；被加固土層中有松散粉土或粉細砂且有地下水，但樁距很大且每根成樁時間很短時，也很少發(fā)生竄孔現(xiàn)象；實踐表明，竄孔發(fā)生的條件如下：只是在樁距較小，樁的長度較大，成樁時間較長，且成樁時一次移機施打周圍樁數(shù)量過多時才發(fā)生竄孔。工程中常用的防止竄孔的方法有如下幾種：①對有竄孔可能的被加固地基盡量采用大樁距的設計方案。增大樁距的目的在于減少新打樁對已打樁的剪切擾動，避免不良影響。②改進鉆頭，提高鉆進速度。只是在樁距較小，樁的長度較大，成樁時間較長，且成樁時一次移機③減少在竄孔區(qū)域打樁推進排數(shù)，如將一次打4排改為2排或1排。盡快離開已打樁，減少對已打樁擾動能量的積累。④必要時采用隔樁、隔排跳打方案，但跳打要求及時清除成樁時排除的棄土，否則會影響施工進度。發(fā)生竄孔后一般采用如下方法處理：擋提鉆灌注混合料到發(fā)生竄孔土層時，停止提鉆，連續(xù)泵送混合料直到竄孔樁混合料液面上升至原位為止。③減少在竄孔區(qū)域打樁推進排數(shù)，如將一次打4排改為2排或1排。對采用上述方法處理的竄孔樁，需通過低應變檢測或靜載試驗進一步確定其樁身完整性和承載力是否受到影響。（3）鉆頭閥門打不開。施工過程中，發(fā)現(xiàn)有時鉆孔到預定標高后，泵送混合料提鉆時鉆頭閥門打不開，無法灌注成樁。閥門打不開一般有一下兩個原因。①鉆頭構造缺陷，如當鉆頭閥門蓋板采用內嵌式時，有可能有砂粒、小卵石等卡住，導致閥門無法開啟。對采用上述方法處理的竄孔樁，需通過低應變檢測或靜載試驗進一步②當樁端落在透水性好、水頭高的砂土或卵石層重時，閥門外測除了受到土側向壓力外，受到的水的側壓力（水側壓力系數(shù)為1）也很大。閥門內側的混合料側壓力小于閥門外的側壓力，只是閥門打不開。當鉆桿提升到某一高度后，側壓力逐漸減小，管內混合料側壓力不便；當管內側壓力大于關外側壓力時，閥門打開，混合料突然下落，這種情況在施工中經常發(fā)生，閥門打不開多為此種情況。②當樁端落在透水性好、水頭高的砂土或卵石層重時，閥門外測除了對這一問題，可采用改進閥門的結構形式或調整樁長使樁端穿過砂土而進入粘性土層的措施來解決。（4）樁體上部存氣。截樁頭時，發(fā)現(xiàn)個別樁樁頂部存有空間不大的空心，主要是鉆桿成孔鉆進時，管內充滿空氣，鉆孔到預定標高開始泵送混合料時，要求排氣閥工作正常，將管內空氣排除。若排氣閥被混合料漿液堵塞，不能正常工作，鉆桿管內空氣無法排除，就會導致樁體存氣并形成孔洞。對這一問題，可采用改進閥門的結構形式或調整樁長使樁端穿過砂土為杜絕樁體存氣，必須保證排氣閥正常工作。施工時要經常檢查排氣閥是否發(fā)生堵塞，若發(fā)生堵塞必須及時采取措施加以清晰。（5）先提鉆后泵料。有些施工單位施工時，當樁端達到設計標高后，為了便于打開閥門，泵送混合料前將鉆桿提拔30cm，這樣操作存在下列問題。①有可能使鉆頭上的土掉進樁孔。為杜絕樁體存氣，必須保證排氣閥正常工作。施工時要經常檢查排氣②當樁端為飽和的砂卵石層時，提拔30cm易使水迅速填充該空間；泵送混合料后，混合料不足以使水立即全部排走，這樣樁端的混合料可能存在漿液與骨料分離現(xiàn)象。②當樁端為飽和的砂卵石層時，提拔30cm易使水迅速填充該空間四、成品保護1.CFG樁施工時，應調整好打樁順序，以免樁機械碾壓已施工完成的樁頭。2.CFG樁施工完畢后，待樁體達到一定強度后（一般為3～7d），方可進行開挖（宜采用人工開挖）。如基坑較深、開挖面積較大，可采用小型機械和人工聯(lián)合開挖，應用專人指揮，保證鏟斗離樁邊應有一定的安全距離，同時應避免擾動樁間土和對設計樁頂標高以下的樁體產生損害。四、成品保護

3.挖至設計標高后，應剔除多余的樁頭，剔除樁頭時應采取如下措施：①找出樁頂標高位置，在同一水平面按同一