CFG樁復合地基施工方法及適用範圍

2022-04-30 08:27:02 字數 4339 閱讀 9942

水泥粉煤灰碎石樁的施工,應根據設計要求和現場地基土的性質、地下水位、場地周邊是否有居民、有無對振動反應敏感的裝置等多種因素選擇施工工藝。一般有以下施工工藝可供選擇。

(l)振動沉管灌注成樁工藝

若地基土是鬆散的飽和粉細砂、粉土,以消除液化和提高地基承載力為目的,此時應選擇振動沉管打樁機施工;振動沉管灌注成樁屬擠上成樁工藝,對樁間土具有擠(振)密效應。但振動沉管灌注成樁工藝難以穿透厚的硬土層、砂層和卵石層等。在飽和粘性土中成樁,會造成地表隆起,擠斷已打樁,且振動和雜訊汙染嚴重,在城市居民區施工受到限制。

在夾有硬的粘性土時,可採用長螺旋鑽機引孔,再用振動沉管打樁機制樁。

(2)長螺旋鑽孔灌注成樁工藝

長螺旋鑽孔灌注成樁適用於地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實以上的砂上,屬非擠土成樁工藝,該工藝具有穿透能力強,無振動、低噪音、無泥漿汙染等特點,但要求樁長範圍內無地下水,以保證成孔時不塌孔。

(3)長螺旋鑽孔、管內幫浦壓混合料成樁工藝

長螺旋鑽孔、管內幫浦壓混合料成樁工藝,是國內近幾年來使用比較廣泛的一種新工藝,屬非擠土成樁工藝,具有穿透能力強、低噪音、無振動、無泥漿汙染、施工效率高及質量容易控制等特點。

長螺旋鑽孔灌注成樁和長螺旋鑽成孔、管內幫浦壓混合料成樁工藝,在城市居民區施工,對周圍居民和環境的不良影響較小。

(4)泥漿護壁鑽孔灌注成樁工藝

適用於分布有砂層的地質條件,以及對振動噪音要求嚴格的場地。該方法鑽孔速度較快,但是泥漿對場地的汙染嚴重,影響後續孔的施工,且往往孔底沉渣較大也會影明成樁質量。

2cfg樁復合地基的施工要求

①施工時應按設計配合比配製混合料,在攪拌機中加水攪拌,加水量由混合料坍落度控制,長螺旋鑽孔,管內幫浦壓混合料成樁施工的坍落度為160-200mm,振動沉管灌注成樁的坍落度宜為30-50mm,振動沉管灌注成樁後樁頂浮漿厚度不宜超出200mm。

②長螺旋鑽孔,管內幫浦壓混合料成樁施工在鑽至設計深度後,應準確掌握提拔鑽桿的時間,混合料幫浦送量應與拔管速度相配合,以保證管內有一定高度的配合料,遇到飽和砂土或飽和粉土層,不得停幫浦待料,沉管灌注成樁施工拔管速度應按均勻線速度控制,拔管線速度應控制在1.2- l .5m/min左右,如遇淤泥或淤泥質土,速度應盡可能放慢。

③樁頂標高應超出設計樁頂標高不少於0.5m。

④成樁過程中抽樣作混合料試塊,每台機械1d應做一組(3塊)試塊,(邊長為150mm的立方體),標準養護為28d,測定其立方體抗壓強度。

⑤沉管灌注成樁在施工過程中應觀測新施工樁對已施工樁的影響,當發現樁斷裂並脫開時,必須對工程樁逐樁靜壓,靜壓時間一般為3min,靜壓荷載為保證使斷樁接起來為準。

⑥復合地基的基坑可採用人工或機械、人工聯合開挖。機械、人工聯合開挖時。預留人工開挖厚度應由現場試開挖確定,以保證機械開挖造成樁的斷裂部位不低於基礎底面標高。且樁間土不受擾動。

⑦褥墊層鋪設宜採用靜力壓實法,當基礎底面下樁間上的含水量較小時,也可採用動力壓實法,褥墊夯實後的厚度與虛鋪厚度的比值不得大於 0.9 。

⑧復合地基檢測必須在樁體強度滿足試驗荷載條件時進行,一般宜在施工結束14-28d後進行。

⑨復合地基承載力宜用單樁復合地基載荷試驗確定,實驗數量不應少於3個試驗點,抽取總樁數的10%,進行低應變動力檢測樁身結構完整性。

⑩施工中樁長允許偏差為100mm,樁徑允許偏差為20mm,垂直度允許偏差為1%:對滿堂布樁基礎,樁位允許偏差為0.5倍樁徑;對條形基礎,垂直於軸線方向的樁位允許偏差為0.

25倍樁徑;順軸線方向的樁位允許偏差為0.3倍樁徑;對單排布樁樁位允許偏差不得大於60mm。

2 cfg樁復合地基的施工質量控制

2. 1 cfg樁復合地基常見的質量通病分析

(1)成孔過程中常出現的問題

①斜孔:主要是由於鑽機不穩或鑽桿垂直度不夠。

②孔底虛土:由於孔底為砂土層或砂層,其粘結性差,成孔後不能隨鑽桿的抬公升帶到孔外。

(2)下料過程中常出現的問題

①堵管:

成因一:碎石粒徑偏大,或水泥因存放時間過久或受潮而結塊。

成因二:彎管處選用了小直徑的異徑接頭。

成因三:由於施工不當使地下水湧入砂石回灌。

成因四:冬季施工時材料受潮結冰,經拌和後仍不能將冰塊消除。

②打不開活瓣,不下料或下料不暢:這種情況常發生在軟土施工中,由於土的粘結性和流塑性使活瓣不能開啟。

(3)成樁過程中常見問題

①縮頸 成因一:在飽和軟土中成樁時,由於己打樁尚未成型,新打樁對已打樁進行擠壓導致己打樁變形,造成縮頸。

成因二:灌注混合料時拔管太快或振搗不到位,在樁身某個位置出現樁徑突然變細的現象。

②斷樁成因一:在上部有較硬的土層或中間有硬土層中採用隔行跳打工藝成樁盯出於樁距過近已打樁強度不太高而被振裂。

成因二:如果通過檢測發現斷樁的部位多位於樁頂0.5m-1.5m以內則可判定斷樁是由於開挖基坑時方法不當導致淺層斷樁。

③水葫蘆樁:。

④竄樁:常是由一於樁距太近且地基土層中含有較厚的砂夾層所致。

⑤樁頭部分的混合料與泥土夾雜:主要是由於混合料坍落度大、鑽孔完成時提鑽速度太快,使鑽頭泥土與cfg樁混合料同時落入孔內。

⑥蜂窩狀樁柱:出現這種現象是由於混合料和易性不好或振搗不到位所致。

⑦樁體強度不均勻:主要是灌注混合料時拔管太慢或振搗時間過長,使得樁端部樁體水泥含量太少,樁頂浮漿較多,而且混合料也容易產生離析,造成樁身強度不均。

⑧短樁成因一:根據打樁記錄樁長達到設計要求,但樁頭不出土。這是由於技術人員測量標高錯誤,或由於隔行打第二遍樁時原地面標高發生了變化而沒有重新測量標高所致。

成因二:打樁時因停幫浦時間過早,停幫浦時混合料自身壓力不夠,致使樁頭縮頸或樁頭未達到設計標高。

2. 2 cfg樁復合地基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。同時,cfg樁復合地基區別於樁基的主要特點就是:充分考慮利用樁間土的承載力,所以施工中應減少擾動土而引起土的強度降低。

cfg樁成樁工藝中,選用哪一類成樁機和什麼型號,與土的性質具有密切關係,要視工程的具體情況而定。

所以,在施工準備階段,應根據地質情況合理地選用施工機械。這是確保cfg樁復合地基施工質量的有效途徑。

選擇好施工工藝後,要嚴格按要求施工,把握各個施工要點,各個施工環節,因此在施工準備階段在確定的施工方案時,設計好相應的技術和質量保證措施,做到心中有數。

(2)採用正確的打樁順序

①在飽和軟土中成樁,樁機的振動力較小,當採用連打作業時,由於飽和軟土的特性,新打樁將擠壓己打樁,使已打樁被擠扁形成橢圓狀或不規則形狀,嚴重的產生縮頸和斷樁。此時,應採用隔樁跳打施工方案。

②在飽和的鬆散粉土中施工,由於鬆散粉土振密效果好,先打樁施工完後,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,隔樁跳打方法不宜採用。

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並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,應採用螺旋鑽引孔的方案,避免新打樁的振動造成已打樁的斷樁。

(3)嚴格控制拔管速率

控制混合料幫浦送量與拔管速度相匹配,不得停幫浦待料。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,樁身強度不足和形成混合料離析現象,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1.2-1.5 m/min,一般樁頂浮漿可控制在10 cm左右。

(4)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。混合料坍指度過大,會形成樁頂浮漿過多,形成矽的離析和泌水,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。坍落度控制在3-5cm時,和易性好,成樁質量容易控制。

(5)設定保護樁長

每根樁在加料時,要比設計樁長多加0.5m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,己沁增加了自重壓力,可提高混合料抵抗周圍土擠壓的能力。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。

褥墊層鋪設宜採用靜力壓實法,當基礎底面下樁間土的含水量較小時,也可採用動力夯實法,夯填度(夯實後的褥墊層厚度與虛鋪厚度的比值)不得大於1%。施工垂直度偏差不應大於1%,對滿堂布樁基礎,樁位偏差不應大於0.4信樁徑,對條形基礎,樁位偏差不應大寸0.

25倍樁徑,對單排布樁樁位偏差不應人於60mm。

(6)加強施工過程中的監測和反饋

在施土過程中,應加強監測,及時發現問題,以便針對性地採取有效措施。重點應做好施工場地和已打樁樁頂標高觀測,經緯儀跟蹤進行樁軸線的控制,及時抽查澆築質量,對承壓水壓力較高的場地應鑽探深井降低水壓力,褥墊層施工前樁間浮土必須清除乾淨等幾方面的監測工作。

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