CFG樁施工分部用作業指導書

2022-05-14 15:27:18 字數 4486 閱讀 8240

1、編制依據

1)路基實施性施工組織設計

2)路基施工設計圖及相關參考圖

3)客運專線路基施工技術指南及驗收標準

4)中交集團路基施工工藝指南

2、實用範圍

dk650+213.4~ dk692+955.54段路基

3、工藝原理

cfg樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱,由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌和製成的一高粘結強度樁。多用於處理黏性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等地基。受力和變形特性與素混凝土樁相似。

4、施工工藝流程

見下圖-工藝流程圖

5、施工過程及作業指導

1)施工準備

(1)路堤地段:清理表層種植土,平整場地,再鋪0.5m的碎石土,做好地表排水系統。

如地表存在斜坡,應盡量開挖或填築至橫斷面為水平,坑窪處回填應採用符合相應部位規範要求的填料,並碾壓至相應部位壓實標準。當需挖台階時,台階高宜為0.6m左右,橫向台階長不小於3m,縱向台階長不小於1.

2m。(2)技術人員根據設計圖放出每根cfg 樁的具體位置,並用竹樁標記,或撒石灰畫圈。因cfg樁灌注完成後要截除樁頭約50cm,故對地面進行抄平,計算出每樁鑽進深度。對施工人員進行技術交底,包括樁位、鑽進深度、施工順序和施工注意事項等。

(3)技術人員按照設計要求進行路基位移和沉降觀測的準備工作,布置位移和沉降觀測網,埋設相應樁橛,並進行初次測量。施工期間按設計要求進行位移和沉降觀測。

(4)施工前應進行工藝性試驗,數量為2根,以複核地質資料以及裝置、工藝、施工順序,確定材料選擇、混合料配合比、坍落度、成孔時間、攪拌時間、拔管速度等各項工藝引數,並報現場監理審查簽認後作為施工依據。

2)鑽機就位

cfg樁施工應從路基中心往兩側施工,並跳行跳樁施工。移動鑽機至設計樁位,利用樁機塔身前後和左右垂直標桿檢查塔身導桿,校正位置,使鑽桿垂直對準樁中心。鑽桿的垂直度偏差不應大於1%,樁位偏差不大於5cm。

設計要求保護樁長大於50cm,樁徑不小於設計值。

3)鑽進至設計深度

鑽孔開始時,關閉鑽頭閥門,向下移動鑽桿至鑽頭接觸至地面時,啟動電機鑽入,鑽進時應先慢後快。在遇到較硬土層,鑽桿出現搖晃,進尺困難時,應放慢速度,直至鑽至設計標高。鑽桿上應作好鑽進長度標記,當標記處與地面持平時,鑽桿就達到設計標高。

整個鑽進過程中應注意保持鑽機穩定,避免傾斜和錯位。

4)混合料拌和、灌注

施工時應嚴格按照試驗室批准的配合比進行施工。cfg 樁要求使用強制式攪拌機攪拌,混合料的上料順序為先裝碎石,再加水泥、 粉煤灰、幫浦送劑,最後加砂,使水泥、粉煤灰在砂石之間,不易飛揚粘附在筒壁上,也易於攪拌均勻。每盤料攪拌時間不小於60 秒,混合料塌落度控制在18~22㎝,每台班製作檢查試件一組(3塊),進行28天標準立方體抗壓強度檢測,強度值須滿足設計要求。

混合料採用罐車運輸,幫浦送。混合料的幫浦送量按試樁確定的數量進行,幫浦送時不得停幫浦待料。

當鑽桿芯管充滿混合料後開始拔管,嚴禁先提管後幫浦料。鑽桿應靜止提拔,施工中應嚴格按工藝試驗確定並經現場監理批准的引數控制拔管速度和混合料幫浦送量,並保證連續提拔,連續供料。

5)成樁、質量檢測

當鑽桿拔出地面,確認成樁符合設計要求後用溼粘土封頂,然後移機繼續下一根樁施工。施工過程中,應密切關注地面隆起及樁頂浮漿情況,防止擠壓造成斷樁。

鑽機到位後,技術人員要重新做「樁機就位」的各項工作,保證樁位準確。

(6)樁頭截除:樁頂設計標高以上的樁頭,在同一水平面採用截樁機截樁。樁頭截斷後,用鋼釺、手錘將樁頂從四周向中間修平至樁頂設計標高,樁頂允許偏差0~+20mm。

當樁高程低於施工圖示高程時,採用比樁體強度高一等級的混凝土接樁至施工圖標示樁頂高程,做法見左圖接樁示意圖

樁頭截除後,單樁承載力、單樁復合地基(含樁間土)承載力、樁間土承載力等指標進行檢測,樁身完整性、單樁復合地基載荷板試驗,檢測合格後按設計要求鋪設墊層。

(7)清運鑽渣。鑽渣清運採取邊鑽邊清的方法,使用nysx10型輪胎式小型挖掘機,將鑽渣挖移到路基樁基線外,再使用zl50輪胎式裝載機,把鑽渣裝到自卸汔車,運到棄土場。

(8)檢測

全段施工完成,靜置28天後,按照設計要求對樁身完整性、樁體強度、復合地基承載力、變形模量和壓縮模量進行試驗。

6、施工質量通病處理措施

(1)堵管:堵管是長螺旋鑽孔、管內幫浦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樁混合料失水或結硬,增加了再次堵管的機率,給施工帶來很多困難。

產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,混合料和易性不好,常發生堵管。因此,要注意混合料的配合比,坍落度應控制在180mm~200mm之間。

②混合料攪拌質量有缺陷,cfg樁施工中,混合料由混凝土幫浦通過剛性管、高強柔性管、彎頭最後到達鑽桿芯管內。混合料在管線內借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離後通過管線。坍落度太大的混合料,易產生泌水、離析,幫浦壓作用下,骨料與砂漿分離,摩擦力加劇,導致堵管。

坍落度太小,混合料在輸送管路內流動性差,也容易造成堵管。

③施工操作不當,鑽孔進入土層預定標高後,開始幫浦送混合料,管內空氣從排氣閥排出,待鑽桿內管及輸送軟、硬管內混合料連續時提鑽。若提鑽時間較晚,在幫浦送壓力下鑽頭處的水泥漿液被擠出,容易造成管路堵塞。

④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,造成堵管。冬季施工時,有時會採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,產生堵管,影響混合料的強度。

⑤裝置缺陷,彎頭曲率半徑不合理也能造成堵管。彎頭與鑽桿不能垂直連線,否則也會造成堵管。混合料輸送管要定期清洗,否則管路內有混合料的結硬塊,還會造成管路的堵塞。

(2)竄孔:在飽和粉土、粉細砂層中成樁經常會遇到這種情況,打完x號樁後,在施工相鄰的y樁時,發現未結硬的x號樁的樁頂突然下落,當y號樁幫浦入混合料時,x號樁的樁頂開始回公升,此種現象稱為竄孔。發現竄孔的條件有如下三條:

①被加固土層中有鬆散飽和粉土、粉細砂;

②鑽桿鑽進過程中葉片剪下作用對土體產生擾動;

③土體受剪下擾動能量的積累,足以使土體發生液化。由於竄孔對成樁質量的影響,施工中採取的預控措施:

a.採取隔樁、隔排跳打方法;

b.設計人員根據工程實際情況,採用樁距較大的設計方案,避免打樁的剪下擾動;

c.減少在竄孔區域的打樁推進排數,減少對已打樁擾動能量的積累;

d.合理提高鑽頭鑽進速度。

(3)樁頭空芯:主要是施工過程中,排氣閥不能正常工作所致。鑽機鑽孔時,管內充滿空氣,幫浦送混合料時,排氣閥將空氣排出,若排氣閥堵塞不能正常將管內空氣排出,就會導致樁體存氣,形成空芯。

為避免樁頭空芯,施工中應經常檢查排氣閥的工作狀態,發現堵塞及時清洗。

(4)樁端不飽滿:這主要是因為施工中為了方便閥門的開啟,先提鑽後幫浦料所致。這種情況可能造成鑽頭上的土掉入樁孔或地下水浸入樁孔,影響cfg樁的樁端承載力。

為杜絕這種情況,施工中前、後台工人應密切配合,保證提鑽和幫浦料的一致性。

(5)加強施工過程中的監測:在施工過程中,應加強監測,及時發現問題,以便針對性地採取有效措施,有效控制成樁質量,重點應做好以下幾方面的監測:

①施工場地標高觀測,施工前要測量場地的標高,並注意測點應有足夠的數量和代表性。打樁過程中則要隨時測量地面是否發生降起。因為斷樁常和地表隆起相聯絡。

②已打樁樁頂標高的觀測,施工過程中注意已打樁樁頂標高的變化,尤其要注意觀測樁距最小部位的樁。因為在打新樁時,量測已打樁樁頂的上公升量,可估算樁徑縮小的數值,以判斷是否產生縮徑和竄孔。

③對有懷疑樁的處理,對樁頂上公升量較大或懷疑發生質量問題的樁應開挖檢視,並做出必要的處理。

7、施工質量控制

1)、混合料所用原材料材質效能、粒徑等必須通過檢驗,符合設計要求。

通過按檢驗批檢查產品質量證明檔案,抽驗水泥和粉煤灰等材料的相關指標進行材料檢驗。同一產地、品種、規格且連續進場的水泥,袋裝水泥200t為一批、散裝水泥500t為一批,當袋裝水泥不足200t或散裝水泥不足500t時也按一批計。同一產地、品種、規格且連續進場的粗、細骨料,分別每400m3為一批,當不足400m3時也按一批計。

各種原材料施工單位每批抽樣檢驗1組。

2)、混合料坍落度及強度應符合要求,按工藝性試驗確定並經監理工程師批准的引數控制;每個台班均應對坍落度進行檢驗,並必須製作混合料檢查試件,進行28d強度檢驗。

3)、cfg樁按復合地基設計時,處理後的復合地基承載力、變形模量應滿足設計要求;按柱樁設計時,處理後的單樁承載力應滿足設計要求。成樁28天後應及時進行復合地基承載力或單樁承載力檢測,檢測方法、測點數量及結果均應滿足設計要求。

4)、樁長、樁徑、樁頂標高、樁身完整性應滿足設計要求。樁位、垂直度、有效直徑的允許偏差應符合下表規定:

cfg樁施工的允許偏差、檢驗數量及檢驗方法

5)、墊層厚度、密實度應符合設計要求。

6)、加強混合料質量控制,混合料配比應在設計規定基礎上,結合現場實際材料選用,參考《粉煤灰混凝土應用技術規範》(gbj146-1990)進行配合比試驗確定。

混合料28天強度與水泥標號和灰水比有如下關係:

fcu=0.366rbc(c/w-0.071)

式中 fcu——混合料28d強度(mpa)

rbc——水泥標號

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目錄1 編制目的 2 2 編制依據 2 3 適用範圍 2 4 技術要求 2 5 材料要求 3 6 人員裝置配置 3 7 施工工藝流程 5 8 施工方法 5 8.1 施工準備 5 8.2 施工順序 6 8.3 鑽機就位 7 8.4 鑽進成孔 7 8.5 混合料攪拌 運輸 7 8.6 灌注及拔管 8 8...