所屬欄目:機械論文 發布日期:2012-12-10 09:43 熱度:
提要:本文著重介紹了采用長螺旋鉆機成孔、管內泵壓混合料壓注成樁施工工藝及施工技術要點,對防止樁端產生虛土和如何控制有效灌注長度提出了自己的建議。
關鍵詞:CFG樁,施工技術要點,長螺旋鉆機成孔,管內泵壓
前言
目前CFG樁已在全國廣泛應用,尤其是鐵路、公路、碼頭等領域用于處理地基。其優點在于:適用廣泛(適合處理各種軟土地質),承載力高,成孔效率高,無震動、無噪音,地基處理效果明顯、發揮功效快。
1 CFG樁施工技術要點
1.1 CFG樁施工可選用施工工藝(成孔設備)包括:
(1)、長螺旋鉆成孔、干灌注混合料成樁;
(2)、長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁;
(3)、振動沉管灌注成樁;
(4)、泥漿護壁鉆孔灌注成樁。
具體通過試樁試驗結果確定成孔設備、施工工藝,并驗證現場地質條件是否與地堪報告相符、有關設計參數是否合理;對于試樁過程中發現的問題,應及時向設計單位書面報告反映。
1.2 長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁施工要點:
(1)當基礎埋深較大時,在能夠保證有效工作面及基坑施工安全的前提下,為了避免空鉆及后續挖除樁間土的額外工作量,宜在基坑開挖后的工作面上施工,工作面應高出有效樁頂標高300~500mm,工作面土較軟時應采取相應施工措施(鋪碎石、石屑等),保證樁機施工安全。
(2)軟土地基中施工宜通過摻加減水劑、泵送劑制備泵送性能好坍落度較低的混合料,以防止樁體混合料塌落發生斷樁、或充盈系數過大。
(3)樁體混合料配比碎石最大粒徑不宜大于25mm,粉煤灰選用Ⅱ級或Ⅲ級細灰,每立方米混合料摻量70~90kg為宜;
(4)樁端為飽和粉土、砂土和卵石層、含有大量承壓水時,應選用下開式鉆頭,以防止鉆頭活門打不開、樁端有虛土不能發揮土的端阻;
(6)嚴禁先提鉆后灌料、提鉆過程中為了防止抱鉆埋鉆桿,必須邊提邊回轉;
(7)夾有松散飽和粉土、粉細砂的土層,成孔時在剪切荷載作用下,土體流動,導致樁周土喪失對砼樁的側向約束能力,樁體側向膨脹擴徑、樁頂面下沉,在這類地基上施工應采取如下措施:
(a)降低飽和粉土、粉細砂中的水;
(b)合理安排施打順序和控制日成樁數量,盡可能采用跳打等方法減少剪切能量的積累;
(c)快速鉆進,減少剪切能量在可液化土層上的積累;
(d)選用下開式專利鉆頭,防止閥門打不開導致復鉆;
(e)在滿足泵送砼的前提下,混合料盡可能采用較小坍落度;
1.3 清樁間土、剔樁頭及防斷樁和擾動樁間土措施
1.31 打樁棄土和預留保護土層可采用人工清除、或機械人工聯合清除。當采用機械人工聯合清除方案時:
(1)對基坑開挖后打樁的場地,采用人工預斷樁、挖掘機清土,具體方法如下:
(a)成樁后混合料結硬前人工將有效樁頂標高200mm以上的樁體挖除,用水準儀嚴格控制挖除后的樁頂標高;
(b)全部樁施工完后,采用挖掘機墊路(路面至挖除后樁頂的距離最好不小于1m,以免壓壞樁頭砼)進入現場清除現樁頂標高以上的土:
(c)人工清除余土至有效樁頂標高。
(2)在地表打樁后再進行基坑開挖的場地,由現場試挖確定預留人工開挖深度,以保證樁的斷裂部位高于有效樁頂標高以上。
1.3.2 截樁頭宜用專用電鋸在有效樁頂標高處切深2~3cm的圓環,然后用兩鋼釬相對同時敲擊斷樁。
1.3.3 清土、截樁頭后用挖機將棄土轉至作業面外,禁止使用對樁間土產生擾動的施工設備(如輪胎式運土車等)在施工場地內通行,防止產生“橡皮土”或破壞樁體。
1.4 混合料試塊的制作和現場養護
成樁過程中,抽樣做混合料試塊,每臺機械一天應做一組(3塊)試塊(邊長為150mm的立方體),標準養護28d后測定其抗壓強度。送試驗室前按標準養護條件要求對試塊進行養護,特別在冬期,不得將試塊隨意放置在施工現場或工棚里,避免養護條件不標準導致試驗結果不能反映樁體的真實強度。
2 如何避免幾個問題的建議
2.1 如何避免樁端產生虛土
長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁工藝的最大優點是樁端無虛土,最大限度的提高單樁承載力。但施工操作不當,也會導致樁端產生虛土、樁端產生虛土的情況主要有兩種,一是擔心鉆頭活門打不開,先提30~50cm再灌料,使得葉片上的土可能掉到孔底;二是當樁端持力層為飽和粉土、砂土和卵石層時,水頭較高或有較高承壓水時,采用側開的常規鉆頭產生虛土。
建議:a、加強對作業人員技術交底、嚴格按照操作規程施工,規范施工行為。做到坐漿提鉆、依據交底要求勻速提升鉆頭;
b、采用下壓自開式鉆頭,及時修補、更換鉆頭及螺旋鉆桿,盡可能減少因為鉆頭、鉆桿的不規則而導致的掉土、松土帶不出等現象。
2.2 如何確定終孔深度
在施工過程中,尤其是鐵路、公路等項目,由于前期勘察資料不可能全面準確反映地質情況時,終孔深度難以控制。完全采用設計樁長進行控制就會出現以下兩種情況,一是持力層與設計不符,導致單樁承載力不夠、影響復合地基處理效果;二是進入持力層過厚,從而降低了施工功效,浪費材料,增加了不必要的成本。
建議:盡可能弄清地質分布情況,施工時采用設計樁長和終孔時鉆機自身電流反映的雙控標準,終孔控制電流依據開工前試樁成果報告確定,最后以鉆頭回轉虛土加以復核,確保成樁質量萬無一失。
2.3 如何確定砼壓注有效長度
施工時難免會遇到空樁過長的情況,尤其是涵洞基礎或有地下水影響的因素下,空樁可能達到3米甚至更長,在看不到灌注砼面的情況下,為了保守起見,作業人員往往會采取一次性注滿了事的簡單做法,給后續工序帶來麻煩,從成本上說也是極為浪費的。
建議:在砼性能、砼輸送泵機工作參數一定的情況下,可以通過現場試驗,記錄出幾根樁的灌注深度及響泵次數(泵車送料推送次數),以此基本推算出灌注1米深度需要響泵次數,在以后的施工灌注中通過數每根樁的響泵次數就可以基本控制有效壓注長度,從而達到預期目標;安排專人協調鉆機操作手和混凝土泵送操作手之間的配合。
3結語
長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁,先提30~50cm再灌料是一種錯誤的施工方法,施工時禁止采用。下開式鉆頭,方便快捷,安全可靠,施工時應盡可能采用。由于保護樁長的存在(一般為50~70cm需挖除),混合料在孔口回土處側向膨脹、容易形成大頭樁,給剔樁頭、鋪褥墊層等后續工作增加難度,因此建議最好在成樁3天后就采用小型挖機挖除有效樁頂標高200mm以上的樁體。地基處理屬于地下隱蔽性工程,看不見摸不著,施工質量的保證需全體參與人員共同努力,各盡其職、各負其責,做到CFG樁施工規范化。
參考文獻
王峰;黃小巖;;水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)施工工藝及質量控制措施[J];魅力中國;2009年30期
文章標題:淺談CFG樁(長螺旋成孔)施工技術
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