武年勇
(正平路橋建設股份有限公司,青海 西寧 810008)
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CFG樁的施工控制與通病預防
武年勇
(正平路橋建設股份有限公司,青海西寧810008)
CFG樁廣泛應用于公路、鐵路及房建等工程的地基加固處理,經濟效益顯著,具有良好的應用前景。文章介紹了CFG樁的施工控制要點,分析了CFG樁在施工過程中存在的質量問題,并提出了相應的預防措施。
CFG樁;施工控制;通病預防
在建筑工程施工中,CFG樁具有十分顯著的建筑優勢,它不僅造價低、工藝性高,更具備承載力提升空間大、變形小、施工速度較快等優點。CFG樁在我國整個城市建設與社會發展中被廣泛運用于鐵路、房屋建筑等施工的地基處理中,帶來了良好的經濟效益,在未來的城市建設運用中具有良好的發展前景。在工程施工中,CFG樁的施工與監控是整個工程質量的重要保障。CFG樁不僅影響著我國建筑企業的經濟效益,更關系到使用人群的生產、生活安全。
1.1CFG樁簡介
CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱,由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘結強度樁,通過在基底和樁頂之間設置一定厚度的褥墊層以保證樁、土共同承擔荷載,使樁、樁間土和褥墊層一起構成復合地基。
1.2主要施工設備
CFG樁的成孔及灌注設備主要選用長螺旋鉆機、振動沉管樁機和機械洛陽鏟等設備。
1.3主要技術指標
(1)樁端持力層應選擇承載力和模量相對較高的地層。
(2)樁徑:長螺旋鉆機中心壓灌、干成孔和振動沉管成樁一般宜取350~600 mm,泥漿護壁鉆孔灌注樁一般宜取600~800 mm,機械洛陽鏟一般選取300~800 mm。
(3)樁間距:獨立基礎、筏基和箱基宜取3~5倍的樁徑,墻下條基單排布樁宜取3~6倍的樁徑。
(4)褥墊層宜選用中粗砂、碎石或級配砂礫等,不宜選用卵石,最大粒徑≤30 mm,厚度宜取0.4~0.6倍樁徑,壓實度≤90%。
1.4適用范圍
CFG樁適用于處理黏性土、粉土、砂土和已自重固結的素填土等軟土地基。
2.1混合料的配合比設計和控制
(1)CFG樁施工前,實驗室要按設計和施工技術規范要求進行混合料的配合比設計與驗證,確定施工配合比。
(2)CFG樁的配合比報告必須經監理工程師或甲方批復簽認后方可使用。
(3)在施工中必須嚴格按設計配合比拌合混合料,塌落度一般控制在160~200 mm之間,灌注過程中應隨時檢測塌落度的損失速度并及時作出調整。
2.2試驗樁施工
(1)為了保證CFG樁的成樁質量,施工前必須進行試驗樁施工。通過試樁以檢驗設備運行和配合、施工工藝,確定鉆孔、拔管及提鉆(管)的速度,驗證混合料的配合比效果等。
(2)試樁的樁長必須采用設計長度,試樁的數量按設計規定確定,一般≥3根。
(3)試樁成樁后必須進行單樁承載力及復合地基承載力檢測,符合要求并經監理工程師許可后,按試樁確定的有關參數和標準指導CFG樁的大面積施工。
2.3成孔和灌注
(1)CFG樁施工前,首先要進行孔位放樣并確定好成樁順序,一般采用隔樁隔排跳打法施工。
(2)成孔后的樁底標高必須達到設計要求后才能進行混合料的灌注。
(3)混合料的灌注過程中,提鉆或拔管的速度要均勻,振動沉管控制在1.5 m/min以內,長螺旋鉆控制在3 m/min以內。
(4)長螺旋鉆施工時,成樁過程必須連續不能間斷,防止發生斷樁或縮徑。鉆桿及輸送管內的混合料必須充滿、連續,提鉆必須與混合料的供應密切配合,提升和投料要保持協調一致,嚴禁先提升后泵料。混合料的投入量不得少于設計量。在成樁過程中要始終保持混合料的面始終高于鉆頭,一般控制在1 m以內。
(5)振動沉管樁機成樁時,沉管下沉至設計標高后立即投放混合料,投料標高要與進料口平齊,投料符合要求后,開始拔管,邊振動邊拔管,直至地面。嚴禁在拔管過程中反插。
(6)CFG樁的樁頂必須高出設計標高50 cm以上,以保證有效樁長的強度。
(7)鑿除樁頭和開挖樁間土及褥墊層施工時,必須采取有效措施保護CFG樁,避免擾動下部樁身而影響質量。截樁應采用切割或人工鑿除,不能用機械動力擾動。
3.1堵管
長螺旋鉆鉆孔管內泵壓混合料灌注成樁施工時經常會發生堵管現象,主要是因為混合料的拌合質量和配合比不合理而造成混合料的不良工作性能引起的。混合料中的細骨料和粉煤灰用量較少時,因其流動性較差而容易堵管;混合料的坍落度不符合要求時也會引起堵管,坍落度太小,輸送過程中的流動性較差,若坍落度太大,容易發生泌水和離析,即混合料中的骨料和砂漿分離。另外,在灌注過程中提鉆不及時,也會使鉆頭處的漿液溢出而形成堵管;輸送管道清洗不到位,在管內形成結塊,也會造成管路堵塞。
預防措施:
(1)嚴格控制混合料的施工配合比,保證其良好的工作性能,尤其要控制坍落度和粉煤灰摻量(70~90 kg/m3)。
(2)規范施工工藝和流程,及時維護保養機械設備。
3.2竄孔
被加固處理的土層中有松散飽和黏土、粉細砂和流砂時,由于對土體產生擾動和剪切,使土體發生液化而容易發生竄孔。
預防措施:
(1)采取隔樁隔排跳打的成孔方法。
(2)合理加快成樁速度。
(3)根據土層實際情況,聯系設計單位合理調整樁距。
3.3斷樁和縮頸
在混合料的灌注過程中,供料不及時、提鉆和拔管速度過快等都是斷樁和縮頸的主要原因。另外,樁體受外力破壞也會引起斷樁。
預防措施:
(1)灌注成樁保持連續作業。
(2)嚴格控制提鉆和拔管的速度,混合料的泵送灌注速度與拔管速度相匹配。
(3)根據土層實際情況,聯系設計單位合理調整樁距。
(4)成樁后采取有效的保護措施。
3.4樁體空芯和樁端不飽滿
樁體空芯是在混合料的泵送過程中由于管路排氣閥不能正常工作導致混合料中留存空氣而形成的,在施工中必須經常檢查工作閥的工作狀態,出現堵塞及時疏通清洗。在施工中,若先提鉆后泵料,因鉆頭處的土掉入樁孔或地下水侵入會使樁端不飽滿,影響樁端的承載力,所以在灌注成樁時必須要保證拔管與供料的一致性,杜絕出現樁端不飽滿的質量缺陷。
CFG樁屬于我國建筑業10項新技術中地基基礎和地下空間工程技術中的一種地基處理技術工藝,現已廣泛應用于公路、鐵路及房建等工程的地基加固處理,經濟效益顯著,具有良好的應用前景,所以在施工中的技術控制和質量保證尤為重要。
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Construction Control and Common Problem Prevention of CFG Pile
WU Nian-yong
(Zhengping Road and Bridge Construction Co.Ltd.,Xining,Qinghai,810008)
CFG pile is widely used in the foundation reinforcement and treatment of highway,railway,housing construction and other projects,with significant economic benefits,thus it has a good prospect.This article introduced the construction control key-points of CFG piles,analyzed the quality problems of CFG piles in the construction process,and proposed the corresponding preventive measures.
CFG pile;Construction control;Prevention of common problem
U416.1+6
A
10.13282/j.cnki.wccst.2016.03.014
1673-4874(2016)03-0050-03
2016-02-06
武年勇(1972—),助理工程師,研究方向:路橋施工管理。