客运专线常见地基处理施工技术Word文档格式.docx
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(2)测量出CFG桩加固地基范围,在原地面用挖掘机和推土机等机械进行场地平整,清除地表下各种障碍物(包括人防工程、建筑垃圾、地下管线、电缆等),对地表松软地段需要进行清淤换填,其桩间土的压实度要达到90%。
整理好施工平台,并设置好地面排水及四周排水沟,其处理后的施工平台标高比设计桩顶高50cm左右较为合适,以保证成桩后凿除桩顶浮浆后的桩有效长度满足设计要求。
为较好控制桩的垂直度施工平台大面要基本平整,坡度较大地段要根据坡度设置平台,其表面压实度达到90%以上。
(3)保证进场临时道路畅通,施工用电采用发电机,开工前在现场设置一大水池,贮存水以提供施工用水。
(4)组织材料进场,进场水泥、粉煤灰、碎石必须具备出厂合格证,并经现场取样送试验室复检合格,存放场地要充分满足施工需要,现场布局合理。
(5)施工测量严格按测量规范要求进行,所有测量仪器都已进行校核和检定,能够保证测量精度。
施工前在施工平台上放出各施工桩位,桩位中心点用钎子插入地下,并用白灰(或使用红绳系上)标识。
2CFG桩振动沉管施工方法
CFG桩振动沉管施工工艺流程见图2.0-1。
图2.0-1振动沉管灌注桩工艺流程
2.1桩机进场
根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度、沉管长度和标定的配重进行设备组装。
2.2桩机就位
桩机就位必须平整、稳固。
待桩机就位后,调整沉管与地面垂直,确保垂直度偏差不大于1%。
2.3沉管
(1)移动桩机就位进行沉管对中,即调好桩机垂直并使桩管中心与桩位中心重合,利用垂球控制桩机垂直度偏差不大于1%。
(2)启动桩机,振动沉管,振动过程中要观察沉管是否有挤偏现象,下沉速度是否异常等。
(3)如在沉管时水或泥土可能进入桩管时,先在桩管内注入高1.5m左右的封底混凝土,然后开始沉管。
(4)根据桩机管架上的进尺判定该深度或贯入深度是否达到规范和设计要求;
另外对有规定桩底要求进入持力层时,应根据试桩参数(即进入持力层时达到激振电流和留振时间)来控制终孔。
(5)沉管过程中专人做好施工记录,包括每米沉管的振动时间和每米激振电流变化情况。
2.4灌浆和拔管
沉管达到设计要求深度后,立即灌注混和料,减少时间间隔,以免管底渗入水泥浆,影响成桩质量。
(1)施工前选择好混和材料规格。
混合料按设计配合比经搅拌机加水拌和,拌和时间不得少于1min,如粉煤灰用量太大,拌和时间还要适当放长,加水量按塌落度5~7cm控制,成桩后浮浆厚度以30~50cm为宜(施工时作适当的调整)。
(2)合理布置搅拌机的位置,以缩短混合料出料至倒入沉管加料口的时间间隔,使混合料进入桩管后有较好的流动性,当气温过高时,考虑加缓凝剂。
(3)搅拌时严格按照配合比设计进料,并搅拌均匀。
(4)混合料出料至桩基吊斗后利用卷扬机将料斗拉至桩管加料口逐渐倒入,使管内空气能够排除,以免形成气体,影响成桩质量;
沉管至设计标高后须尽快投料,直到管内混合料与钢管投料口平齐。
若投料口量不够,应在拔管过程中投料,以保证成桩桩顶标高满足设计要求。
(5)桩管内灌满混凝土后开始拔管,拔管前,应原位留振约10s后再振动拔管,拔管速度不超过1.5m/min,,桩头以下6m范围内,拔管速度必须控制在1m/min以内。
每上拔1m左右应停拔而进行倒打轻击,在沉管底拔至设计桩顶前倒打和轻击不得中断。
拔管过快易造成局部缩径或断桩;
拔管太慢,震动时间过长,会使桩顶浮浆增厚,易使混合料离析,导致桩身强度降底。
对淤泥或淤泥质土,拔管速度可适当放慢,拔管过程中不宜反插留振。
成桩后桩顶标高应考虑计入保护桩长。
(6)拔管时第一次不宜过高,控制在能容纳第二次所需要灌入的混和料量为限,加灌混和料时控制管内混和料面不低于自然地面,一般高出2m为宜。
(7)灌混合料过程中按规定制作和保养混泥土试块(每台班一组3块)。
(8)沉管上拔至距地面2m时要特别放慢速度,以保证这段桩身直径符合要求;
沉管拔出地面后若发现桩身混合料面低于设计桩顶标高时,应立即将桩顶浮土清理干净,补灌混合料至设计标高并用振捣器振实。
(9)灌入过程中由专人统计混合料用量,计算充盈系数,理论灌量由沉管外径和桩长计算得出,一般情况下充盈系数大于1。
(10)施工结束后注意保护桩头,在龄期未到之前禁止重型机械局部碾压,并不得填土加载。
(11)为避免刚施工的桩遭挤压,施工相邻桩时采取跳打方式,即隔1~2条施工1条,余下的桩必须等到上次施工的桩接近设计强度时方可进行沉管。
(12)若地下水较高,水压较大,地下水有可能会在邻近桩尚未初凝的桩身内形成临时排水通道,影响桩身质量,施工时在附近开挖集水井排水。
(13)桩管拔出地面后,确认桩符合要求后应用粒状材料或用粘土封顶,然后移机继续下一根桩的施工。
2.5打桩顺序
桩施工顺序,主要应考虑新打桩对已打桩的影响。
打桩顺序有连打法、间接跳打法。
具体采用何种打法根据设计文件要求和现场实际地质情况来确定。
连打法易造成邻桩被挤碎或缩颈,在粘性土中易造成地面隆起;
跳打法不易发生上述现象,但土层较硬时,在已打桩中间补打新桩,可能造成已打桩被震裂或震断。
施作桩时,如设计文件要求跳桩施工,一般跳桩1~3根,桩间距1.1~1.3m时,跳桩3根,桩间距1.3~1.5m时,跳桩2根,桩间距大于1.5m时,跳桩1根。
满堂布桩时,无论桩距大小,均不宜采用四周转圈向内推进施工,因为这样限制了桩间土向外的侧向变形,容易造成土体大面积隆起,断桩的可能性增大。
应遵循由“中间向四周”或“一边向另一边”的原则。
2.6凿桩头
按验标要求,CFG桩施工完毕,桩身达到龄期后,在确定桩顶标高、施工扩大桩头前,应先凿除桩体保护桩长至扩大桩头底部标高。
为避免机械扰动造成断桩,凿桩头前桩周工作垫层碎石土应采用人工进行开挖。
凿桩头可采用风稿自上而下凿除混凝土至指定标高,也可用錾子对称截桩至指定标高。
2.7接桩
当CFG桩在凿除浮浆后或由于浅部断桩(1.5m之内,超过1.5m接桩,开挖桩间土体可能会导致相邻CFG桩断桩)造成桩体顶面标高低于扩大桩头底面标高时,应采用强度高出桩身一级的混凝土进行接桩。
接桩部分的桩径应比设计桩径大20cm,与既有桩体的咬结长度不小20cm,CFG桩接长见图2.7-1。
图2.7-1CFG桩接长示意图
3CFG桩长螺旋成桩施工方法
CFG桩长螺旋成桩施工工艺流程见图3.0-1。
基线放样
桩位放样
桩基检测
合格
不合格
桩架移动到下一桩位
检验
退场
钻机就位
提钻
拌合
检查标高及桩头质量
头质量
施工准备
材料进场
复核
钻进至设计标高
泵压
标准试件养护
扩大桩帽施工
(弃土清理)
合格
图3.0-1CFG桩长螺旋成桩施工工艺流程图
3.1钻机拼装就位
平台施工完毕后,长螺旋钻机进场,使用吊车拼装。
长螺旋钻机自带行走部分(或履带)可进行短距离的移动。
钻机就位时,应使钻杆垂直对准桩位中心,确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。
现场控制采用在钻架上挂垂球的方法测量钻杆的垂直度,也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。
每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查。
满足要求后,方可开钻。
3.2钻进成孔
钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触地时,启动马达钻进,先慢后快,同时检查钻孔的偏差并及时纠正。
在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。
在钻机塔身上标明准确刻度,最小刻度宜为50cm(如钻机上有标识,施工前要对刻度进行检查,看其标示是否准确),根据钻机塔身上的进尺标记,成孔到达设计标高时,对随螺旋上升的地下土样进行分析判断,看其是否已达到设计要求的持力层位置,如果与设计稳合,则可停止钻进,进行下一道工序施工。
3.3混合料搅拌
混合料搅拌必须进行集中拌和,按照配合比进行配料,每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制。
一般控制在90~120s,具体搅拌时间根据实验确定,电脑控制和记录。
混合料出厂时坍落度可控制在160mm~200mm。
3.4灌注及拔管
钻孔至设计标高后,停止钻进,开始进行泵送混合料,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,每根桩的投料量应不小于设计灌注量,并保证连续拔管,严禁先提管后泵送。
施工桩顶高程宜高出设计高程30~50cm,灌注成桩完成后,桩顶盖土封顶进行养护。
在灌注混合料时,对于混合料的灌入量控制采用记录泵压次数的办法,对于同一种型号的输送泵每次输送量基本上是一个固定值,根据泵压次数来计量混合料的投料量。
3.5移机
灌注时采用静止提拔钻杆(不能边行走边提拔钻杆),提管速度控制在2~3m/min,灌注达到控制标高后,利用自身行走设备,钻机移至下一根桩的施工。
3.6现场试验
对于每盘混合料,试验人员都要进行塌落度的监测,合格后方可进行混合料的投料,在成桩过程中抽样作混合料试块,每台班做1组(3块)试块,测定其56d抗压强度。
3.7弃土清理
CFG桩实际是按照一定的间距和形状将原土进行置换和挤密,所以螺旋钻提管过程中会置换出同体积的数量(一般考虑1.1左右的松散系数)的原状土,这部分原状土必须要及时清理至弃土场,否则因桩间距有限,施工的桩数较多时,覆盖土就很多,既不利于钻机寻找、对准桩位,也不利于钻机行走和钻进。
3.8扩大桩帽施工
对于设计有扩大桩帽地段,施工前要根据桩帽的高度(一般为60cm)计算出桩顶标高(要求嵌入桩帽10cm),并预留凿除桩长,施工平台标高一般就按桩帽顶标高控制。
扩大桩帽顶面一般为圆形,并缩减到桩身,其形状为一圆台体。
施工桩帽前,先将桩头凿除至桩帽底以上10cm的标高位置,实际施工时允许有一定的超长,桩检合格后直接在平台土体上人工开挖桩帽形状,并浇筑砼,振捣密实,达到强度后施工以上碎石褥垫层。
4质量控制标准及检查方法
(1)原材料检测
水泥:
按验标规定检测强度、安定性、凝结时间,抽样检测一组,监理单位见证检验。
粗细骨料:
按验标规定检验含泥量、颗粒级配,抽样检测一组,监理单位见证检验。
(2)施工质量检验
①所用的水泥和粗细骨料品种、规格及质量应符合设计要求。
检验数量:
同一产地、品种、规格、批号的水泥,每
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