CFG桩加固软土地基施工工法Word文件下载.docx
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1、工程概况
江珠高速NO.12标段,地处耕地,地形平坦,地势较低,地表水丰富,灌渠遍布。
地表为50cm左右厚的种植土,其下为13m深的低液限粘土、33m深的高液限粘土和3.5m左右中砂。
桥头50m范围内软基处理采用CFG桩,总长合计200m,共计2543根。
2、工艺原理
CFG桩利用振动沉管打桩机的振动锤将空心管桩沉入地层中,管桩底部安放一个预制混凝土桩头,将搅拌好的混合料从管桩顶部的进料口灌入,边振动边提升管桩,提升管桩的过程中必须保证管桩内随时留有一定高度的混合料。
3、工艺流程
场地平整放线定位桩机定位成孔钻进
混合料灌入桩机移位桩检
4、施工方法及要点
CFG桩设计为正方形布置,桩径40cm,间距2.0m,长度25m,全部处于淤泥质粘土地层。
CFG桩设计要求采用振动沉管打桩机施工。
施工顺序采用从一边向另一边推进或从中心向外推进的方法施工。
具体施工如下:
(1)测量人员按设计要求测出CFG桩所在里程断面,技术员按图纸要求出布设出每根CFG桩的具体位置,并用竹桩标记。
利用桩机塔身前后和左右垂直标杆检查塔身导杆,校正位置,使钻杆垂直度对准桩中心。
管桩的长度必须经监理检查合格后方准施工。
(2)CFG桩身强度等级为C10混凝土,具体施工配合比是:
水泥:
砂:
碎石:
水:
粉煤灰=172:
778:
1180:
185:
85(kg)。
施工时应严格按照此配合比进行施工,进场的原材料满足配合比的要求。
试验人员必须严格按照规范要求对所有进场的原材料进行检验,不合格的一律禁止使用。
CFG桩混合料的上料顺序为先装碎石,再加水泥、粉煤灰,最后加砂,使水泥、粉煤灰在砂石之间,不易飞扬和粘附在筒壁上,也易于搅拌均匀,每盘料搅拌时间不小于60秒。
(3)在正式开始大面积CFG桩施工前,应首先按要求进行试桩,桩数7~9根为宜,确定沉管速度、下料速度、拔管速度、测定充盈系数等实际参数。
每个管桩头部都安放一个预制混凝土桩头,需埋入地表下30cm左右。
管壁上应做好标记线,要求当该线与砂面平齐时,管桩底也即达到设计标高。
开始沉管,为避免对邻桩的影响,沉管时间应尽量短。
沉管过程中可进行空中投料。
沉管至设计标高后需尽快用灰斗向管桩内投料,直到管内混合料与钢管投料口平齐。
若投料量不够,应在拔管过程中空中投料,以保证成桩桩顶标高满足设计要求。
拔管前,应原位振约10s后再振边拔管。
拔管速度一般控制在1.2~1.5m/min较合适,拔管过快易造成局部缩径或断桩;
拔管太慢,振动时间过长,会使桩顶浮浆增厚,易使混合料离析。
拔管过程中不允许反插。
拔管拔出地面后,应用粒状材料或粘土封顶。
(4)CFG桩施工时务必要隔行隔桩跳打,如下列示意图所示,先施工细线表示的CFG桩,然后再依此法施工完剩余粗线表示的CFG桩,但相邻桩施工时间间隔大于7天,施工过程中,应密切关注地面隆起及桩顶浮浆情况。
(5)CFG桩成桩过程中,每台机械一天应做一组试件并进行标准养护。
CFG桩桩身的完整性采用低应变动力检测,抽检数量不低于总桩数的10%。
检测前,应人工凿除50cm的保护桩长。
在有条件的情况下,宜采用静力载荷试验检测复合地基承载力,抽检频率为0.5%~1.0%,但不少于3点。
检测合格方可进行下道工序施工。
同时桩的静置时间不得小于28天。
五、机械设备
CFG桩机采用滚筒式液压振动沉管打桩机(DZ60型),生产厂家为江苏徐州鹏达桩机研究所,沉管选用圆管式,直径400mm,长度25.5m,振动沉管打桩机简易图见上图。
具体所需机械设备数量见下表。
每台打桩机所需配套设备表
序号
机械名称
单位
数量
备注
1
振动沉管打桩机
台
2
混凝土搅拌站(50m3/h)
座
业主要求
3
ZL40装载机
4
自卸汽车(8t)
辆
5
小型机动车
6
发电机120KW
有电源工地可免
总体机械设备配置表
六、劳力组织
每台打桩机人员配置表
工种名称
人数
技术员
领工员
振动沉管打桩机司机
发电机司机
自备发电机
小型机动车司机
搅拌机司机
7
装载机司机
8
自卸汽车司机
9
电工
10
现场记录员
11
打桩机旁辅助人员
负责拉动灰斗
12
搅拌站辅助人员
负责搬运水泥
总体人员配置表
七、质量标准
1、管桩的垂直度偏差不应大于1%,桩位偏差不大于10cm。
桩径偏差不应大于2cm。
2、CFG桩水泥采用425号普通硅酸盐水泥,粉煤灰采用II级袋装粉煤灰,砂为中砂,碎石规格5~25mm,混合料坍落度控制在3~5㎝,充盈系数1.35。
八、施工安全措施
1、加强对施工人员的岗前安全教育。
2、所有施工人员必须戴安全帽,作业时禁止穿拖鞋。
3、汽车司机必须遵守交通规则,文明驾驶,礼貌行车,严禁酒后驾车。
4、现场设专职安全员,对工地发生的安全隐患应及时发现解决。
5、用电设备应实行一机一闸一漏一箱。
漏电保护装置应与设备匹配,不得用一个开关直接控制两台及以上的用电设备。
6、除电工外,其他人员严禁私接用电设备,如有此类现象发生,经理部将予以处罚。
7、桩机操作手必须是由经岗前培训合格的人担任,严格按照操作规程进行。
8、桩机施工时,现场要设立明显安全警示标记,管桩旁严禁站人。
9、起吊灰斗和移动桩机时,应有专人指挥。
10、每班作业前,施工人员都应对钢丝绳进行仔细检查,该更换的要及时更换。
11、作业高度超过2米时,作业人员必须系好安全带。
九、经济技术指标及效益分析
与碎石桩相比较,CFG桩对提高复合地基的承载力效果较好,主要表现在:
碎石桩主要受力作用区在4倍桩径范围内,沿桩长方向轴向和侧向应力迅速衰减,增加桩长对提高复合地基承载力效果不大。
碎石桩的桩土应力比一般为1.5~4.0,要提高复合地基承载力,只有提高置换率,但提高置换率,将给施工带来很多困难;
CFG桩由于桩身具有一定的粘结性,故可全长范围内受力,能充分发挥桩周摩阻力和端承力,桩土应力比为10~40,复合地基承载力的提高幅度较大。
CFG桩单机一天可完成500—600延米,月工作量达1.5—1.8万延米,速度较快。
CFG桩本身的成本较高,1m成桩本费用达到45元,但成桩利润每米可达到4~5元。
十、工程应用实例
2003年10月至2004年3月,由中铁四局五公司江珠经理部承建的江珠高速公路NO.12标段的路基软基处理全部完成,共完成CFG桩6.08万米。
经过小应变检测,桩检合格率达到100%。
施工图片
未组装的CFG桩机
CFG桩机正在进行组装
CFG桩机正在进行混合料灌注
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