CFG桩施工全.docx

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1、CFG桩施工CFG桩为桩体中掺加适量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一种粘结强度较高的桩体，与桩间土和褥垫层一起构成CFG桩复合地基。桩，桩间土与基础之间必须设置一定厚度的褥垫层，即褥垫层是高粘结强度桩复合地基的一部分。CFG桩属高粘结强度桩，与素磴桩的区别仅在于桩体材料的构成不同，在其受力和变形特性方面无什么区别。复合地基性状和设计计算，对其它高粘结强度桩复合地基都适用。CFG桩可适用于条形基础、独立基础,也可用于筏基和箱形基础。就土性而言，CFG桩可用于填土、饱和及非饱和粘性土,既可用于挤密效果好的土,又可用于挤密效果差的土。CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，由碎石、石屑（砂）、粉煤灰掺适

2、量水泥加水拌合，用长螺旋钻管内泵压CFG桩施工制成的一种具有一定粘结强度的桩。利用CFG桩的粘结性、全长范围内受力、桩周摩阻力、端承力和桩间土的垂直和水平承载能力形成复合刚性地基共同受力。有沉降小，稳定快的特点。CFG桩可用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松散的砂土、粉土等；对塑性指数高的颜口软粘土使用应慎重。CFG桩复合地基施工工艺及质量控制研究1 CFG桩复合地基施工方法及适用范围水泥粉煤灰碎石桩的施工，应根据设计要求和现场地基土的性质、地下水位、场地周边是否有居民、有无对振动反应敏感的设备等多种因素选择施工工艺。一般有以下施工工艺可供选择。(I)振动沉管灌注成桩工艺若地基土是松散的饱和粉

3、细砂、粉土，以消除液化和提高地基承载力为目的,此时应选择振动沉管打桩机施工;振动沉管灌注成桩属挤上成桩工艺，对桩间土具有挤(振)密效应。但振动沉管灌注成桩工艺难以穿透厚的硬土层、砂层和卵石层等。在饱和粘性土中成桩，会造成地表隆起，挤断已打桩，且振动和噪声污染严重，在城市居民区施工受到限制。在夹有硬的粘性土时,可采用长螺旋钻机引孔,再用振动沉管打桩机制桩。(2)长螺旋钻孔灌注成桩工艺长螺旋钻孔灌注成桩适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂上，属非挤土成桩工艺，该工艺具有穿透能力强，无振动、低噪音、无泥浆污染等特点，但要求桩长范围内无地下水，以保证成孔时不塌孔。(3)长螺旋钻孔

4、、管内泵压混合料成桩工艺长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩工艺，是国内近几年来使用比较广泛的一种新工艺，属非挤土成桩工艺，具有穿透能力强、低噪音、无振动、无泥浆污染、施工效率高及质量容易控制等特点。长螺旋钻孔灌注成桩和长螺旋钻成孔、管内泵压混合料成桩工艺，在城市居民区施工，对周围居民和环境的不良影响较小。(4)泥浆护壁钻孔灌注成桩工艺适用于分布有砂层的地质条件，以及对振动噪音要求严格的场地。该方法钻孔速度较快，但是泥浆对场地的污染严重，影响后续孔的施工，且往往孔底沉渣较大也会影明成桩质量。2CFG桩复合地基的施工要求施工时应按设计配合比配制混合料，在搅拌机中加水搅拌，加水量由混合料坍落度控制，长螺

5、旋钻孔，管内泵压混合料成桩施工的坍落度为160-200mm,振动沉管灌注成桩的坍落度宜为30-50mm,振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超出200mmo长螺旋钻孔，管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆的时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合，以保证管内有一定高度的配合料，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料，沉管灌注成桩施工拔管速度应按均匀线速度控制，拔管线速度应控制在1.2-1.5mmin左右，如遇淤泥或淤泥质土，速度应尽可能放慢。桩顶标高应超出设计桩顶标高不少于0.5m。成桩过程中抽样作混合料试块,每台机械Id应做一组（3块）试块,（边长为15Omm的立方体），标准

6、养护为28d,测定其立方体抗压强度。沉管灌注成桩在施工过程中应观测新施工桩对已施工桩的影响，当发现桩断裂并脱开时，必须对工程桩逐桩静压，静压时间一般为3min,静压荷载为保证使断桩接起来为准。复合地基的基坑可采用人工或机械、人工联合开挖。机械、人工联合开挖时。预留人工开挖厚度应由现场试开挖确定，以保证机械开挖造成桩的断裂部位不低于基础底面标高。且桩间土不受扰动。褥垫层铺设宜采用静力压实法，当基础底面下桩间上的含水量较小时,也可采用动力压实法，褥垫夯实后的厚度与虚铺厚度的比值不得大于0.9。复合地基检测必须在桩体强度满足试验荷载条件时进行，一般宜在施工结束14-28d后进行。复合地基承载力宜用单

7、桩复合地基载荷试验确定，实验数量不应少于3个试验点抽取总桩数的10%,进行低应变动力检测桩身结构完整性。施工中桩长允许偏差为IOOmm,桩径允许偏差为20mm,垂直度允许偏差为1%：对满堂布桩基础桩位允许偏差为0.5倍桩径;对条形基础，垂直于轴线方向的桩位允许偏差为0.25倍桩径;顺轴线方向的桩位允许偏差为0.3倍桩径;对单排布桩桩位允许偏差不得大于60mmo2 CFG桩复合地基的施工质量控制3 .1CFG桩复合地基常见的质量通病分析Q)成孔过程中常出现的问题斜孔:主要是由于钻机不稳或钻杆垂直度不够。孔底虚土:由于孔底为砂土层或砂层，其粘结性差，成孔后不能随钻杆的抬升带到孔外。(2)下料过程中

8、常出现的问题堵管：成因一:碎石粒径偏大，或水泥因存放时间过久或受潮而结块。成因二:弯管处选用了小直径的异径接头。成因三:由于施工不当使地下水涌入砂石回灌。成因四冬季施工时材料受潮结冰，经拌和后仍不能将冰块消除。打不开活瓣，不下料或下料不畅:这种情况常发生在软土施工中，由于土的粘结性和流塑性使活瓣不能打开。(3)成桩过程中常见问题缩颈成因一:在饱和软土中成桩时，由于己打桩尚未成型，新打桩对已打桩进行挤压导致己打桩变形，造成缩颈。成因二:灌注混合料时拔管太快或振捣不到位,在桩身某个位置出现桩径突然变细的现象。断桩成因一:在上部有较硬的土层或中间有硬土层中采用隔行跳打工艺成桩盯出于榔巨过近已打桩强度

9、不太高而被振裂。成因二如果通过检测发现断桩的部位多位于桩顶O.5m-15m以内则可判定断桩是由于开挖基坑时方法不当导致浅层断桩。水葫芦桩:主要是由于配合比不合理或搅拌不均匀在下料时输送管中的混合料发生离析比重小的水和粉煤灰被其他粒料挤至桩体四周使得桩体的某个部位偏向四周的区域没有骨料而是充满了水和粉煤灰随着时间推移粉煤灰沉积于空桩下部。窜桩:常是由一于桩距太近且地基土层中含有较厚的砂夹层所致。桩头部分的混合料与泥土夹杂:主要是由于混合料坍落度大、钻孔完成时提钻速度太快，使钻头泥土与CFG桩混合料同时落入孔内。蜂窝状桩柱:出现这种现象是由于混合料和易性不好或振捣不到位所致。桩体强度不均匀:主要是

10、灌注混合料时拔管太慢或振捣时间过长,使得桩端部桩体水泥含量太少,桩顶浮浆较多，而且混合料也容易产生离析,造成桩身强度不均。短桩成因一:根据打桩记录桩长达到设计要求，但桩头不出土。这是由于技术人员测量标高错误，或由于隔行打第二遍桩时原地面标高发生了变化而没有重新测量标高所致。成因二:打桩时因停泵时间过早，停泵时混合料自身压力不够，致使桩头缩颈或桩头未达到设计标高。2.2CFG桩复合地基施工质量的控制措施Q）深入了解地质情况选用合理的成桩工艺，严格按施工要求施工在施工过程中，成桩的施工工艺对CFG桩复合地基的质量至关重要，不合理的施工工艺将造成重大的质量问题，甚至导致质量事故，而要选择确定合理的施

11、工工艺必须深入了解地质情况。同时，CFG桩复合地基区别于桩基的主要特点就是:充分考虑利用桩间土的承载力,所以施工中应减少扰动土而引起土的强度降低。CFG桩成桩工艺中，选用哪一类成桩机和什么型号,与土的性质具有密切关系,要视工程的具体情况而定。所以，在施工准备阶段，应根据地质情况合理地选用施工机械。这是确保CFG桩复合地基施工质量的有效途径。选择好施工工艺后，要严格按要求施工，把握各个施工要点，各个施工环节，因此在施工准备阶段在确定的施工方案时，设计好相应的技术和质量保证措施，做到心中有数。(2)采用正确的打桩顺序在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将

12、挤压己打桩，使已打桩被挤扁形成椭圆状或不规则形状，严重的产生缩颈和断桩。此时，应采用隔桩跳打施工方案。在饱和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打桩施工完后，土体密度会有显著增加。而且，打的桩越多，土的密度越大。在补打新桩时,一是加大了沉管难度,二是非常容易造成已打桩断桩。此时，隔桩跳打方法不宜采用。当满堂布桩时,不宜从四周转向内推进施工,宜从中心向外推进施工,或从一边向另一边推进施工。但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对己结硬的己打桩产生影响。此时，应采用螺旋钻引孔的方案，避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。(3)严格控制拔管速率控制混合料泵送量与拔管速度相匹配，不得停泵待

13、料。拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混合料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率。正常的拔管速率应控制在12-1.5m/min,一般桩顶浮浆可控制在10cm左右。控制好混合料的坍落度大量工程实践表明，坍落度的大小对CFG桩施工质量影响最为显著。混合料坍指度过大，会形成桩顶浮浆过多，形成硅的离析和泌水，桩体强度也会降低;而且会导致混凝土流动性降低，频繁堵管。坍落度控制在3-5cm时，和易性好，成桩质量容易控制。(5)设置保护桩长每根桩在加料时，要比设计桩长多加05m桩长的混合料。用插入式振捣棒对桩顶混

14、合料加振3-5s,提高桩顶混合料密实度。上部用土封顶，增大混合料表面的高度，己沁增加了自重压力，可提高混合料抵抗周围土挤压的能力。在上部基础施工时再将保护桩长剔除掉，确保成桩与设计标高一致。同时褥垫层铺设应保证桩顶以下30-5Omm;即桩体嵌入褥垫层30-5Omm。褥垫层铺设宜采用静力压实法,当基础底面下桩间土的含水量较小时，也可采用动力夯实法，夯填度(夯实后的褥垫层厚度与虚铺厚度的比值)不得大于1%。施工垂直度偏差不应大于1%,对满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.4信桩径，对条形基础，桩位偏差不应大寸0.25倍桩径，对单排布桩桩位偏差不应人于60mmo(6)加强施工过程中的监测和反馈在施土过

15、程中，应加强监测，及时发现问题，以便针对性地采取有效措施。重点应做好施工场朔口已打桩桩顶标高观测，经纬仪跟踪进行桩轴线的控制，及时抽查浇筑质量，对承压水压力较高的场地应钻探深井降低水压力，褥垫层施工前桩间浮土必须清除干净等几方面的监测工作。CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩，是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩。其施工工艺与普通沉管碎石桩基本相同。1 .工程材料1.1 粉煤灰粉煤灰是燃煤发电厂排出的一种工业废料。它是磨至一定细度的粉煤灰在煤粉炉中燃烧(IIOO1500oC)后，由收尖器惧的细灰(简称干灰)。其主要化学成分有SiO2、AI2O3、Fe2O

16、3.CaO和MgO等，其中粉煤灰的活性决定于各种粒度AI2O3和SiO2、的含量，CaO对粉煤灰的活性也极为有利。粉煤灰的粒度组成是影响粉煤灰质量的主要指标，一般粉煤灰越细，球形颗粒越多，因而水化及接触界面增加，容易发挥粉煤灰的活性。1.2 碎石碎石为不溶于地下水或不受侵蚀影响的硬骨料，一般采用砾石、碎石等,其粒径为2050mm,密度为2.7tm3,松散密度为1.39tm3,含水率0.96%,含泥量不得大于5%。1.3 石屑掺入一定数量的石屑是填充碎石的孔隙，使其级配良好。石屑直选用与同一种碎石原料进行加工，掺入的数量应由试验确定，不能随意添加。其各项参数如下：粒径2.5IOmm,密度2.7tm3,松散密度1.47tm