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1、振动沉管灌注 CFG 桩施工工艺及长螺旋 CFG 桩施工工艺对照表适用工程地质条件1、适用的工程地质条件：振动沉管属于非排土成桩工艺，主要适用于粘性土、粉土，淤泥质土、人工填土及松散砂土，尤其适用松散的粉土、细砂。但本场地局部含有碎块石、甚至有大块状、打粒径的孤石，这就给成孔带来一定的困难，局部甚至可能无法成孔。优点（1）主要体现在对软土的处理效果较好，尤其是砂土，淤泥质土、粉土等，对这些土，它的挤密效果好，同时可消除其液化效果，达到增加侧摩阻力，复合地基的综合承载力。（2）工程成本相对较为便宜。振动沉管灌注CFG桩施工工艺缺点（1）施工时不易控制质量，把握不好的话可能出现缩颈断桩、 夹泥等
2、现象，根据相关资料统计，此工艺施打的灌注桩事故率高达 25%。（2）难以穿透硬的土层，如砂层。卵石层，碎石层、包括较硬的粘土层 等。若不能穿透，就得采用其它工艺引孔，或者采用其它工艺，这就给施工带来麻 烦，同 时增加一些附加费用，进度也就受到影响。（3）振动噪音污染严重，这点对本场 地到没有过大的影响。（4）对已有建筑物，或 现在正在施工的建筑、基础振动可能会带来不良影响。比如现在的人工挖孔桩基础等。（5）施工时，混合料从 搅拌机到桩机 进料口的水平运输一般为翻斗车和人工运输，效率相 对较低，材料有一定浪费。对于长桩，尚需空投料，操作不方便，本场地最长的桩根据工程地质资料显示，可能有的 桩要到
3、 20m 左右，所以难免要产生空投。（6）它属于非排土成桩工艺，在饱和的粘性土中成 桩，会造成地面隆起挤断已打桩，尤其是高灵敏土中可能会导致桩间土的强度降低。（7）施工效率低，据调查每天每台设备 估计就是 300m 左右， 这样的 话，在预计的工期内就得增加投入更多的设备，用电量就高，估计 要 750 个千瓦，但目前场地还不能提供这样的电。适用工程地质条件适用于粘性土、粉土、和填土等地基。优点（1）噪音低，无泥 浆等环境污染。（2）成孔制桩不产生振动，避免了新打桩对已打桩的不良影响。（3）成孔穿透能力强，可以穿透硬土层，如碎石 层，硬塑的粘土层、砂层等。（4）施工效率高， 调查估计每台一天可到
4、 1000m 左右， 这样投入的 设备就少些，和前次试桩的机械用电量差不多。（5）成桩质量好，容易控制，对桩间土的强度破坏不大。长螺旋CFG桩施工工艺 缺点 （1）对混合料的可泵性和和易性要求高，同 时对砼的配合比要求就 严格。（2）对地下水位以下的桩可能会有一定的影响。（3）工程造价成本相对较高。备注：实际上鉴于振动沉管缺点的这些因数，所以 1997 年内中国建筑科学院等 单位才申请了：“九五”公关项目长螺旋钻管内泵压水泥粉煤灰碎石桩施工工艺，三年时间才研发出来，最 终得以完善，实际上该工艺也就是振动沉管的一个升级。建议：通过以上两种施工工艺优缺点的对照， 结合场地地形地貌、工程地质条件以及
5、它的成因及组成结构（卡斯特地貌岩溶地区，普遍有硬塑状粘土层和局部夹有碎、 块 石和极少量孤石）为保证成孔质量、桩身质量以及处理后复合地基的质量，故建议采用 长螺旋成孔工艺。CFG 桩施工技术简介CFG分别代表水泥、粉煤灰与碎石。由于利用工业废料粉煤灰代替部分水泥,大大地降低了工程造价,又增加了桩身后期强度。通过柔性褥垫层的设置,使CFG桩复合地基得到均匀沉降和较高的承载力。是目前多层房屋建筑加固软土地基最经济、适用、快速、可靠的一种新型灌注桩。1 CFG桩的特点(1) CFG桩不需要排泥浆,不污染周围环境,施工工艺简单, 成桩速度快。多层房屋建筑, 建筑面积4500m 2 ,采用CFG桩复合地
6、基施工,只用了10d。(2) CFG桩的混合料,具有一定的粘结强度和良好的和易性,使其在振动沉管中软滑不易离析、泌水,容易保证桩身质量。(3) CFG 桩复合地基承载力提高幅度大,沉降量小,加固软土地基效果显著,具有较广泛的适应性。(4) 由于粉煤灰不断发生水化反应,使桩身混合料的后期强度增长较大,这对CFG桩承受上部荷载有了可靠的保证。(5) CFG桩体内不设钢筋笼,可节约大量钢材。桩身混合料, 可就地取材, 从而大大降低了工程造价。CFG桩与粉喷桩相比,可降低工程造价近1/2 ,与预制钢筋混凝土方桩相比,可降低工程造价1/3 ,与混凝土灌注桩相比,可降低工程造价1/4 。2 技术要求2.1
7、桩身混合料的原材料(1) 粉煤灰CFG桩一般使用、级粉煤灰。(2) 碎石粒径2040mm, 最大粒径不超过40mm,含泥量不大于2%。(3) 砂(石屑)中粗砂,不得含有草根垃圾等有机杂物,含泥量不超过3%。石屑,粒径2.510mm,干净坚实,含泥量不大于3%。(4) 水泥ISO42.5 普通水泥,无受潮结块。(5) 水 干净饮用水。2.2 钢筋混凝土预制桩尖(1) 钢筋混凝土桩尖的配筋,按设计图施工。混凝土强度等级不得低于C30 ,制作时,应使用钢模或其它刚性大的工具模。可现场加工制作也可在预制厂预制。钢筋混凝土预制桩尖出厂,必须具有产品合格证和质量检验报告。(2) 钢筋混凝土桩尖的制作质量验
8、收标准(如表1所示) 。表1 钢筋混凝土桩尖的验收标准类别 项次 项目 允许偏差与要求1 桩尖总高度 20mm2 桩尖最大外径 + 100mm3 桩尖偏心 10mm4 顶部圆台(柱) 的高度 10mm5 顶部圆台(柱) 的直径 10mm6 圆台(柱) 中心线的偏心 10mm外形尺寸7 桩肩部台阶平面对纵轴线的倾斜 23mm8 桩肩部台阶混凝土 应平整,不得有碎石露头9 露筋 不允许10 蜂窝 不允许11 麻面 应少于015%总表面积混凝土质量12 裂缝掉角 不允许3 施工工艺(1) CFG 桩一般采用振动沉管灌注桩或长螺旋施工工艺。按照桩基平面图, 若振动沉管灌注桩施工工艺，将预制钢筋混凝土桩
9、尖,准确埋入地表30cm以下就位,桩管应垂直套入桩尖,桩管与桩尖的轴线应重合,桩管内壁应保持干净。(2) 施工中按具有相应资质的试验室确定的混合料的配合比进行配料,严格计量投料加水搅拌均匀,搅拌时间不得少于1.0min。(3) 将桩管沉至设计标高, 桩尖进入持力层11.5m后,应尽快投料。将桩管内灌满混合料后,先振动510s , 再开始拔管, 边振动边拔管, 每拔0.51.0m,应停止振动510s。(4) 拔管速度按均匀线速率控制,一般土层中,以1.21.5m/min 为宜,软弱土层中,应控制在0.60.8m/min。(5) 为了防止出现缩颈和断桩,应严格控制拔管速度和高度,必要时可采用短拔(
10、0.30.5m) ,长振(1520s) 。当桩管底端接近地面标高23m时,拔管尤应谨慎。(6) 沉管拔出地面,确认成桩符合设计要求后,可用湿粘土封顶,然后移动桩机,继续进行下根桩的施工。(7) 如发现施工中桩身混合料与桩间土有上涌现象,应采用隔排、隔根跳打。4 柔性褥垫层柔性褥垫层的作用如下: 柔性褥垫层人为地使桩顶向上刺入,为桩间土参加工作提供条件,从而使桩间土一开始就分担较大份额的上部荷载,较好地发挥了桩间土的承载力; 依靠褥垫层材料与基础底面的摩擦,使CFG桩复合地基具有一定抵抗水平荷载的能力; 柔性褥垫层对地基的不均匀沉降,也有一定的补偿作用。柔性褥垫层位于桩顶和桩间土的上部;可用粒径
11、520mm的级配碎石或者级配砂石;根据地基承载力和桩的刚度等因素确定,其厚度一般取100300mm。可采用碾压、夯实、振实等方法压实。每层材料应摊铺均匀,一般碾压不得少于3遍,压至密实不松动为止。5 现场检验(1) 材质检验混合料的原材料必须具有产品合格证和材质检验报告; 水泥、粉煤灰进场后,随机抽样送检,检验合格后,才能使用于桩基施工中。(2) 试件制作在灌注混合料的施工中,应在搅拌地点随机取样,由现场监理人员旁站制作试件,其数量每班不得少于1 组(3 块) 。(3)“跑桩”自检桩基施工结束后,由桩基施工单位通过“跑桩”进行桩的质量自检。清理桩头,将各桩顶实际标高测出,以桩的设计承载力的0.
12、81.5 倍(视桩的养护龄期而定) 的荷载,逐根静压3min ,“跑桩”完毕,再将桩顶标高测1次,计算每根桩的沉降量,写出“跑桩”质量自检报告。(4) 桩位复查基坑开挖后,应及时检查桩数、桩位和桩顶外观质量。如发现有漏桩、桩位偏差过大等质量问题,由设计单位及时提出补救措施,现场监理人员监督施工。(5) 静载试验桩基施工时,应先打试桩。检验单桩和复合地基的承载力,试验数量不少于总桩数的1% ,且不少于3根,以便核对勘探地质资料,检验桩基设备和施工工艺,审定选用技术参数。(6) 低应变动测检验桩身的完整性。除两桩承台的桩应全部检测外,其它桩的检验数量不少于桩数的20%,且不少于10根。(7) 对有
13、疑问桩的检测可采取挖开检查(浅部检查) 和抽芯检验,抽芯应在成桩28d后进行。长螺旋内泵压CFG 桩施工技术简介(一) 施工设备及施工程序简介1、施工设备长螺旋钻管内泵压水泥粉煤灰碎石桩施工工艺由长螺旋钻机、混凝土泵和强制式混凝土搅拌机组成的完整的施工体系，其中长螺旋钻机是该工艺的核心部分。目前长螺旋钻机根据其成孔深度分别为12m、16m、18m、24m和30m等机型。施工前根据设计桩长来确定选取设备。2、施工程序当设备、材料和人员进场后，按下图1的程序进行准备工作，在这些准备工作完成后进入进入施工阶段。长螺旋钻管内泵压CFG桩复合地基施工流程见下图2水泥粉煤灰碎石桩施工开始程序图 1进 场设
14、备进场、安装设备、材料、人员进场报验人员进场、安装教育施工组织方案报审材料进场方案审批施放主要轴线、确定场地标高放桩位 桩位预验水泥粉煤灰碎石桩混合浇筑申请、开盘鉴定水泥粉煤灰碎石桩施工开始长螺旋钻杆内泵压水泥粉煤灰碎石桩复合地基施工流程图2(二)施工准备1、材料 水泥粉煤灰碎石桩原材料包括砂、石、水泥、粉煤灰和外加剂，在进场前需确定原材料的种类、品质，并将原材料送至实验室进行化验和作混合料配合比试验。水泥： 施工中多用袋装 425 号普通硅酸盐水泥；钻机就位钻孔至设计标高拌和水泥粉煤灰碎石桩混合料泵送水泥粉煤灰碎石桩混合料清出弃土 混合料注满后按规定速度边泵送边提拔钻杆至地面移位施打下一根桩
15、按上述工序施打完全部水泥粉煤灰碎石桩后打桩结束清除桩间土、凿桩头水泥粉煤灰碎石桩复合地基检测验桩、验槽清除桩间土、凿桩头卵石或碎石：粒径多采用 825mm；砂：含泥量小于 3%；粉煤灰：多用袋装级、级粉煤灰；泵送剂。2、施工现场施工前场地的降水、开挖、水、电等需满足水泥粉煤灰碎石桩施工要求。（1） 降水 水泥粉煤灰碎石桩施工要求地下水位降至基底标高下0.51.0m，确定降水深度时还应考虑电梯井、集水坑等的深度。（2） 基坑开挖 当水泥粉煤灰碎石桩在基坑内施工时，基坑开挖需满足下列要求： 开挖深度：开挖深度应根据基底设计标高和保护土层厚度确定。当保护土层厚度为 50cm、褥垫层厚度为 15cm
16、时，开挖标高为素混凝土垫层底标高以上 35cm；依此类推。开挖时，要求工作面平整，严禁超挖。 开挖范围：开挖范围需考虑水泥粉煤灰碎石桩边桩和角桩施工时的工作面。工作面的确定取决于机身尺寸和工作特性，根据日前国产的长螺旋钻机情况，考虑施工时的工作面，基底开挖的平面尺寸以建筑物的底板边缘为基准向四周均扩出1.0m。另外，还需根据场地料场和搅拌机的布置情况，在基坑内预留出混凝土泵的位置。 坡道：为方便施工机械进出坑底作业面，需在基坑适当位置开挖一坡道。坡道宽度、弯度和坡度需保证施工机械顺利进出基坑，坡道表面需作适当硬化处理。（3） 施工道路及料场 通往坡道、料场的道路及料场的表面需作适当硬化，保证施工时道路平整、通畅。（4） 施工用水、电 施工时需保证混合料搅拌的用水量，要求所用的水对水泥粉煤灰碎石桩混合料没有腐蚀性。（5） 施放桩位 在水泥粉煤灰碎石桩施工前就根据设计图样，确定建筑物的控制轴
