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1、CFG桩桩施工工施工工艺艺流程流程CFG桩简介 CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩 组成：碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加 水拌和而成 强度：等级在C15-C25之间变化，是介于 刚性桩与柔性桩之间的一种桩型 经济性：CFG桩一般不用计算配筋，并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，进一步降低了工程造价。工作原理 CFG桩复合地基复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间土表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。形成半刚性桩体形成半刚性桩体形成半刚性桩体形成
2、半刚性桩体浇筑筑按配比拌和按配比拌和水泥、粉煤灰、石子水泥、粉煤灰、石子成孔成孔 CFG桩加固原理加固原理水水泥泥粉粉煤煤灰灰碎碎石石桩桩施施工工 工工艺艺流流程程图图振动沉管灌注桩施工工艺和流程CFG桩施工工艺的分类 (1)长螺旋钻孔灌注成桩，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、人工填土地基； (2)泥浆护壁钻孔灌注成桩，适用于粘性土、粉土、砂土、人工填土、碎石（砾）石土及风化岩层分布的地基； (3)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩，适用于粘性土、粉土、砂土等地基，以及对噪音及泥浆污染要求严格的场地； (4)振动沉管灌注成桩，适用于粘性土、粉土、淤泥质土人工填土及无密实厚砂层的地基。 此处将以振
3、动沉管灌注桩为例，对其具体施工工艺和流程进行讲解。振动沉管灌注桩简介振动沉管灌注（亦称为沉拔管灌注桩），其主要是依靠桩锤产生的激振力，使桩管沉入土中，在桩管内灌入砼，并伴随着振动拔管的过程，使桩身砼密实。 水泥粉煤灰碎石（水泥粉煤灰碎石（CFG）桩-振振动沉管灌注施工沉管灌注施工 振振动沉管灌注施工沉管灌注施工应符合下列符合下列规定：定：1 振振动沉管沉管过程中每沉程中每沉1m应记录电流表一次，并流表一次，并对土土层沿沿桩长变化情化情况。况。2 在在钻进过程中，程中，应严格控制格控制钻机沉管垂直度偏差，机沉管垂直度偏差，钻杆偏差不大于杆偏差不大于1%。3 水泥、粉煤灰、碎石混合料水泥、粉煤灰、
4、碎石混合料应用用搅拌机拌合。坍落度、拌合拌机拌合。坍落度、拌合时间应按按工工艺性性试验确定的参数确定的参数进行控制，且拌合行控制，且拌合时间不得少于不得少于1min。4 沉管至沉管至设计深度后深度后应向管内一次投放混合料，投料后留振向管内一次投放混合料，投料后留振510s方方可上提沉管。可上提沉管。5 拔管速率拔管速率应按按试桩确定参数控制（确定参数控制（规范要求范要求1.21.5m/min），如遇），如遇淤泥或淤泥淤泥或淤泥质土，放慢拔管速度。拔管土，放慢拔管速度。拔管过程中不允程中不允许反插，如上料不足，反插，如上料不足，在拔管在拔管过程中加料。程中加料。6 机械移位不得机械移位不得挤压已
5、施工已施工桩，混合料初凝后，人工将，混合料初凝后，人工将桩顶松散部分和松散部分和浮浮浆挖除，将挖除，将桩顶挖平至挖平至设计标高。高。振动沉管灌注桩的优缺点优点：施工工期短，操作工艺简易，承载力高，施工方便，节省材料等优点，被广泛地应用于软弱地区的地基处理。缺点：由于其成孔、灌注砼、成桩等都处于隐蔽状态，无法用测绳准确测量出灌注砼的高度，在灌注雨污水管道部位的CFG桩时，对桩身长度控制不理想，施工质量无法准确控制。测量放样测量队根据图纸，对施工基桩和边桩进行交底，进行桩位布置。用白灰撒出左右边线，按布置图和现场实际情况拉线放样，并且测出原地面高程。布桩图现场实际放样图钻机就位对中 CFG桩机就位
6、完成后，按照设计要求在桩中心点插一个标杆(可以一次性方便筷代替)，放好桩位后，移动CFG桩机到达指定桩位，用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心。开钻前量好钻具长度，并在机架上画上明显的进尺深度，保证成孔深度和有效桩长。桩机就位必须铺垫平稳，立柱垂直稳定牢固，钻头对准桩位。检查钻头活门是否闭合后，进行钻机就位，成孔钻机就位后必须平整稳固，在施工中不发生倾斜、移动，同时调整钻机水平。钻进成孔 钻孔开始时，必须确认桩位编号、孔口标高、孔深，准确无误后，关闭钻头阀门，向下移动，钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进，一般先慢后快，如发现钻杆摇晃或卡钻时应放慢进尺，
7、钻头到达设计桩底标高时，于动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记，作为施工时控制桩长的依据。钻进过程中，平台应保持平衡，未达到设计标高不得反转或提升钻杆，如因特殊情况要提升钻杆或反转，应将钻杆提升至表面，对钻头活门重新清洗疏通、闭合。开始钻进或穿过软硬地层交界处时，应保证钻杆垂直，缓慢进入；在含有砖头、瓦块的杂填土层或软塑粘性土层中钻进时，应尽量减少钻杆晃动，以免扩大孔径。钻进时，应注意观察电流值变化状态，及时记录电流变化情况为后期做资料提供依据。钻进过程中，操作人员要密切注意钻进情况，如遇卡钻、钻杆剧烈抖动、钻机偏斜等异常情况，应立即停钻，查明原因，采取相应措施后方可继续作业,钻进至设
8、计标高后方可停钻。灌注及拔管CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，压灌之前几分钟，应开动混凝土输送泵，提前将搅拌好的混凝土充满输送泵的料斗，同时备好一罐混凝土备用。机手时刻保证管内充满混凝土，钻具内无混凝土严禁提升。开始泵送混合料，当钻杆芯管充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料，成桩的提拔速度宜控制在每分钟1-2m提升压灌过程中，如发现支腿下沉立即停止提升，并调节钻机水平，方可继续压灌。灌注成桩完成后，用水泥袋盖好桩头，进行保护，施工桩顶高程宜高出设计桩顶标高不少于0.5m，以保证桩顶混凝土强度达到设计要求。钻头提升到孔口时，应防止桩周土掉入孔内。如遇堵管或其它故障，应及时处理，若钻头提出原灌
9、入混凝土料面，先将钻头盖进行闭合处理，再将钻头插入混凝土面下1.02.0m 深度后再对桩体进行灌注。移位、施工下一根桩 当上一根桩施工完成后，重复以上步骤进行下一根桩的施工，在桩机移动过程中防止桩机本身和支腿对桩体的破坏。桩机移机至下一桩位施工时，应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核，保证桩位准确。CFG桩常常见问题影响复合地基承载力影响复合地基承载力堵管堵管窜孔孔桩头空芯空芯桩端不端不饱满缩颈断断桩二、二、CFG桩1、常、常见问题常见通病分析常见通病分析二、二、CFG桩 常常见通病分析通病分析及及应对措施措施1 堵管堵管堵管是堵管是长螺旋螺旋钻孔、管内孔、管内泵压混合料灌注成混合料
10、灌注成桩工工艺常遇到的主要常遇到的主要问题之一。它直之一。它直接影响接影响CFG桩的施工效率，增加工人的施工效率，增加工人劳动强度，度，还会造成材料浪会造成材料浪费。特。特别是故障排是故障排除不除不畅时，使已，使已搅拌的拌的CFG桩混合料失水或混合料失水或结硬，增加了再次堵管的几率，硬，增加了再次堵管的几率，给施工施工带来很多困来很多困难。产生堵管的原因有以下几点：生堵管的原因有以下几点：1)混合料配合比不合理。混合料工作性能差混合料配合比不合理。混合料工作性能差产生原因：低生原因：低强度混凝土混合料中度混凝土混合料中细骨料和粉煤灰用量骨料和粉煤灰用量较少少时，混合料的流，混合料的流动性差。外
11、加性差。外加剂与水泥相容性差，混合料与水泥相容性差，混合料的黏聚性、保水性差，容易离析。混合料坍落度太大，易的黏聚性、保水性差，容易离析。混合料坍落度太大，易产生泌水和离析，管内生泌水和离析，管内浆液在液在泵压作用下，先流作用下，先流动，骨料和砂，骨料和砂浆分离，摩擦力增大容易堵管。坍落度太小，分离，摩擦力增大容易堵管。坍落度太小，混合料在混合料在输送管内流送管内流动性差，容易堵管。防治措施：在性差，容易堵管。防治措施：在试用配合比前室内用配合比前室内试验必必须保保证混凝土的和易性，控制混凝土施工坍落度在混凝土的和易性，控制混凝土施工坍落度在1618 cm，保，保证混凝土的混凝土的泵送送工作性
12、能，防止堵管。要注意混合料的配合比，尤其要注意将粉煤灰工作性能，防止堵管。要注意混合料的配合比，尤其要注意将粉煤灰掺量控制在量控制在70 kgm390 kgm3，混凝土坍落度混凝土坍落度应控制在控制在160 mm200 mm之之间。常见通病分析常见通病分析二、二、CFG桩 2)混合料混合料搅拌拌质量有缺陷。量有缺陷。3)施工操作不当。施工操作不当。钻孔孔进入土入土层预定定标高后，开始高后，开始泵送混合料，管内空气从排送混合料，管内空气从排气气阀排出，待排出，待钻杆内管及杆内管及输送送软、硬管内混合料、硬管内混合料连续时提提钻。若提。若提钻时间较晚，在晚，在泵送送压力下力下钻头处的水泥的水泥浆液
13、被液被挤出，管内剩下少出，管内剩下少浆混合料塞体，造成堵管。防治混合料塞体，造成堵管。防治措施：施工措施：施工时应在管内填充混凝土后及在管内填充混凝土后及时提提钻，避免造成堵管。，避免造成堵管。4)冬期施工措施不当。冬施冬期施工措施不当。冬施时，有，有时会采用加会采用加热水的水的办法提高混合料的出口温法提高混合料的出口温度，但要控制好水的温度，水温最好不要超度，但要控制好水的温度，水温最好不要超过60 ，否，否则会造成混合料的早凝，会造成混合料的早凝，产生堵管，影响混合料的生堵管，影响混合料的强度。度。5)设备缺陷。混合料缺陷。混合料输送管要定期清洗，否送管要定期清洗，否则管路内有混合料的管路
14、内有混合料的结硬硬块，还会会造成管路的堵塞。造成管路的堵塞。6）施工气温高，管壁）施工气温高，管壁浆液容易凝固液容易凝固产生原因：夏季施工管内温度高，管壁砂生原因：夏季施工管内温度高，管壁砂浆易凝固，增大管壁阻力，容易堵管。防治措施：施工易凝固，增大管壁阻力，容易堵管。防治措施：施工时在管壁覆盖草袋并在管壁覆盖草袋并经常洒水常洒水保持草袋湿保持草袋湿润，降低管道温度。，降低管道温度。常见通病分析常见通病分析二、二、CFG桩 2 窜孔孔 发生生窜孔的条件有如下孔的条件有如下3条：条：1)被加固土被加固土层中有松散中有松散饱和粉土、粉和粉土、粉细砂；砂；2)钻杆杆钻进过程中叶片剪切作用程中叶片剪切
15、作用对土体土体产生生扰动；3)土体受剪切土体受剪切扰动能量的能量的积累，足以使土体累，足以使土体发生液化，使已施工未凝固生液化，使已施工未凝固桩体相体相邻桩内混凝土突然下落。内混凝土突然下落。由于由于窜孔孔对成成桩质量的影响，施工中采取的量的影响，施工中采取的预控措施如下：控措施如下：1)采取隔采取隔桩、隔排跳打方法；、隔排跳打方法；2)设计人人员根据工程根据工程实际情况，采用情况，采用桩距距较大的大的设计方案，避免打方案，避免打桩的剪切的剪切扰动；3)减少在减少在窜孔区域的打孔区域的打桩推推进排数，减少排数，减少对已打已打桩扰动能量的能量的积累；累；4)合理提合理提高高钻头钻进速度。速度。3
16、. 桩头空芯空芯桩头空芯主要是施工空芯主要是施工过程中排气程中排气阀不能正常工作所致。不能正常工作所致。钻机机钻孔孔时，管内充，管内充满空空气，气，泵送混合料送混合料时，排气，排气阀将空气排出，若排气将空气排出，若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出，堵塞不能正常将管内空气排出，就会就会导致致桩体存气，形成空芯。体存气，形成空芯。为避免避免桩头空芯，施工中空芯，施工中应经常常检查排气排气阀的工作的工作状状态，发现堵塞及堵塞及时清洗。清洗。常见通病分析常见通病分析二、二、CFG桩 4 桩端不端不饱满桩端不端不饱满主要是因主要是因为施工中施工中为了方便了方便阀门的打开，先提的打开，先提钻后后泵料所致。料所致。这种情种情况可能造成况可能造成钻头上的土掉入上的土掉入桩孔或地下水浸入孔或地下水浸入桩孔，影响孔，影响CFG桩的的桩端承端承载力。力。为杜杜绝这种情况，施工中前、后台工人种情况，施工中前、后台工人应密切配合，保密切配合，保证提提钻和和泵料的一致性。料的一致性。5 缩颈、断、断桩CFG桩施工施工过程中，混合料程中，混合料现场灌注灌注过程一定要确保其密程一定要确保其密实性。保性。保证桩截面尺寸
