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1、长螺旋成孔泵送混合料施工CFG桩施工工艺及质量监控要点2008-07-26 10:12随着铁路客运专线建设高潮的来临，CFG桩与褥垫层复合地基施工技术已在铁路客运专线普遍使用。根据武广客运专线的现场实践和学习，总结出长螺旋成孔泵送 混合料施工CFG桩施工工艺和在施工过程中应重点控制的技术、质量问题及施工过程中质量监控的要点，仅供现场工程技术人员和旁站人员学习参考。由于本人水 平有限，文中难免有不妥之处，欢迎批评指正。CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,一般有三种成桩施工方法:即振动沉管灌注成桩(适用于粉 土、粘性土及素填土地基)、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
2、密实以上的砂土)和长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩 (适用于粘性土、粉土、砂土以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地)。CFG桩复合地基,通过改变桩长、桩距、褥垫厚度和桩体配比，能使复合地基承载力幅度 的提高有很大的可调性。它具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点,广泛应用于各类工程的地基处理 和加固。CFG桩最常用的成桩施工方法有振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩两种方法。1、长螺旋钻机成孔泵送混合料施工CFG桩施工工艺及施工顺序（1） 钻机就位：钻机就位后，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
3、制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，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。（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。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高时，停止钻进。（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90120秒，具体搅拌时间根据实验确定，电脑控制和记录。
4、混合料出厂时塌落度可控制在180mm200mm。（4）灌注及拔管：钻孔至设计标高后，停止钻进，提拔钻杆后开始泵送混合料灌注，每根桩的投料量应不小于设计灌注量。钻杆芯管充满混合料后开始拔管，并保证连续拔管。施工桩顶高程宜高出设计高程3050cm，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。（5）移机：灌注时采用静止提拔钻杆（不能边行走边提拔钻杆），提管速度控制在米分钟，灌注达到控制标高后进行至下一根桩的施工。（6）现场试验：对于每盘混合料，试验人员都要进行
5、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28天抗压强度。（7）工艺流程图长螺旋钻机管内泵压混合料灌注CFG桩施工流程图2、铁路客专验标对长螺旋钻施工CFG桩质量要求（1）施工前应进行成桩工艺性试验（不少于2根试验桩），以复核地质资料以及机械设备性能、施工工艺、施打顺序是否适宜，确定混合料配合比、塌落度、搅拌时间、拔管速度等各项工艺参数，根据试桩中发现的问题修订施工工艺。（2）在工程施工前，所选用的设备型号应符合设计桩经、设计加固深度的要求。（3）施工组织、施工工艺、施工作业指导书应有防止堵管、窜孔的措施。（4）现场施工的CFG桩数
6、量、布置形式及间距应符合设计要求。桩长、桩顶标高及直径应符合设计要求。（5）钻机应先慢后快。在成孔过程中，如发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。（6）混合料应按设计配合比经搅拌机拌和，塌落度、拌和时间应按工艺性试验确定的参数进行控制，且不得少于一分钟；搅拌的混合料必须保证混合料圆柱体能顺利通过刚性管、高强柔性管、弯管和变径管而到达钻杆机芯管内。（7）CFG桩成孔到设计标高后，停止钻进，开始泵送混合料。先拔管20cm30cm后开始泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，严禁先提管后泵料。成桩时的拔管速度控制在2-3米/分钟。成桩过程应连续进行，防
7、止缩径和断桩。 （8）钻杆应采用静止提拔。施工中应严格按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数控制钻杆提拔速度和混凝土泵的泵送量。并保证连续提拔。施工中严禁出现超速提拔。为保证施工中混合料的顺利输送，施工中采用强制式搅拌机集中拌和。（9）施工中应保证排气阀正常工作。施工中要求每班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。（10）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，保证桩位正确。3. 铁路客专验标对CFG桩质量检验要求（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
8、组，监理单位见证检验。（2）施工质量检验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200t为一批，不足200t时也按一批计。同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料，分别每400m3为一批，当不足400m3时也按一批计。各种原材料每批抽样检验1组。检验方法：检查产品质量证明文件。在水泥库抽样检验水泥强度、安定性、凝结时间，在料场抽样检验粗细骨料含泥量、筛分试验颗粒级配。CFG桩混合料坍落度应按工艺性试验确定并经监理工程师批准的参数进行控制；检验数量：每台班抽样检验3次。检验方法：现场坍落度试验。CFG桩混合料强度应符合设计要求；检验数量
9、：每台班做一组(3块)试块。检验方法：制作混合料试块，进行28天标准养护试件抗压强度检验。CFG桩的数量、布桩形式应符合设计；检验数量：全部检查。检验方法：计数。每根桩的投料量不得少于设计灌注量；检验数量：每根桩检验。检验方法：料斗现场计量或混凝土泵自动记录。CFG桩的有效长度应满足设计；检验数量：每根桩检验。检验方法：测量钻杆长度，并在施工中检查是否达到设计深度标志，施工后检查浮浆厚度，计算出桩的有效长度。CFG桩的桩身质量、完整性应满足设计要求；检验数量：施工单位按总桩数的10%检验，监理单位按检验桩数的20%见证检验。检验方法：低应变检测（小应变检测）。CFG桩处理后的复合地基承载力应满
10、足设计要求；检验数量：总桩数的2，且每检验批不少于3根，监理单位见证检验，设计单位现场确认。检验方法：平板荷载试验。CFG桩的桩位、垂直度、有效直径的允许偏差应符合下表的规定。桩施工允许偏差4技术人员、旁站人员现场质量监控要点CFG桩质量控制的主要对象是：桩长；强度；桩底是否到持力层这三项指标，现场管理和监控要点如下：（1） 测量桩位前应对施工现场原始地面标高进行抄平测量，并用平地机平整碾压后放出各桩的准确位置，将线路纵坡、横坡考虑在内后，原地面标高控制在正负5公分以 内。施工桩顶高程控制在高于设计垫层底标高30cm处（见桩顶标高控制图）。将施工区域进行划分，并将各桩进行编号，定机定人进行管理
11、。CFG桩施工知识解释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 xamda.CoM考试就到考试大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（11001500。C）后，由收尖器惧的细灰（简称干灰）。其主要化学成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO等，其中粉煤灰的活性决定于各种粒度Al2O3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，
12、因而水化及接触界面增加，容易发挥粉煤灰的活性。本文来源:考试大网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。石屑宜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2.510mm，密度2.7tm3，松散密度1.47tm3，含水率1.05%，含泥量不得大于5。1.4水泥一般采用425号普通硅酸盐水泥，质量优良，新鲜无结块。2.机具设备考试大全国最大教育类网站(wwwE
13、xamda。com)2.1主要机具振动打桩机是振动沉管法施工的主要机具。目前国产型号有DZ60KS/DZ30/DZ20/DZ60DZ120等，对于地质情况较复杂的地基，功率大的打桩机比功率小的效果好，在一般的砂粘性土地基DZ90能满足孔径小于80cmCFG桩的施工。2.2配套设备吊机的起吊能力应不小于10t，可用起落架代替吊机。电气控制设备是施工机械的心脏，控制电流操作台要有250A以上容量的电流表3块，500V电压表3块。加料可用架子车或小翻斗车完成，按一次不超过0.5立方计算需要运输工具的数量。3.施工准备施工前，应作好以下准备工作：来源：考试大3.1认真核对施工现场地质情况，防止施工时沉
14、管振动破坏；3.2按设计要地求布置桩位，绘出布桩平面图，标出打桩顺序和注明桩位编号，具体施工注意事项应详加说明；3.3对现场及邻近的地下管线、地上建筑物等应事前进行清理；3.4搞好现场测量工作，水准控制点及平面控制点应按测规要求引至现场，以控制桩的调程及位置；3.5完成施工现场“三通一平”工作，保证沉管机械进场。4.施工方法CFG桩施工前，一般须进行试验，以便确定成桩有关技术参数，待参数确定后再行组织施工。其施工工艺如右图所示。4.1沉管考试大论坛桩机就位须水平、稳固、调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%；若采用预制钢筋混凝土桩尖，需埋入地表以下300mm左右；启动电动机，开始沉管过程
15、中注意调整桩机的稳定，严禁倾斜和错位；沉管过程中须作好记录。激振电流每沉1m记录一次，对土层变化处应特别说明，直到沉管至设计标高。4.2投料在沉管过程中可用料斗进行空中投料。待沉管至设计标高后须尽快投料，直到管内混合料面与钢管料口平齐；如上料量不多，须在拔管过程中进行孔中投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求；混合料配比应严格按设计文件规定执行，碎石和石屑含杂质不大于5%；按设计配比配制混合料，投入搅拌机加水拌和，加水量由混合料坍落度控制，一般坍落度为3050mm，成桩后桩顶浮浆厚度一般不不超过200mm；混合料的搅拌须均匀，搅拌时间不得小于1min. 4.3拔管当混合料加至钢管投料口平齐后，开动电动机，沉管原地留振10s，然后边振动边拔管；拔管速度按均匀线速控制，一般控制在1.21.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率可适当放慢；当桩管拔出地面，确认桩符合设计要求后用粒状材料或湿粘土封顶，然后移机继续下一根桩施工。4.4施工顺序连续施打可能造成的缺陷是桩径被挤扁或缩颈，但很少发生桩完全断开；跳打一般很少发生已打桩桩径被挤小或缩颈现象，但土质
