某CFG桩、PHC桩软基处理检测方案
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客专CFG桩、PHC桩软基处理
检测方案
××××××质量检测有限公司
××××年××月××日
一、前言
1、CFG桩简介:
CFG桩(Cement Fly-ask Gravel piles)是水泥粉煤灰碎石桩的简称,是近年来发展起来的一种新型的地基处理方法,目前已作为国家重点科研成果向全国推广。
CFG桩是由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥加水拌合,用振动(锤击)沉管打桩机或其它成桩机具制成的一种低标号的桩体,其主要用来加固地基,和被挤密的桩间土一起,通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同承担上部荷载。
CFG桩复合地基具有承载力提高幅度大、变形模量大、沉降变形小的特点,用于建筑物对地基承载力和变形要求高的地基是比较理想的。
CFG桩用振动沉管打桩机成桩,由于不放钢筋笼,施工速度快,工期短,质量容易控制;并能利用工业废料(粉煤灰),变废为宝,经济实用,比一般振动(锤击)沉管灌注桩和钻孔灌注桩造价都低得多。
CFG桩虽然在地基处理中具有以上优势,但在施工过程中如施工工艺控制不严、施工方法不当,也容易出现一些质量问题,如:①施工过程中拔管速度太快可能造成缩径或断桩,太慢有可能造成桩端一段范围的桩体水泥含量较少,桩体强度降低;②连续施打可能造成的缺陷是桩径被挤扁或缩径,应采取隔桩跳打法施工;配合比控制不严,坍落度控制不合理,碎石质量的好坏,均有可能造成桩身出现空洞和断桩;④粉煤灰混凝土投料不足,容易出现缩径或断桩现象。
2、PHC桩简介:
PHC桩是一种在工厂批量预制的高强度预应力管桩。采用静压和锤击两种工艺施工,将桩植入土层中,用来加固地基,与被挤密的桩间土一起形成复合地基共同承担上部荷载。PHC桩的单位承载力造价是各种桩型中较低的,且综合经济效益指标也好于其他桩型。随着PHC管桩的广泛应用和发展,以及人们对它的理论研究和工程实践的不断积累,PHC桩的施工技术会不断得到提高。
PHC桩在软土地基处理中,虽然具有综合经济效益好的优势,但在施工过程中,如施工工艺控制不严、施工方法不科学,也容易出现桩体移位、桩身上浮、桩身倾斜、桩身断裂等现象。
静压法施工预应力管桩属于挤土类型,往往由于沉桩时使桩四周的土体结构受到扰动,改变了土体的应力状态,产生挤土效应;桩基施工过程中焊接时间过长;桩的接头较多而且焊接质量不好或桩端停
歇在硬夹层;施工方法与施工顺序不当,每天成桩数量太多、压桩速率太快、布桩过多过密等,都会加剧挤土效应。
也有可能是某一土层的不排水抗剪强度低、压缩性高,桩在静压过程中,桩入土体使其产生冲剪破坏,同时对桩周围土体进行排挤,孔隙水受此冲剪挤压形成不均匀水头,产生巨大的超孔隙水压力,而上部杂填土层未做清理,使土体向上的应力无法释放,加大了地基土的侧向应力。在施工过程中,相邻的桩会产生横向位移和桩身上浮,严重时,会出现断桩现象。主要原因有下列几方面:
a、桩入土后,遇到大块坚硬障碍物,把桩尖挤向一侧。
b、两节桩或多节桩施工时,相接的两桩不在同一轴线上,产生了曲折。
c、桩数较多,土饱和密实,桩间距较小,在沉桩时土被挤到极限密实度而向上隆起,相邻的桩被浮起。
d、在软土地基施工较密集的群桩时,由于沉桩引起的孔隙水压力把相邻的桩推向一侧或浮起。
二、工程概况
客运专线许昌段软土地基处理采用CFG桩和PHC桩,为保证桩基施工质量及软土地基处理效果,应对桩身质量及复合地基承载能力进行相关的项目检测。
三、检测方法
依据《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号及《铁路工程基桩检测技术规程》(TB 10218-2008)的有关要求,本次采用的检测方法见表1。
检测方法及适用范围表1
四、检测依据
1、《铁路工程基桩检测技术规程》TB 10218-2008
2、《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2002
五、检测频率
根据《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号及《铁路工程基桩检测技术规程》(TB 10218-2008)的有关要求进行。
1、低应变反射波法检测数量:总桩数的10%。
2、静载荷试验检测数量:总桩数的2‰,且每批不少于3根。
3、钻芯法检测数量:根据需要,对检测不合格桩进行复核。
当用上述方法检测出不合格桩,应按不合格桩数量的双倍数量进行扩大检测。
六、抽样方案
1、施工质量有疑问的桩;
2、设计方认为重要的桩;
3、局部地质条件出现异常的桩;
4、施工工艺不同的桩;
5、采用低应变法等无损检测,桩身完整性被判为Ⅱ类及以下的桩;
6、除上述规定外,同类型桩宜均匀随机分布。
七、检测仪器设备
1、低应变检测仪:RSM-PRT型;带宽10~12000Hz;A/D转换精度24位;采样间隔10~65536s 。
2、传感器:加速度传感器,SY-3型,灵敏度150pc/m.s-2。
3、地质勘探钻:XY-1型(最大钻进深度100m)
4、静载荷测试仪:RSM-JCⅢ型;全自动加载和数据采集。
5、位移传感器:最大量程50mm;精度优于0.01mm。
5、油压千斤顶:1000kN、2000kN。
6、电动油泵:ZBY-500B型;额定工作压力100MPa。
7、其他:电脑、打印机等
八、检测人员
1、现场检测技术负责人:1名,由具有多年丰富桩基础检测经验,具有中级及以上技术职称专业技术人员担任。
2、现场检测技术人员:5名,由具有多年丰富桩基础检测经验,具有中级技术职称的人员担任。
3、配合人员:民工若干名。
九、检测工作程序
1、检测工作的程序框图,见图1进行: