CFG桩地基处理工艺性试桩总结详解

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CFG桩地基处理工艺性试桩总结

1 引言

CFG桩是近些年来处理软弱地基时常用的一种复合地基基础形式。CFG桩的学名水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly-ash Gravelpile) 简称CFG桩,利用桩间土和褥垫层一起构成CFG桩复合地基,适用于天然地基承载力较低而设计要求承载力较高的基础,在广佛江快速通道地基处理设计中大量采用CFG桩进行地基处理。

2015年10月16日下午15点,我项目部对主道软基处理段CF G桩进行试桩施工。该段原地面标高1.1m,CFG桩桩顶标高0.9m,桩底标高-14.5m,持力层为粉质粘土,桩体中心间距1.8m,按正方形布置,设计总桩长为72420m(4254根)。根据地质情况采用振动沉管成桩与长螺旋钻孔成桩施工法。试桩现场有建设办、总包部、监理办、项目部参加,各方领导对本标段CFG试桩高度重视。

2 工程概况

本工程为广佛江快速通道江门段(五邑路至三江)主辅道工程第Ⅴ标段,位于江门市新会区会城街道茶坑村、陈皮村。起止点桩号为K39+100—K41+300,全长2.2km。本项目局部处于三角洲海陆交互相沉积平原,软土层发育,其具有分布广、厚度大、承载力低,高压缩性的特点,其多呈深灰色,饱和,流塑,含少量腐殖质,具有腐臭味,土质不均匀,含粉砂粒较多,常夹厚度5-20cm 的淤泥质粉砂或

粉砂层。据本次钻孔揭露情况,项目区多分布1 层软土,为淤泥和淤泥质粉质粘土,层厚1.2~32.5m,埋深为0.5~9.0m。涵洞路段与挡墙路段采用CFG桩处理。CFG桩间距1.8~2.8m,桩底穿透软土进入下卧层不小于2m,桩顶设置35cm砂垫层+30cm碎石褥垫层。

3 工艺性试桩目的

由于本区段内设计基底处理CFG桩工程数量大,为了在大面积开工前取得满足质量要求的施工工艺和施工参数、验证设计指标、核对现场地质情况,为后期全面开工奠定基础。

本次试验区段选择具有代表性区段进行CFG桩的试桩工作,试桩里程定在主道K39+77.65至K39+820.75涵洞路基处理段红线内进行。CFG试桩数8根,其中沉管法试桩3根,长螺旋钻孔法试桩5根。间距按设计间距1.8m跳桩正方形布桩,试验桩长按本段15.4m 进行试验。

通过本次试桩所要确定的工艺参数:钻进速度、拔管速率、混合料坍落度、混合料拌和时间、砼灌注扩孔系数、灌注方法以及施工工艺。

4 试桩准备

4.1主要机械设备

4.2组织机构及人员分工

振动沉管机/长螺旋钻机:司机1人,配合施工人员4人,记录1人。

4.3试桩材料准备

本次CFG试桩所需材料:水泥、粉煤灰、添加剂、碎石、水经实验室检测合格。组织进场CFG桩施工所需材料,其中粉煤灰选用二级灰。

混合料组成:江门海螺水泥(PⅡ.O42.5)、云丰石场碎石(16~31.5mm)、云丰石场碎石(5~16mm)、西江沙、粉煤灰(台山电厂)、减水剂(深圳市思特实业);材料用量按照试桩实际用量的150%储备。C15配合比水泥:砂:石子:水:外加剂:粉煤灰

=181:826:1156:170:2.064:77 。

5 CFG桩施工方法及工艺流程:

振动沉管法工艺流程

长螺旋钻孔法施工工艺流程

5.1准备工作

1)所有施工人员进场后,项目安质部进行安全教育,并考试合格后方可进行施工作业。管理人员坚持管生产管安全、管技术管安全的方针。

2)特殊工种操作人员必须持相应的资质证件。

3)桩体混合料所用原材料检验合格,配合比设计完成,且经过监理机构审批合格。

4)施工检测设备及计量器具已标定。

5)所有参与施工作业的机械必须持相应的证件在项目安质部进行备案,施工中做好机械设备记录表,维护等相关的表格。

6)施工机械到位,机械性能良好;

平整清理打桩场地,宽度再向处延伸3m,保证桩基的施工位置,作为施工的工作垫层。根据设计文件,按桩间距布置准确测放桩位,将打桩机及其配套机具运至施工现场安装调试完好。桩管垂直对准桩位(活瓣桩靴闭合)。

5.2沉管法试桩

启动振动锤将桩管振动入土中,达到设计深度,使桩管周围的土受到挤密或挤压;沉管过程中做好记录,每沉1m记录电流表上电流1次,对土层变化处予以说明;振动沉管至设计深度,停机。

5.2.1投料

混合料由其他项目部搅拌站拌合,用12m3砼罐运送至施工现场,拌合实际控制在90s,运距6km。现场试验人员对每车进行坍落度、

温度进行检测,并做好详细的记录。坍落度按照130mm控制,成桩后浮浆厚度不超过20cm。沉管停机后立即向管内投料至管口平齐。

5.2.2拔管

启动马达,留振5s~10s后再开始拔管,拔管速度控制在1.2 m~1.5 m/min。拔管过快易造成局部缩径或断桩;拔管太慢,振动时间过长,会使桩顶浮浆增厚,易使混合料离析。拔管过程不允许反插。

5.2.3封顶

沉管拔出地面,确认成桩符合设计要求后,用碎石或级配砂石封顶。然后移机进行下一根桩的施工。

5.2.4现场试验

试验人员对每罐混合料测试其坍落度,合格后方可进行混合料的灌注,在成桩过程中抽样作混凝土试块,每台班做1组试块,测定其28天抗压强度。

5.2.5桩头清理

在施工完3-7天后,从横向方向使用小型挖掘机清理桩间土,靠近桩头部分预留25厘米采用人工清除桩间土,然后采用人工破除预留桩头至设计标高。桩头清除采用切割机环向切割一圈,电钻打三个眼后用錾子断掉桩头。

5.3长螺旋钻孔法试桩

5.3.1机具就位

按照放好的桩位,移动长螺旋钻机至设计试桩点位。检查钻机塔身前后、左右垂直标杆,校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,确保垂直度偏差不大于1%。

5.3.2钻进成孔

关闭钻头阀门,向下钻进。钻时先慢后快,这样可以减少钻头晃动,也便于检查钻孔的偏差,以便及时纠正。钻进至设计标高后,停止钻进。

5.3.3混合料进场

混合料由其他项目部搅拌站拌合,用12m3砼罐运送至施工现场,拌合实际控制在90s,运距6km。现场试验人员对每车进行坍落度、温度进行检测,并做好详细的记录。坍落度按照160-200mm控制,成桩后浮浆厚度不超过20cm。

5.3.4灌注及拔管

钻至设计标高后,停止钻进,开始泵送混合料,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,拔管速率控制在2~3m/min,成桩过程连续进行。每个桩投料量不少于设计灌注量。

5..3.5封顶

沉管拔出地面,确认成桩符合设计要求后,用碎石或级配砂石封顶。然后移机进行下一根桩的施工。

5..3.6现场试验

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