软基处理——CFG桩施工

软基处理——CFG桩施工

本标段DK118+243～+375.94段、DK118+523.4～+820段采取CFG桩对软土地基进行加固,CFG桩为Φ=0.5m，间距:路肩范围内1.6m、边坡范围内1.8m。桩长3.4～16.5m，呈正方形布置， CFG桩桩体材料为碎石、石屑、粉煤灰、普通硅酸盐水泥，按C15砼配比，混合料28天强度不小于15MPa。CFG桩的施工采用振动沉管灌注成桩工艺。

高压旋喷桩施工允许偏差

表

3.1.3.2-2

(1)施工准备

①施工前应制定CFG桩布桩图，图中注明桩位编号。测量放线，准确确定桩位，检查施工场地的控制桩点是否会受施工振动的影响。

②确定施工机具和配套设备：DJ60KS振动打桩机及配套设备。

③施工前应按设计要求由试验室进行配合比试验，选定合适的配合比，施工时严格按配合比配制混合料。

④同类型桩试桩应不少于2根，以复核地质资料、设备、施工工艺是否适宜，核定选用的技术参数。

(2)施工前的工艺试验

开工前按照室内配方进行试桩至少两根。施工前的工艺试验主要是验证以下几个方面：

①新打桩与未结硬的已打桩的影响：在已打桩顶表埋设标杆，在施打新桩测

量时已打桩桩顶的上升量。新打桩与结硬的已打桩的影响：已打桩未结硬时在桩顶混合料中埋设标杆，在打桩过程中观测施打新桩对已结硬桩顶的位移情况。

②施打顺序和桩距能否保证桩身质量；

③根据地质情况和设计桩径选择的施工机具、设备、施工工艺是否满足设计要求；

④验证设计参数及处理效果。

(3)CFG桩施工方法

①桩机进入现场,根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度,并进行设备组装。

②桩机就位：按照设计桩位放置桩尖,桩机须保持水平、稳固，调整沉管与地面垂直,确保垂直度偏差不大于1%。桩位偏差不大于50mm。在定位过程中注意桩顶4.0m配筋按设计预定的位置在沉管内悬挂，随沉管至设计标高。

③启动马达,沉管到预定标高,停机。

④沉管过程中须作好记录，激振电流每沉1m记录一次,并对土层变化予以备注。

按设计配比配制混合料, 混合料由拌和站集中拌和。混合料坍落度一般为30-50mm,成桩后桩顶浮浆厚度一般不超过200mm.混合料的搅拌须均匀,搅拌时间不得少于1min。

⑤待沉管至设计标高后须尽快用料斗进行空中投料,直到管内混合料面与钢管料口平齐。如上料量不够,须在拔管过程中进行空中补充投料,以保证成桩桩顶标高满足设计要求。

⑥开动马达,沉管原地留振10S,然后边振动边拔管，拔管速度一般控制在

1.2～1.5m/min,如遇淤泥或淤泥质土,拔管速度可适当放慢，拔管过程中不容许反插。成桩后应考虑计入保护桩长。

⑦当桩管拔出地面,确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘土封顶,然后移机继续下一根桩施工, 施工过程中做好施工记录。

⑧一段路段管桩施工结束后,检查桩身质量及复合地基承载力符合设计要求;然后开挖桩帽土体,形成土模。

⑨绑扎桩帽钢筋,现浇桩帽混凝土并养护。

⑩铺筑碎石垫层及土工格栅。

(5)施工中的注意事项

①振动沉管成桩施工应严格控制坍落度在30～50mm，和易性好。

②严格控制拔管的速度，实践证明：拔管速度太快，将会造成桩径偏小或缩颈断桩的现象，太慢桩顶浮浆较多、混合料离析，强度较低。拔管速度为1.2～1.5m/min时能保证工程施工质量，拔管速度不是平均速度，启动后留振5～10s，拔管过程中不留振，也不反插。

③施工过程中，特别是应做以下的观测：

a.施工场地标高观测。施工前测定原地面的标高，注意要有足够的数量和代表性。打桩过程是否发生地面隆起现象，以此推断断桩情况的发生。

b.桩顶标高的观测：对桩顶上升量较大的桩（大于10mm）或怀疑发生质量事故的断桩应挖开查看，或作为小应变检测的重点。

④保护桩长的设置

严格按设计设置保护桩长，保护桩长是基于以下几个因素而设置的：桩顶一段由于混合料自重压力较小或由于浮浆的影响，靠桩顶一段桩体强度较差。打桩尚未结硬时，施打新桩可能导致已打桩受振动挤压，混合料上涌使桩径缩小。如果已打桩混合料表面低于地表较多，则桩径被挤小的可能性更大，增大混合料表面的高度即增加了自重压力，可使抵抗周围土挤压的能力提高，特别是基础埋深很大时，空孔太长，桩径很难保证。

设置保护桩长遵照如下原则：

a.设计桩顶标高离地表的距离不大时（不大于 1.5m），保护桩长可取50～70cm ，上部再用土封顶。

b.桩顶标高离地表的距离较大时，可设置50～70cm的保护桩长，然后上部再用粒状材料封顶直到接近地表。

⑤开挖及桩头处理

a.CFG桩施工完毕，待桩体达到一定强度（一般3～7d）后，可进行开挖。清土和截桩时，不得造成桩顶设计标高以下桩身断裂和扰动桩间土。

b.对基槽开挖：如果基槽较浅，可采用人工开挖；基槽较深采用人工开挖

效率太低时，可采用机械和人工联合开挖，但必须遵循如下原则：

(a)不可对设计桩顶标高以下的桩体产生损害；

(b)应尽量避免扰动桩间土。

(c)对于这两点，关键在于要留置足够的人工开挖厚度。采用机械、人工配合开挖，人工开挖厚度留置多少，与桩体强度和土质条件等有关，施工时在现场通过试验确定。但人工开挖留置厚度一般不宜小于50cm。

(d)基槽开挖至设计标高后，多余的桩头需要剔除，剔除桩头时宜采取如下措施：

找出桩顶标高位置；用钢钎等工具沿桩周向桩心逐次剔除多余的桩头直到设计桩顶标高，并把桩顶找平；严禁用重锤或重物横向击打桩体；桩头设计标高处，桩头表面不可出现斜平面。如果在基槽开挖和剔除桩头时造成桩体断至桩顶设计标高以下，必须采取补救措施，可采取C20混凝土接桩至设计标高。注意在接桩头过程中保护好桩间土。

(6)施工中常见的问题及处理措施

①缩颈和断桩：在松软土中成桩，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，新打桩对已打桩的作用主要表现为挤压，使得已打桩被挤压成椭圆形或不规则形，严重的产生缩颈和断桩。为避免此类现象的发生，无论是在饱和软土中成桩还是在较硬的土层或中间夹有硬土层的地基中成桩，均应选择合适的成桩顺序，并根据土层情况选用较为适宜的施工工艺和设备。

②桩体强度不均匀：桩机卷扬系统提升沉管线速度太快时，可能导致缩颈断桩；拔管太慢或留振时间过长，使得桩的端部桩体水泥含量较少，桩顶浮浆过多，而且混合料也容易产生离析，造成桩身强度不均匀。在施工过程中，要严格控制拔管速度在 1.2～1.5m／min，并始终保持速度均匀一致，并很好地控制留振时间。

(7)CFG桩施工质量检验及效果检验

①过程检测：

a.施工过程质量检验主要应检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、桩顶标高、褥垫层厚度及其质量和桩体试块抗压强度。

b.桩位允许偏差：50mm，桩身倾斜度：不大于1%，桩体有效直径不小于设计值。