CFG樁基施工技術(shù)實際應(yīng)用研究

【摘 要】 CFG樁不僅可用于承載力較低的地基，也可用于承載力較高但變形不能滿足要求的地基，具有較強(qiáng)的置換作用，如果施工過程中的各個環(huán)節(jié)控制得當(dāng)，不僅施工進(jìn)度快，施工質(zhì)量也能很好保證。本文主要就京滬高鐵工程施工實例，對CFG樁基施工技術(shù)實際工程應(yīng)用進(jìn)行簡單的研究。

【關(guān)鍵詞】 京滬高鐵 CFG 樁基施工

一、前言

CFG樁簡稱水泥粉煤灰碎石樁，是地基加固處理的一種方法，適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。在施工時應(yīng)選擇承載力相對較高的土層作為樁端持力層。設(shè)計采用水泥粉煤灰碎石處理地基時應(yīng)進(jìn)行地基變形驗算。

二、工程實例

（一）工程概況

新建北京至上海高速鐵路JHTJ4-20標(biāo)DK912+434～DK924+801，全長12367米，路基長8400.22米，位于滁州市境內(nèi)，部分路基需進(jìn)行軟基處理，本標(biāo)段CFG樁軟基處理共計34380根271680延米、樁帽34380個，樁身混凝土共計53317.2立方米，擴(kuò)大樁帽11315立方米。

（二）CFG試樁

京滬高鐵第二十項目部二工區(qū)DK919+ 044.480—DK921+104.920段路基軟基處理CFG樁于2008年8月12日對1#--7#樁位進(jìn)行了試樁。

試樁過程：本段路基表層以下為硬塑粘土，鉆進(jìn)速度暫設(shè)為2m/min～2.5m/min，其下為全風(fēng)化角閃巖，鉆進(jìn)速度暫設(shè)定為1.5m/min～2.0m/min。提鉆灌注混凝土速度緩慢用時9分鐘。機(jī)械設(shè)備見表1。

試樁結(jié)論：試樁地質(zhì)情況基本與設(shè)計相符，根據(jù)CFG樁施工工藝及試樁結(jié)果分析的地質(zhì)情況，本段適用長螺旋樁機(jī)，根據(jù)現(xiàn)場試樁情況得出可以保證樁機(jī)正常作業(yè)的性能參數(shù)：轉(zhuǎn)速控制在21r/min、控制電流100A、電壓380V，混凝土輸送方式，采用混凝土泵送，根據(jù)現(xiàn)場試樁情況證明混凝土配合比合適，能夠滿足施工要求。

（三）CFG施工工藝簡介

CFG樁施工采用長螺旋鉆機(jī)鉆孔，管內(nèi)泵壓送混合料成樁施工方案。CFG樁施工完成后待其混合料初凝后，人工將樁頂松散部分和浮漿清除。

⑴工藝要點(diǎn)與技術(shù)措施

①施工準(zhǔn)備

測量準(zhǔn)備：施工測量嚴(yán)格按測量規(guī)范要求進(jìn)行，所有測量儀器都進(jìn)行校核與檢定，保證測量精度。

技術(shù)準(zhǔn)備：施工設(shè)計圖紙及有關(guān)施工資料到位后，組織技術(shù)人員進(jìn)行圖紙復(fù)核，組織有關(guān)人員培訓(xùn)、學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)規(guī)范及施工細(xì)則、設(shè)計文件，作好施工前的技術(shù)準(zhǔn)備工作。

施工技術(shù)交底：根據(jù)施工圖，技術(shù)人員要進(jìn)行技術(shù)交底。交底內(nèi)容包括：施工方法、施工工藝、施工安全、機(jī)械使用等。

物資準(zhǔn)備：材料的取樣試驗工作已經(jīng)按規(guī)范要求完成，全部采用試樁所選用的材料。

②施工順序

CFG樁施工采用間隔跳打法，施工新樁與已打樁時間間隔不少于7d；全長布樁時，應(yīng)遵循由“由一邊向另一邊”的原則。

③鉆機(jī)就位

CFG樁鉆機(jī)就位后，應(yīng)用鉆機(jī)塔身的前后和左右的垂直標(biāo)桿檢查塔身導(dǎo)桿，校正位置，使鉆桿垂直對準(zhǔn)樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。

④混合料攪拌

混合料攪拌要求按配合比進(jìn)行配料，計量要求準(zhǔn)確，拌合時間不得少于1min?；旌狭霞铀亢吞涠龋ㄔO(shè)計要求長螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料法施工時，坍落度控制在16～20cm）根據(jù)采用的施工方法按工藝試驗確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的參數(shù)進(jìn)行控制。在泵送前混凝土泵料斗應(yīng)備好熟料。

⑤鉆進(jìn)成孔

鉆孔開始時，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸及地面時，啟動馬達(dá)鉆進(jìn)。一般應(yīng)先慢后快，這樣既能減少鉆桿搖晃，又容易檢查鉆孔的偏差，以便及時糾正。在成孔過程中，如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應(yīng)放慢進(jìn)尺，否則較易導(dǎo)致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。當(dāng)鉆頭到達(dá)設(shè)計樁長預(yù)定標(biāo)高時，在動力頭底面停留位置相應(yīng)的鉆機(jī)塔身處作醒目標(biāo)記，作為施工時控制孔深的依據(jù)。當(dāng)動力頭底面達(dá)到標(biāo)記處樁長即滿足設(shè)計要求。施工時還需考慮施工工作面的標(biāo)高差異，作相應(yīng)增減。

在鉆進(jìn)時，記錄每米電流變化并記錄電流突變位置的電流值，作為地質(zhì)復(fù)核情況的參考，樁尖必須鉆至持力層上并保證有效設(shè)計樁長。

⑥灌注及拔管

CFG樁成孔到設(shè)計標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開始泵送混合料，當(dāng)鉆桿心充滿混合料后開始拔管，嚴(yán)禁先提管后泵料。鉆桿應(yīng)采用靜止提拔，施工中應(yīng)嚴(yán)格按工藝性試驗確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的參數(shù)控制鉆桿提拔速度和混凝土的泵送料，成樁過程宜連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)避免因后臺供料慢而導(dǎo)致停機(jī)待料。灌注成樁完成后，樁頂采用濕黏土封頂，進(jìn)行保護(hù)。施工中每根樁的投料量不得少于設(shè)計灌注量。

⑦移機(jī)

當(dāng)上一根樁施工完畢后，鉆機(jī)移位，進(jìn)行下一根樁的施工。施工時由于CFG樁的土較多，經(jīng)常將臨近的樁位覆蓋，有時還會因鉆機(jī)支撐時支撐腳壓在樁位旁使原標(biāo)定的樁位發(fā)生移動。因此，下一根樁施工時，還應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進(jìn)行復(fù)核，保證樁位準(zhǔn)確。

⑧擴(kuò)大樁頭施工

CFG樁采用擴(kuò)大樁頭，擴(kuò)大頭頂寬1m，高0.6m，施工時樁頭0.6m范圍挖除，現(xiàn)場澆注C15混凝土。

⑵防止堵管竄孔的措施

①施工中應(yīng)保證排氣閥正常工作，施工中要求每工班經(jīng)常檢查排氣閥，防止排氣閥被水泥漿堵塞；冬季施工時經(jīng)常采用加熱水的辦法來提高混合料的出口溫度，防止在輸送管和彎頭處會出現(xiàn)混合料初凝前結(jié)凍，造成堵管。

②采用隔樁、隔排跳打方案防止竄孔，但跳打要求及時清除成樁時排出的棄土，否則會影響施工進(jìn)度。

⑶質(zhì)量控制措施

①為檢驗CFG樁施工工藝、機(jī)械性能及質(zhì)量控制，核對地質(zhì)資料，在工程樁施工前，應(yīng)先做不少于2根試驗樁，并在豎向全長鉆取芯樣，檢查樁身混凝土密實度、強(qiáng)度和樁身垂直度，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題修訂施工工藝。

②CFG樁的數(shù)量、布置形式及間距符合設(shè)計要求，樁長、樁頂標(biāo)高及直徑應(yīng)符合設(shè)計要求。

③CFG樁施工中，每臺班均須制作檢查試件，進(jìn)行28d強(qiáng)度檢驗，成樁28d后應(yīng)及時進(jìn)行單樁承載力或復(fù)合地基承載力試驗，其承載力、變形模量應(yīng)符合設(shè)計要求。

④通常樁頂混凝土密實度差，強(qiáng)度低，對此采取樁頂以下2.5m內(nèi)進(jìn)行振動搗固的措施，為保證施工中混合料的順利輸送，施工中采取強(qiáng)制式攪拌機(jī)。

⑤樁身每方混合料摻加粉煤灰量及坍落度控制根據(jù)設(shè)計和采用的施工方法按工藝試驗確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的參數(shù)進(jìn)行控制。

⑥清土和截樁時，不得造成樁頂標(biāo)高以下樁身斷裂和擾動樁間土。

⑦跳打施工時應(yīng)及時清除成樁時排出的棄土，否則會影響施工進(jìn)度。整個施工過程中，安排質(zhì)檢人員旁站監(jiān)督，并作好施工原始記錄，記錄鉆壓電流值、孔深、單孔混合料灌入量、堵管及處理措施等。

⑧CFG樁施工屬隱蔽工程，經(jīng)監(jiān)理簽認(rèn)后方可進(jìn)行下一道工序施工。

（4）CFG樁復(fù)合地基優(yōu)點(diǎn)

①適用性廣，承載力提高幅度大：CFG樁復(fù)合地基技術(shù)適用于非飽和及飽和的粉土、粘性土、填土、砂土、淤泥質(zhì)土等地質(zhì)條件，處理后，復(fù)合地基的承載力與原地基承載力相比，可提高2-5倍。

②施工簡便，工期短：CFG樁施工方法一般為長螺旋鉆成孔泵送砼法，施工時，沒有鋼筋籠制作等工序，成孔成樁一次完成減少了成樁時間，加快了施工速度。

③保護(hù)環(huán)境：CFG樁施工時，不需泥漿護(hù)壁，沒有泥漿外運(yùn)，既節(jié)約了資金，又無環(huán)境污染，對市內(nèi)施工，非常適合。

參考文獻(xiàn)

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