CFG桩施工技术.doc
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1、CFG桩的施工技术(振动沉管工艺)福建省榕圣市政工程股份有限公司陈文瑜CFG桩施工技术(振动沉管)摘要:水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly-ash Gravel,Pile),简称CFG桩。用于处理软基具有施工工艺简单,挤密效果好,全桩发挥侧阻力,端阻力明显,对地基承载力提高幅度大且有很好的调控性,本文主要介绍采用振动沉管桩施工工艺及有关质量控制措施。关键词:振动沉管 CFG桩 地基处理1 工程概况 CFG桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和而成的高粘结强度桩,它与桩间土、褥垫层共同形成复合地基,对软基产生桩体作用、挤密作用与褥垫层作用。CFG桩作为软基处理技术,具有施工工艺简单、挤密
2、效果好、全桩发挥侧阻力,端阻力明显,对地基承载力提高幅度大且有很好的调控性等优点。本工程西起南塘大道,向东经瓯海区、龙湾区、永中镇接温州机场路口,为温州市东西向的城市快速路,全长16.9Km。主车道为双向八车道,设计车速80Km/h,辅道设计车速40Km/h。本合同段内共有主线桥1座,辅道桥2座,主线起点K0+606,终点至K1+125,全长519米;辅道:K0+000k1+125,全长1125。本合同段内所处的三垟段,海拔高程一般为35米左右,多为河网区,地势平坦,河道众多,所在区域有较多区段属于软土地基。上部软土层厚度较大,至上而下土质为杂填土、淤泥、卵石、粉质粘土、强风化岩等,软基厚度一
3、般在9至15米,工程地质条件差。2 施工准备21施工机具和配套设备目前,国内常用的CFG桩施工工艺为:振动沉管施工工艺、长螺旋钻管泵压施工工艺以及其它组合施工工艺。振动沉管有操作简便、施工费用较低、对桩间土的挤密效果显著等优点;其缺点为难以穿透厚的硬土层、振动及噪声污染严重、对临近建筑物可能产生不良影响、易出现振动断桩等。该标段的CFG桩处理地段粘土及淤泥质土层较厚,地处远离居民区的旷野地段,加之考虑降低成本等因素,我们选用了振动沉管CFG桩施工工艺,振动沉管管径40,管长17m,桩尖选用外购的预制钢筋混凝土桩尖。主要施工机械如表1。表1 主要施工机械表机械名称规格型号性能指标产地数量振动沉管
4、打桩机LC6060t浙江4台发电机东风120ZD120kW湖北3台混凝土滚简搅拌机JS350350L山东2台振动沉管打桩机见图1。2.2 施工场地平整根据设计资料及施工调查,对CFG桩施工地段的管线作合理拆迁,并在施工场地处征临时用地,作为CFG桩粉煤灰混凝土搅拌场地及砂石料场。施工场地需大致整平,并做好抄平记录,以确定桩顶标高及保护桩长。2.3 材料及其检验根据设计及规范要求,确定原材料的种类及品质,并将原材料送至试验室进行化验和做水泥粉煤灰混凝土配合比试验。根据选定的配合比,经监理工程师同意后材料进场。根据现场实际情况,选用材料见表2。表2 主要材料表材料名称规格型号产地普通硅酸盐水泥32
5、.5R浙江红狮粉煤灰II级福建华能破碎卵石1040本地砂中砂本地2.4 CFG桩桩位编号及施打顺序根据设计图纸对桩位,按排列逐根编号,如Z1-1,Z1-2,Z1-3,并在施工时,按布置图做好标识,以防因桩位过多而漏打或超打。在选定CFG桩施工顺序时,主要应根据土性和桩距,充分考虑新打桩对已打桩的影响。施工顺序大体可分为两种类型,一是连续施打,如图2(1)所示,从1号桩开始,依次2号,3号连续打下去;二是间隔跳打。可以隔根或隔行跳打,如图2(2)所示,先打1、3、5,后打2、4、6。(1) O 0 O O O O 1 2 3 4 5 6(2) O 0 O O O O 0 1 2 3 4 5 6
6、7 图2 CFG桩施打顺序图连续施工打可能给桩造成的缺陷是桩被扁或所颈,但很少会发生因振动使桩完全断裂的情况。隔桩跳打,一般很少发生先打桩的桩径被挤扁或缩颈现象,但土质较硬时,在已打桩中间打新桩时,已打的桩可能因素因振动而发生断裂。在软土CFG桩施工中,可采用隔桩跳打;在饱和的松散粉土中,如果桩距较小则不宜采用隔桩跳打。因为松散粉土振密效果较好,先打桩施工完后,土体密度越大,桩越难打。在补打新桩时,一是加大了沉管的难度,二是非常容易造成已打的壮成为断桩。根据该标段地质土性和桩距,选用了隔桩跳打的施工方案。2.5 试桩施工根据公路软土地基路堤设计与施工技术规范,试桩抬架配重应保证沉管穿过设计图所
7、示各种土层并达到设计要求的深度。试桩的目的在于探试地质的变化以复核地质资料;检验机具设备、工艺和施工技术参数是否适宜。在试桩时,要做好电流、抬架、桩长、拔管速度、充盈系数等情况的记录,在取得监理或有关部门的认可后作为工程桩的施工依据。待试桩强度达到28d强度后,进行桩身小应变检测与单桩承载力检测,确定该施工工艺是否适合及该桩长是是否可达到设计承载力。我们在K0+390段施打5根试桩(编号为Z3-13、Z5-7、Z7-11、Z9-10、Z11-9),后经检测,有1根III类桩,1根II类桩,3根I类桩,合格率为80%,超过设计规定的70%。Z3-13为III类桩,其离桩顶5M处有严重缩颈,查施工
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