【正文】
。就其功能原理來講屬于地基處理范疇,樁身可在全長范圍內(nèi)受力,和樁基相比,由于CFG樁可以摻人工業(yè)廢料粉煤灰、不配筋以及充分發(fā)揮樁間土的承載能力,工程造價(jià)一般為樁基的1/3—1/2。CFG樁施工速度很快,一臺(tái)設(shè)備10—15 d可處理1 000 m 地基。目前已應(yīng)用于公路建設(shè)的軟基處理、橋涵臺(tái)背處理和結(jié)構(gòu)物基底處理工程等項(xiàng)目中。CFG樁復(fù)合地基CFG樁復(fù)合地基由CFG樁、樁間土及褥墊層三部分構(gòu)成。其構(gòu)造示意圖如圖41所示。圖41 CFG樁復(fù)合地基示意圖其加固機(jī)理總體來說就是: 褥墊層受上部基礎(chǔ)荷載作用產(chǎn)生變形后以一定的比例將荷載分?jǐn)偨o樁及樁間土,使二者共同受力。同時(shí)土體受到樁的擠密而提高承載力,而樁又由于周圍土的側(cè)應(yīng)力的增加而改善了受力性能,二者共同工作,形成了一個(gè)復(fù)合地基的受力整體,共同承擔(dān)上部傳來的荷載。由于樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大,在荷載作用下,樁頂應(yīng)力比樁間土表面應(yīng)力大。樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少樁間土承擔(dān)的荷載。這樣,由于樁的作用使復(fù)合地基承載力提高,沉降變形減小,并同時(shí)提高了土體的抗剪強(qiáng)度,亦可使CFG樁避免產(chǎn)生刺入破壞的可能。圖41CFG樁復(fù)合地基示意圖 CFG樁加固機(jī)理CFG樁加固地基的機(jī)理主要表現(xiàn)在樁體置換和樁間土擠密兩方面:樁體置換作用 水泥經(jīng)水解和水化反應(yīng)以及與粉煤灰的凝硬反應(yīng)后生成穩(wěn)定的結(jié)晶化合物,這些化合物填充了碎石和石屑的空隙,將這些骨料黏結(jié)在一起,因而提高了樁體的抗剪強(qiáng)度和變形模量,使CFG樁起到了樁體的作用,承擔(dān)大部分上部荷載。對(duì)樁間土擠密作用 CFG樁在處理砂性土、粉土和塑性指數(shù)較低的黏性土地基時(shí),采用振動(dòng)沉管等排土、擠密施工工藝,提高了樁間土的強(qiáng)度,并通過提高樁側(cè)法向應(yīng)力增加了樁體側(cè)壁摩阻力,使單樁承載力也提高了,從而提高復(fù)合地基承載力。據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料表明,地基不設(shè)置褥墊層與設(shè)置一定厚度的褥墊層,其樁間土承擔(dān)荷載的情況有明顯區(qū)別。如圖4圖43所示。常用鋪設(shè)一定厚度一定級(jí)配的砂石、碎石或粗砂、中砂形成厚度為10~30 cm的褥墊層,使基礎(chǔ)荷載向樁間土擴(kuò)散,調(diào)整樁體和樁間土承擔(dān)豎向荷載的比例,由此產(chǎn)生樁體與樁間土共同承擔(dān)上部荷載的作用因此,設(shè)置褥墊層的基本原理主要體現(xiàn)在保證樁與樁間土共同承擔(dān)荷載和均勻地基應(yīng)力,減小地基沉降變形兩個(gè)方面。圖42樁受力變化特征圖 圖43樁土應(yīng)力變化特征圖 為了調(diào)整CFG樁和樁間土的共同作用,宜在基礎(chǔ)下鋪設(shè)一定厚度的褥墊層,其鋪墊厚度應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)定辦理。其材料多為粗砂、中砂或級(jí)配砂石,限制最大粒么不超過3cm。 施工時(shí)先虛鋪,再采用靜力壓實(shí),當(dāng)樁間土含水量不大時(shí)也可夯實(shí)。樁間土含水量較高,特別是高靈敏度土,要注意施工擾動(dòng)對(duì)樁間土的影響,以避免產(chǎn)生橡皮土。 ①會(huì)同有關(guān)單位搞好現(xiàn)場交接工作,詳細(xì)復(fù)核有關(guān)控制點(diǎn),布設(shè)現(xiàn)場臨時(shí)用電線路、臨時(shí)用水線路和其它的臨時(shí)設(shè)施。 ②熟悉和審查施工圖紙:組織工程技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)施工圖紙,了解設(shè)計(jì)意圖,全面熟悉和掌握施工圖紙的全部內(nèi)容,提出便于施工的合理化建議。 ③編制施工組織設(shè)計(jì):闡明施工工藝和主要項(xiàng)目的施工方法,勞動(dòng)力組織和工程進(jìn)度、質(zhì)量和安全的保證措施,收集已施工的各種經(jīng)驗(yàn)性的資料,針對(duì)本工程的特點(diǎn)和難點(diǎn),編制切實(shí)可行的施工方案。 ④技術(shù)交底:在工程開工前,工程技術(shù)負(fù)責(zé)人分別組織參加施工的人員進(jìn)行技術(shù)交底,應(yīng)結(jié)合具體操作部位、關(guān)鍵部位和施工難點(diǎn)的質(zhì)量要求,操作要點(diǎn)及注意事項(xiàng)進(jìn)行交底。技術(shù)交底采取“分層三級(jí)”制,即技術(shù)負(fù)責(zé)人組織各分項(xiàng)技術(shù)人員向班組長和質(zhì)檢員交底,班組長和質(zhì)檢員接受交底后要認(rèn)真反復(fù)地學(xué)習(xí),班組長接受交底后要組織工人進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí),認(rèn)真貫徹執(zhí)行。 ① 施工機(jī)具設(shè)備根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃,落實(shí)好設(shè)備配置,并及時(shí)維護(hù),使所有機(jī)械處于正常狀態(tài),滿足施工的需要,不影響施工的進(jìn)度和質(zhì)量。 ② 建筑材料準(zhǔn)備 對(duì)水泥等建筑材料應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做好進(jìn)場計(jì)劃,編制各項(xiàng)材料計(jì)劃表,對(duì)各種材料的入庫、保管和出庫制訂完善的管理辦法,同時(shí)加強(qiáng)防盜、防火的管理。 a 水泥:水泥的品種、標(biāo)號(hào)、廠別及等級(jí)應(yīng)符合混凝土配合比通知單的要求。水泥應(yīng)有出場合格證及進(jìn)場試驗(yàn)報(bào)告。 b 砂:砂的粒徑及產(chǎn)地應(yīng)符合混凝土配合比通知單的要求砂中含泥量不大于5%,砂應(yīng)有試驗(yàn)報(bào)告。 c 石子:石子的粒徑、級(jí)配及產(chǎn)地應(yīng)符合混凝土配合比通知單的要求,%,石子應(yīng)有試驗(yàn)報(bào)告。 d 水:采用現(xiàn)場井水。 e 外加劑:所用混凝土外加劑的品種、生產(chǎn)廠家及標(biāo)號(hào)應(yīng)符合混凝土配合比通知單的要求。外加劑應(yīng)有出廠質(zhì)量證明書及使用說明,并應(yīng)有有關(guān)指標(biāo)的進(jìn)場試驗(yàn)報(bào)告。國家規(guī)定要求認(rèn)證的產(chǎn)品。在臨時(shí)設(shè)施周圍配備一定數(shù)量的泡沫滅火器、鐵鏟等消防設(shè)施,任何人不得以任何借口挪作他用。樁基施工工藝流程長螺旋成孔壓灌混凝土樁采用先進(jìn)的中心壓灌技術(shù),即鉆孔與灌注砼合二為一,一次性完成。鉆機(jī)鉆孔至設(shè)計(jì)深度后提鉆并同時(shí)用混凝土泵壓入超流態(tài)混凝土。其工藝流程如下:①樁位放線②鉆機(jī)就位③鉆孔④成樁⑤邊提邊壓⑥壓灌①樁位放線根據(jù)甲方提供的控制點(diǎn),引出主軸線的位置,然后依據(jù)主軸線放出建筑物的縱橫線,主軸線控制點(diǎn)要保護(hù)好,以方便復(fù)核樁位,具體的做法如下:根據(jù)控制點(diǎn),應(yīng)用極坐標(biāo)法及角度交匯法,首先將外墻軸線的交點(diǎn)測出,用木樁標(biāo)于地上,并在樁頂?shù)耐饵c(diǎn)上釘小釘作標(biāo)志。外墻軸線測定后,將內(nèi)部縱、橫軸線測出,然后檢查測設(shè)的房屋軸線距離,其誤差不得超出軸線長度的1/2000。 依據(jù)已放軸線,結(jié)合施工圖紙標(biāo)注樁位,與軸線距離采用鋼尺施放,樁位偏差不大于2cm。 ②鉆孔樁位點(diǎn)經(jīng)檢驗(yàn)合格,鉆機(jī)就位穩(wěn)定后,開始鉆孔,當(dāng)鉆具鉆至設(shè)計(jì)深度后,空轉(zhuǎn)清土,以便使孔底虛土被鉆出。 ③混凝土攪拌 a 基本工藝流程如圖44 圖44 CFG樁施工流程圖 b 每臺(tái)班開始前,對(duì)攪拌機(jī)及上料設(shè)備進(jìn)行檢查并試運(yùn)轉(zhuǎn);對(duì)所有計(jì)量器具進(jìn)行檢查并定磅;對(duì)所有原材料的規(guī)格、品種、產(chǎn)地牌號(hào)及質(zhì)量進(jìn)行檢查,并與施工配合比進(jìn)行核對(duì);對(duì)砂、石的含水率進(jìn)行檢查,如有變化,及時(shí)通知試驗(yàn)人員調(diào)整用水量。一切檢查符合要求后,方可開盤拌制混凝土。 c 計(jì)量:砂、石計(jì)量:其中一臺(tái)攪拌機(jī)采用自動(dòng)進(jìn)料計(jì)量,一臺(tái)采用計(jì)量手推車上料,后者開盤前必須定磅,以保證計(jì)量的準(zhǔn)確。砂、石計(jì)量的允許偏差應(yīng)≤177。3%。水泥計(jì)量:攪拌時(shí)采用袋裝水泥時(shí),對(duì)同一批號(hào)進(jìn)場的水泥應(yīng)抽檢10袋的重量,并計(jì)量每袋的平均實(shí)際重量。水泥計(jì)量的允許偏差≤177。2%。水計(jì)量:水必須盤盤計(jì)量,其允許偏差≤177。2%。 d 上料:現(xiàn)場拌制混凝土,一般是計(jì)量好的原材料先匯集在上料斗,經(jīng)上料斗進(jìn)入攪拌筒。水及外加劑經(jīng)計(jì)量后在往攪拌筒中進(jìn)料的同時(shí),直接進(jìn)入攪拌筒。原材料匯集入上料斗的順序:石子、外加劑、水泥、砂。 e 第一盤混凝土拌制的操作每次上班拌制第一盤混凝土?xí)r,先加水使攪拌筒空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘,攪拌筒被充分濕潤后,將剩余積水倒凈。拌制第一盤時(shí),由于砂漿粘筒壁而損失,因此,石子的用量應(yīng)按配合比減半。從第二盤開始,按給定的配合比投料。攪拌時(shí)間控制:攪拌時(shí)間應(yīng)大于90秒。. f 出料:出料時(shí),先少許出料,目測拌合物的外觀質(zhì)量,如目測合格方可出料。每盤混凝土拌合物必須出盡。 g 混凝土拌制的質(zhì)量檢查檢查混凝土所有原材料的品種、規(guī)格和用量,每一個(gè)工作班至少兩次。檢查混凝土的塌落度及和易性,每一個(gè)工作班至少兩次?;炷涟韬衔飸?yīng)攪拌均勻、顏色一致,具有良好的流動(dòng)性、粘聚性和保水性,不泌水、不離析。不符合要求時(shí),應(yīng)查找原因,及時(shí)調(diào)整。不符合要求的混凝土要廢棄不用混凝土的攪拌時(shí)間,應(yīng)隨時(shí)檢查。、壓灌、成樁施工前測量場地標(biāo)高,埋設(shè)控制樁,確定成孔控制深度,在鉆桿上作出控制標(biāo)志,并作記錄同時(shí)通知監(jiān)理報(bào)驗(yàn)。鉆至設(shè)計(jì)深度后,用混凝土泵通過管路把塌落度為16~18cm的高流動(dòng)的混凝土打入孔底,與此同時(shí)提鉆,孔底單向活動(dòng)門自動(dòng)打開,使混凝土流出,~。提鉆速度必須與混凝土的泵入速度相匹配,~,已防止出現(xiàn)斷樁。、樁頭的鑿除樁施工完畢后,用人工清挖樁間土、鑿樁頭。樁頭鑿除應(yīng)嚴(yán)格要求,不能用大錘直接夯擊樁頭,應(yīng)用鋼釬對(duì)稱鑿掉大部分樁頭后,再用小錘、鋼釬將樁頂找平,樁頂不能出現(xiàn)斜面,若樁頂浮漿過厚,應(yīng)將浮漿全部鑿除,樁頂找平后若低于設(shè)計(jì)標(biāo)高的,用高于樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)的混凝土補(bǔ)平,補(bǔ)混凝土?xí)r,樁頂需清理干凈并濕潤。圖45圖45 樁的處理CFG樁技術(shù)要求及質(zhì)量控制要點(diǎn)①CFG樁施工技術(shù)要求a施工放線:。 b素砼樁施工允許誤差:樁徑不小于400mm,%。 c樁體砼:C15,塌落度控制在16cm~18cm。 d由質(zhì)檢員隨時(shí)抽查測定混凝土的塌落度。 e每班組作一組試塊(3塊),試塊尺寸15cm15cm15cm,并及時(shí)送實(shí)驗(yàn)室養(yǎng)護(hù),測定28天強(qiáng)度。 f設(shè)專人指揮協(xié)調(diào)鉆機(jī)操作手和混凝土泵送操作手之間的配合。 g砼灌入量不得低于樁的設(shè)計(jì)體積,否則重新成樁。 h由于混合料自重壓力較小或由于浮漿影響,樁頂樁體強(qiáng)度一般較差,為保證樁體質(zhì)量,施工樁頂標(biāo)高超過設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高50cm,確保設(shè)計(jì)樁位標(biāo)高內(nèi)無浮漿。 i樁基施工時(shí),相鄰樁應(yīng)間隔3天跳打。 ②CFG樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)及方法 CFG樁質(zhì)量控制的主要對(duì)象是:樁長;強(qiáng)度;樁底是否到持力層這三項(xiàng)指標(biāo),現(xiàn)場管理和監(jiān)控要點(diǎn)如下: a測量樁位前應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場原始地面標(biāo)高進(jìn)行抄平測量,并用平地機(jī)平整碾壓后放出各樁的準(zhǔn)確位置,將線路縱坡、橫坡考慮在內(nèi)后,原地面標(biāo)高控制在正負(fù)5cm以內(nèi)。將施工區(qū)域進(jìn)行劃分,并將各樁進(jìn)行編號(hào),定機(jī)定人進(jìn)行管理。 b布樁時(shí),CFG樁的數(shù)量、布置形式及間距必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求。并遵循從中心向外推進(jìn)施工,或從一邊向另一邊推進(jìn)施工的原則。不宜從四周轉(zhuǎn)向內(nèi)推進(jìn)施工。 c對(duì)進(jìn)場施工的所有長螺旋鉆機(jī)在開鉆前應(yīng)由施工技術(shù)人員對(duì)標(biāo)尺、刻畫進(jìn)行復(fù)核,消除標(biāo)識(shí)誤差。尤其是鉆機(jī)初始標(biāo)識(shí)要指定專人進(jìn)行復(fù)查,防止操作人員弄虛作假、騙取米數(shù)。,粘貼在鉆機(jī)導(dǎo)向架上,利于夜間記錄人員識(shí)別讀數(shù)。 d指派責(zé)任心強(qiáng)、懂技術(shù)并經(jīng)嚴(yán)格考核合格的員工對(duì)勞務(wù)隊(duì)伍施工的CFG樁進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)控和記錄。防止作業(yè)隊(duì)伍偷工減料、暗中做手腳的現(xiàn)象發(fā)生?,F(xiàn)場管理人員每根樁都要根據(jù)樁機(jī)上的垂球目測導(dǎo)向架垂直度,以保證樁身垂直度不大于1%,確保樁體的正常受力。 e長螺旋鉆施工。鉆孔開始時(shí),關(guān)閉鉆頭閥門,向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭觸及地面時(shí),啟動(dòng)馬達(dá)鉆進(jìn),一般先慢后快。在成孔過程中,如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時(shí),應(yīng)放慢進(jìn)尺,否則容易導(dǎo)致樁孔偏斜、位移,甚至使鉆桿、鉆具損壞 f判斷鉆頭是否到了持力層一般有兩種方法: 一是在樁機(jī)駕駛室觀測電流的變化。根據(jù)試樁結(jié)果,鉆機(jī)開始鉆孔及軟弱地層鉆孔時(shí),電流表指針在120~130安,當(dāng)鉆頭遇到持力層時(shí),瞬間的電流將增大到160安以上,同時(shí)電壓下降。此時(shí),應(yīng)判定鉆頭已達(dá)到持力層。二是在鉆機(jī)旁直觀觀察。根據(jù)勘察資料,結(jié)合試樁結(jié)果,當(dāng)鉆頭到達(dá)持力層時(shí),鉆桿上部的動(dòng)力頭發(fā)生顫動(dòng)和輕微的擺動(dòng),鉆機(jī)的動(dòng)力明顯減弱,此時(shí),應(yīng)判定鉆頭已達(dá)到持力層。 g CFG樁成樁過程由現(xiàn)場值班人員指揮,樁機(jī)操作手和地泵操作手密切配合,按照先泵料后拔管的原則,防止先拔管后泵料,防止CFG樁成吊腳樁。 h嚴(yán)格控制拔管速率。拔管速率太快可能導(dǎo)致樁徑偏小或縮頸斷樁,而拔管速率過慢又會(huì)造成水泥漿分布不勻,樁頂浮漿過多,樁身強(qiáng)度不足和形成混和料離析現(xiàn)象,導(dǎo)致樁身強(qiáng)度不足。故施工時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制拔管速率。 i整個(gè)施工過程中,應(yīng)安排質(zhì)檢人員旁站監(jiān)督,并作好施工原始記錄(記錄格式附后)。記錄的內(nèi)容主要有樁號(hào)、鉆孔深度、孔深、拔管速度、單孔混合料灌入量、堵管及處理措施等。 j為控制提鉆速度,應(yīng)購置秒表配發(fā)到記錄人員,鉆孔時(shí)間、拔管速度、灌注混凝土?xí)r間應(yīng)記錄至秒。當(dāng)天的記錄每頁必須由設(shè)備租賃方和項(xiàng)目隊(duì)現(xiàn)場記錄人當(dāng)天進(jìn)行相互簽字確認(rèn)。 k提鉆泵送過程中,旁站人員要經(jīng)常敲打輸送管,確認(rèn)管內(nèi)混合料是否充實(shí),以保證樁體密實(shí)。 m拔管過程避免反插。在拔管過程中若出現(xiàn)反插,由于樁管垂直度的偏差,容易使土與樁體材料混合,導(dǎo)致樁身摻土影響樁身質(zhì)量,施工中應(yīng)避免反插 n樁頂砼?;颐娓鶕?jù)導(dǎo)向架上標(biāo)識(shí)由值班人員判斷。 o控制好混合料的坍落度。大量工程實(shí)踐表明,混合料坍落度過大,會(huì)形成樁項(xiàng)浮漿過多,樁體強(qiáng)度也會(huì)降低。坍落度宜控制在160mm~180mm(可根據(jù)運(yùn)送混合料的距離進(jìn)行調(diào)整)和易性好。 p設(shè)置保護(hù)樁長。在泵送混合料時(shí)。 q 在截取樁頭前應(yīng)準(zhǔn)確測量樁頂標(biāo)高,并在縱橫向掛線標(biāo)示樁頭水平位置。鑿除樁頭時(shí)嚴(yán)禁單邊打眼鑿樁頭,防止樁頭成斜面或破損,截取后的樁頭面應(yīng)是水平面。清理樁間土和截取樁頭時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)防措施,防止造成樁頂標(biāo)高以下樁身斷裂和擾動(dòng)樁間土。CFG 樁施工完畢待樁體達(dá)到一定強(qiáng)度(一般為7天左右),方可進(jìn)行基槽開挖。在基槽開挖中,如果設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高距地面不深(),宜考慮采用人工 開挖,不僅可防止對(duì)樁體和樁間土產(chǎn)生不良影響,而且經(jīng)濟(jì)可行;如果基槽開挖較較深,開挖面積大,采用人工開挖不經(jīng)濟(jì),可考慮采用機(jī)械和人工聯(lián)合開挖,但人 工開挖留置厚度一般不宜小于700mm。 r CFG樁施工中,每臺(tái)班均須制作檢驗(yàn)試件,進(jìn)行28天強(qiáng)度檢驗(yàn),成樁28天后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行單樁承載力或復(fù)合地基承載力試驗(yàn),其承載力、變形模量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 s CFG樁施工屬隱蔽工程,施工完畢后先進(jìn)行自檢,自檢頻率為10%。自檢合格后報(bào)第三方進(jìn)行復(fù)檢,復(fù)檢合格報(bào)監(jiān)理工程師簽認(rèn)后方可進(jìn)行下一道工序施工。 t CFG樁成樁后,樁頂以上沒有一米墊層情況下嚴(yán)禁大型機(jī)械進(jìn)入施工區(qū)。①現(xiàn)場記錄人員應(yīng)嚴(yán)格遵守項(xiàng)目部組織紀(jì)律和勞動(dòng)紀(jì)律,上班時(shí)間必須堅(jiān)守工作崗位,嚴(yán)禁脫崗。 ②現(xiàn)場記錄人員應(yīng)認(rèn)真填寫《CFG樁施工