長螺旋成孔泵送混合料施工CFG樁施工工藝及質(zhì)量監(jiān)控要點

長螺旋成孔泵送混合料施工CFG樁施工工藝及質(zhì)量監(jiān)控要點長螺旋成孔泵送混合料施工CFG樁施工工藝及質(zhì)量監(jiān)控要點圖片：隨著鐵路客運專線建設(shè)高潮的來臨，CFG樁與褥墊層復(fù)合地基施工技術(shù)已在鐵路客運專線普遍使用.根據(jù)武廣客運專線的現(xiàn)場實踐和學(xué)習，總結(jié)出長螺旋成孔泵送混合料施工CFG樁施工工藝的要點，僅供現(xiàn)場工程技術(shù)人員和旁站人員學(xué)習參考。由于本人水平有限，文中難免有不妥之處，歡迎批評指正。CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱,一般有三種成樁施工方法：即振動沉管灌注成樁(適用于粉土、粘性土及素填土地基)、長螺旋鉆孔灌注成樁(適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實以上的砂土)和長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁(適用于粘性土、粉土、砂土以及對噪聲或泥漿污染要求嚴格的場地).CFG樁復(fù)合地基,通過改變樁長、樁距、褥墊厚度和樁體配比，能使復(fù)合地基承載力幅度的提高有很大的可調(diào)性.它具有沉降變形小、施工簡單、造價低、承載力提高幅度大、適用范圍較廣、社會和經(jīng)濟效益明顯等特點，廣泛應(yīng)用于各類工程的地基處理和加固。CFG樁最常用的成樁施工方法有振動沉管灌注成樁和長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁兩種方法。1、長螺旋鉆機成孔泵送混合料施工CFG樁施工工藝及施工順序(1)鉆機就位：鉆機就位后，應(yīng)使鉆桿垂直對準樁位中心,確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1％?，F(xiàn)場控制采用在鉆架上掛垂球的方法測量該孔的垂直度，也可采用鉆機自帶垂直度調(diào)整器控制鉆桿垂直度.每根樁施工前現(xiàn)場工程技術(shù)人員進行樁位對中及垂直度檢查.滿足要求后,方可開鉆。(2)鉆進成孔：鉆孔開始時，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動鉆桿至鉆頭觸地時，啟動馬達鉆進，先慢后快，同時檢查鉆孔的偏差并及時糾正.在成孔過程中發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆時，應(yīng)放慢進尺，防止樁孔偏斜、位移和鉆具損壞。根據(jù)鉆機塔身上的進尺標記,成孔到達設(shè)計標高時，停止鉆進。(3)混合料攪拌：混攪拌時間按照普通混凝土的攪拌時間進行控制.一般控制在90~120秒,具體攪拌時間根據(jù)實驗確定，電腦控制和記錄?；旌狭铣鰪S時塌落度可控制在180mm~200mm.(4)灌注及拔管：鉆孔至設(shè)計標高后，停止鉆進，提拔鉆桿20~30cm后開始泵送混合料灌注，每根樁的投料量應(yīng)不小于設(shè)計灌注量。鉆桿芯管充滿混合料后開始拔管，并保證連續(xù)拔管.施工樁頂高程宜高出設(shè)計高程30~50cm，灌注成樁完成后,樁頂蓋土封頂進行養(yǎng)護。在灌注混合料時，對于混合料的灌入量控制采用記錄泵壓次數(shù)的辦法,對于同一種型號的輸送泵每次輸送量基本上是一個固定值，根據(jù)泵壓次數(shù)來計量混合料的投料量。(5)移機：灌注時采用靜止提拔鉆桿(不能邊行走邊提拔鉆桿)，提管速度控制在2－3米／分鐘，灌注達到控制標高后進行至下一根樁的施工。(6)現(xiàn)場試驗：對于每盤混合料，試驗人員都要進行塌落度的監(jiān)測，合格后方可進行混合料的投料,在成樁過程中抽樣作混合料試塊，每臺班做1組(3塊)試塊，測定其28天抗壓強度。(7)工藝流程圖長螺旋鉆機管內(nèi)泵壓混合料灌注CFG樁施工流程圖2、鐵路客?！厄灅恕穼﹂L螺旋鉆施工CFG樁質(zhì)量要求(1)施工前應(yīng)進行成樁工藝性試驗(不少于2根試驗樁)，以復(fù)核地質(zhì)資料以及機械設(shè)備性能、施工工藝、施時間、拔管速度等各項工藝參數(shù)，根據(jù)試樁中發(fā)現(xiàn)的問題修訂施工工藝。(2)在工程施工前，所選用的設(shè)備型號應(yīng)符合設(shè)計樁經(jīng)、設(shè)計加固深度的要求。(3)施工組織、施工工藝、施工作業(yè)指導(dǎo)書應(yīng)有防止堵管、竄孔的措施.(4)現(xiàn)場施尺，否則容易導(dǎo)致樁孔偏和時間應(yīng)按工藝性試驗確定的參數(shù)進行控制,且不得少于一分鐘;攪拌的混合料必須保證混合料圓柱體能順利通過剛性管、高強柔性管、彎管和變徑管而到達鉆桿機芯管內(nèi)。(7)CFG樁成孔到設(shè)計標高后，停止鉆進，開始泵送混合料。先拔管20cm~30cm后開始泵送混合料，當鉆桿芯充滿混合防止縮徑和斷樁.(8)鉆桿應(yīng)采用靜止提拔。施工中應(yīng)嚴格按工藝性試驗確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準的參數(shù)控制鉆桿提拔速度和混凝土泵的泵送量。并保證連續(xù)提拔。施工中嚴禁出現(xiàn)超速提拔。為保證施工中混合料的順利輸送,施工中采用強制式攪拌機集中拌和。(9)施工中應(yīng)保證排氣閥正常工作。施工中要求每班經(jīng)常檢查排氣閥，防止排氣閥被水泥漿堵塞。(10)樁機移機至下一樁位施工時，應(yīng)根據(jù)軸線或周圍樁的位置對需施工的樁位進行復(fù)核，保證樁位正確。3。鐵路客?！厄灅恕穼FG樁質(zhì)量檢驗要求(1)原材料檢測水泥：按驗標規(guī)定檢測強度、安定性、凝結(jié)檢測一組,監(jiān)理單位見證檢驗.(2)施工質(zhì)量檢驗①所用的水泥和粗細骨料品種、規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求；檢驗數(shù)量：同一產(chǎn)地、品種、規(guī)格、批號的水泥，每200t為一批，不足200t時也時也按一批計.各種原材料每批抽樣檢驗1組。檢驗方法：檢查產(chǎn)品質(zhì)量證明文件。在水泥庫抽CFG樁混合料坍落度應(yīng)按工藝性試驗確定并經(jīng)監(jiān)理工程師批準的參數(shù)進行控制;檢驗數(shù)量：每臺班抽樣檢驗3次.檢驗方法：現(xiàn)場坍落度試驗。③CFG樁混合料強度應(yīng)符合設(shè)計要求;檢驗數(shù)量：④CFG樁的數(shù)量、布樁形式應(yīng)符合設(shè)計；檢驗數(shù)量：全部檢查。檢驗方法：計數(shù)。⑤每根樁的投料量不得少于設(shè)計灌注量；檢驗數(shù)量：每根樁檢驗。檢驗方法：料斗現(xiàn)場計量或混凝土泵自動記錄。⑥CFG樁的有效長度應(yīng)滿足設(shè)計;檢驗數(shù)量：每根樁檢驗.檢驗方法：測量鉆桿長度，并在施工中檢查是否達到設(shè)計深度標志，施工后檢查浮漿厚度,計算出樁的有效長度。⑦CFG樁的樁身質(zhì)量、完整性應(yīng)滿足設(shè)計要求；檢驗數(shù)量：施工單位按總樁數(shù)的10%檢驗，監(jiān)理單位按檢驗樁數(shù)的20％見證檢驗。檢驗方法：低應(yīng)變檢測(小應(yīng)變檢測)。⑧CFG樁處理后的復(fù)合地基承載單位現(xiàn)場確認。檢驗方法：平板荷載試驗.⑨CFG樁的樁位、垂直度、有效直徑的允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定.CFG樁施工允許偏差4．技術(shù)人員、旁站人員現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)控要點CFG樁質(zhì)量控制的主要對象是：樁長；強度；樁底是否到持力層這三項指標，現(xiàn)場管理和監(jiān)控要點如下：(1)測量樁位前應(yīng)對施工現(xiàn)場原始地面標高進行抄平測量，并用平地機平整碾壓后放出各樁的準確位置，將線路縱坡、橫坡考慮在內(nèi)后,原地面標高控制在正負5公分以內(nèi)。施工樁頂高程控制在高于設(shè)計墊層底標高30cm處(見樁頂標高控制圖).將施工區(qū)域進行劃分，并將各樁進行編號，定機定人進行管理。樁頂標高控制圖(2)布樁時,CFG樁的數(shù)量、布置形式及間距必須嚴格按設(shè)計施工的原則。不宜從四周轉(zhuǎn)向內(nèi)推進施工。具體的施工方法和順序由工程技術(shù)部確定。(3)對進場施工的所有長螺旋鉆機在開鉆前應(yīng)由施工技術(shù)人員對標尺、刻畫進行復(fù)核，消除標識誤差。尤其是鉆機初始標識要指定專人進行復(fù)機導(dǎo)向架上，利于夜間記錄人員識別讀數(shù)。(4)指派責任心強、懂技術(shù)并經(jīng)嚴格考核合格的員工對勞務(wù)隊伍施工的CFG樁進行現(xiàn)場監(jiān)控和記錄。防止作業(yè)隊伍偷工減料、暗中做手腳的現(xiàn)象發(fā)生。(5)現(xiàn)場管理人員每根樁都要根據(jù)樁機上的垂球目測導(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。(6)長螺旋鉆施工。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，啟動馬達鉆進，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,應(yīng)放慢進尺，否則容易導(dǎo)致樁孔偏斜、位移，甚至使鉆桿、鉆具損壞。(7)判斷鉆頭是否到了持力層一般有兩種方法：一是在樁機駕駛室觀測電流的變化.鉆機開始鉆孔及軟弱地層鉆孔時，電流表指針在120~130安,當鉆頭遇到持力層時，瞬間的電流將增大到160安以上，同時電壓下降。此時，應(yīng)判定鉆頭已達到持力層。二是在鉆機旁直觀觀察.當鉆頭到達持力層時，鉆桿上部的動力頭發(fā)生顫動和輕微的擺動，鉆機的動力明顯減弱，此時，應(yīng)判定鉆頭已達到持力層。(8)CFG樁成樁過程由現(xiàn)場值班人員指揮，樁機操作手和地泵操作手密切配合，按照先泵料后拔管的原則，CFG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造成水泥漿分布不勻,樁頂浮漿過多，樁身強度不足和形成混和料離析現(xiàn)象，導(dǎo)致樁身強度不足.故施工時，應(yīng)嚴格控制拔管速率。正常的拔管速率應(yīng)控制在2~3米／分鐘。(10)整個施工過程中，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、鉆孔深度、瞬間電流值、孔深、拔管速度、單孔混合料灌入量、堵管及處理措施等.(11)為控制提鉆速度,應(yīng)購置秒表配發(fā)到記錄人員,鉆孔時間、拔管速度、灌注混凝土時間應(yīng)記錄至秒。當天的記錄每頁必須由設(shè)備租賃方和項目隊現(xiàn)場記錄人當天進行相互簽字確認。(12)提鉆泵送過程中，旁站人員要經(jīng)常敲打輸送管，確認管內(nèi)混合料是否充實，以保證樁體密實.(13)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。(14)樁頂砼?；颐娓鶕?jù)導(dǎo)向架上標識由值班人員判斷，控制在樁頂標高以上0.5米位置.(15)控制好混合料的坍落樁項浮漿過多，樁體強度也會降低。坍落度宜控制在180mm~200mm(可根據(jù)運送混合料的距離進行調(diào)整)和易性好。當拔管速率為2~3米／分鐘時，一般樁頂浮漿可控制在30厘米~50厘米左右，成樁質(zhì)量容易控制。樁身每方混合料摻加粉煤灰量控制在140kg~180kg(根據(jù)各地粉煤灰的性能指標,具體粉煤灰摻入量試驗后確定)。(16)設(shè)置保護樁長。在泵送混合料時，比設(shè)計樁長多加0。5米的料.將沉管拔出后，用插入式振搗棒對樁頂混合料加振3~5秒，提高樁頂混合料密實度，上部用土封項,增大混合料表面能力，避免新打樁振動導(dǎo)致已打樁受振動擠壓，混合料上涌使樁徑縮小。(17)在截取樁頭前應(yīng)準確測量樁頂標高，并在縱橫向掛線標示樁頭水平位置.鑿除樁頭時嚴禁單邊打眼鑿樁頭,防止樁頭成斜面或破損，截取后的樁頭面應(yīng)裂和擾動樁間土。(18)CFG樁施工中，每臺班均須制作檢驗試件，進行28天強度檢驗,成樁28天后應(yīng)及時進行單樁承載力或復(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。(19)冬季施工時混合料入孔溫度不得低于5℃,對樁頭和樁間土應(yīng)采取保溫措施。(20)CFG樁施工屬隱蔽工程，施工完畢后先進行自檢，自檢頻率為10%。自檢合格后報第三方進行復(fù)檢,復(fù)檢合格報監(jiān)理工程師簽認后方可進行下一道工序施工。(21)CFG樁成樁后，樁頂以上沒有一米墊層情況下嚴禁大型機械進入施工區(qū)。5、長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工質(zhì)量問題和控制措施(1)堵管。堵管是長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝常遇到的主要問題之一。它直接影響CFG樁的施工效率，增加工人勞動強度,還會造成材料浪費。特別是故障排除不暢時，使已攪拌的CFG樁混合料失水或結(jié)硬，增加了再次堵管的幾率,給施工帶來很多困難。產(chǎn)生堵管的原因有以下幾點:①365交通站365①混合料配合比不合理.當混合料中的細骨料和粉煤灰用量較少時，混合料和易性不好，常發(fā)生堵管。因此,要注意混合料的配合比，坍落度應(yīng)控制在高強柔性管、彎頭最后到達鉆桿芯管內(nèi)。混合料在管線內(nèi)借助水和水泥砂漿潤滑層與管壁分離后通過管線。坍落度太大的混合料,易產(chǎn)生泌水、離析，泵壓作用下，骨料與砂漿分離，摩擦力加劇，導(dǎo)致堵管。坍落度太小，混合料在輸送管路內(nèi)流動性差,也容易造成堵管。③施工操作不當。鉆孔進入土層預(yù)定標高后,開始泵送混合料，管內(nèi)空氣從排氣閥排出，待鉆桿內(nèi)管及輸送軟、硬管內(nèi)混合料連續(xù)時提鉆。若提鉆時間較晚，在泵送壓力下鉆頭處的水泥漿液被擠出，容易造成管路堵塞。④冬期施工措施不當。冬期施工時,混合料輸送管及彎頭均需做防凍保護,防凍措施不力，常常造成輸送管或彎頭處混合料的凍結(jié),造成堵管.冬季施工時，有時會采用加熱水的辦法提高混合料的出口溫度，但要控制好水的溫度，水溫最好不要超過60℃，否則會造成混合料的早凝，產(chǎn)生堵管,影響混合料的強度。⑤設(shè)備缺陷。彎頭曲率半徑不合理也能造成堵管。彎頭與鉆桿不能垂直連接，否則也會造成堵管.混合料輸送管要定期清洗，否則管路內(nèi)有混合料的結(jié)硬塊，還會造成管路的堵塞。(2)竄孔。在飽和粉土、粉細砂層中成樁經(jīng)常會遇到這種情況,打完X號樁后，樁頂開始回升，此種現(xiàn)象稱為竄孔。發(fā)現(xiàn)竄孔的條件有如下三條：①被加固土層中有松散飽和粉土、粉細砂;②鉆桿鉆進過程中葉片剪切作用對土體產(chǎn)生擾動；③土體受剪切擾動能量的積累，足以使土體發(fā)生液化。由于竄孔對成樁質(zhì)量的影響，施工中采取的預(yù)控措施:a.采取隔樁、隔排跳打方法;b。設(shè)計人員根據(jù)工程實際情況，采用樁距較大的設(shè)計方案，避免打樁的剪切擾動；c。打樁推進排數(shù),減少對已打樁擾動能量的積累；d。合理提高鉆頭鉆進速度。(3)樁頭空芯。主要是施工過程中，排氣閥不能正常工作所致。鉆機鉆孔時，管內(nèi)充滿空氣,泵送混合料時，排氣閥將空氣排出，若排氣閥堵塞不能正常將管內(nèi)空氣排出，就會導(dǎo)致樁體存氣,形成空芯。為避免樁頭空芯，施工中應(yīng)經(jīng)常檢查排氣閥的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)堵塞及時清洗。(4)樁端不飽滿。這主要是因為施工中為了方便閥門的打開，先提鉆后泵料所致。這種情況可能造成鉆頭上的土掉入樁孔或地下水浸入樁孔，影響CFG樁的樁端承載力。為杜絕這種情況,施工中前、后臺工人應(yīng)密切配合，保證提鉆和泵料的一致性。(5)加強施工過程中的監(jiān)測。在施工過程中，應(yīng)加強監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)問題，以便針對性地采取有效措施，有效控制成樁質(zhì)量,重點應(yīng)做好以下幾方面的監(jiān)測:①施工場地標高觀測。施工前要測量場地的標高，并注意測點應(yīng)有足夠的數(shù)量和代表性。打樁過程中則要隨時測量地面是否發(fā)生降起。因為斷樁常和地表隆起相聯(lián)系。②已打樁樁頂標高的觀測。施工過程中注意已打樁樁頂標高的變化，尤其要注意觀測樁距最小部位的樁.孔。③對有懷疑樁的處理。對樁頂上升量較大或懷疑發(fā)生質(zhì)量問題的樁應(yīng)開挖查看，并做出必要的處理。5、現(xiàn)場紀錄要求及注意事項(1)現(xiàn)場記錄人員應(yīng)嚴格遵守項目部組織紀律和勞動紀律，上班時間必須堅守工作崗位，嚴禁脫崗.(2)現(xiàn)場記錄人員應(yīng)認真填寫《CFG樁施工原始記錄表》，并在施工現(xiàn)場真實填寫表中的各項施工內(nèi)容(記錄表格式附后)。(3)施工范圍應(yīng)寫明線路的具體里程和區(qū)域(區(qū)域是指由技術(shù)部門提前編制的)；施工單位應(yīng)寫明XX作業(yè)隊X號鉆機、鉆機型號，并標明該區(qū)域的設(shè)計標高。(4)樁號按工程部門編排的樁號填寫.成孔時間和成樁時間按現(xiàn)場實際施工時間記錄到秒。(5)電流應(yīng)記錄鉆頭到持力層時瞬間的電流數(shù)據(jù)。(6)CFG樁現(xiàn)場記錄實行“雙檢制”。即項目部指派專人會同協(xié)作單位現(xiàn)場記錄人員共同記錄,實行每班核對，確認當班樁長，共同簽認《