浅谈C FG桩复合地基施工技术 石磊张琛 中国水利水电第十六工程局有限公司基础设施分局福建福州 350011 【摘要】CF6桩复合地基是被广泛采用的一种地基处理方法,对采用振动沉管工艺、管内混合料灌注成桩工艺施工,就个人粗浅认识做一个简要分 析总结。 【关键词】CFG桩复合地基;施工技术;振动沉管 中图分类号:U416文献识别号:A 文章编号 1.前言 CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,适用于粘性土、粉土、砂土和 已自重固结的素填土等地基。在福建省平潭综合实验区坛西大道工程竹 始拔管,拔管速率一般为1.2~1.5m/min,匀速缓慢均衡,不能反插, 不能时快时慢。每上拔1米,留振5秒钟,如上料不足,须在拔管过程 中空中投料,以保证成桩后达到设计要求。淤泥和淤泥质土段可适当减 屿口段施工过程中采用振动沉管成桩施工工艺,主要是通过桩架及振动 器将沉管沉入地下后,靠桩架的自重和振动头的振动将沉管振至持力层, 然后再拔管灌混合料至设计标高,是一种不拍土成孔的挤密桩。适用范 围为粘性土、粉土、淤泥质土、砂土及人工填土等土层。其造价相对较低, 但振动噪音比较大,且对浅基础的建筑物有相当大的破坏作用,适宜在 高速公路、铁路和市政道路的地基处理加固。 CFG桩复合地基由CFG桩、桩间土和褥垫层一起形成复合地基。需要 指出的是,褥垫层是复合地基的重要组成部分,是高粘结强度桩形成复 合地基的必要条件。按照传统的CFG桩复合地基理论,褥垫层是其重要 组成部分,复合地基许多特性都与褥垫层有关。这里所说的褥垫层不是 基础施工经常做的10am厚的素混凝土垫层,而是由粒状材料组成的散体 垫层(本工程采用的是碎石垫层封顶)。 2.CFG桩复合地基施工工艺 在福建省平潭综合实验区坛西大道工程竹屿口段施工过程中,软土 地基设计在考虑软土的实际情况,包括软土的分布范围、厚度,路堤高度, 所处位置(桥头、涵洞、通道、一般路堤)及工程可能允许的工期等各 方面因素的基础上,根据各路段工后沉降的设计原则,在施工时主要采 用了CFG桩复合地基处理措施。主要施工工艺为: 2.1施工说明 该工艺主要用于桥头挡墙段软土地基处理,路基表层为填土、淤泥 质土,下卧层为全风化花岗岩。 2.2技术要求 桩体采用水泥、粉煤灰、碎石、石屑加水拌和在地基中沉管灌入成桩, 桩直径50cm,桩身强度等级不小于C15;水泥选用42.5号普通硅酸盐水 泥,每延米桩长水泥用量不宜小于25kg,粉煤灰用量不宜小于45kg,塌 落度控制在3~5am,成桩后浮浆厚度以不超过20am为宜;具体材料配 比应由现场配比试验确定。 CFG桩进入持力层不小于50厘米,如与实际地质条件不符,应及时 调整桩长,并报变更。 CFG桩所用各类砂、石料必须经试验检测,各类指标必须满足《公路 路基施工技术规范》6.3.12及有关技术要求,粒径和级配要符合要求, 有一定数量细料充填空隙。 本项目的CFG桩施工采用的振动沉管工艺。施工顺序:横向从里向 外,采用隔桩跳打方式逐步向两头推进。正式施工前通过试打确定合适 的施工参数。试成孔应不少于两个,以复核地质资料以及设备、工艺是 否适宜,核定选用的技术参数;按施工平面图放好桩位,若采用钢筋混 凝土预制桩尖,需埋入地表以下3O厘米左右。 2.3施工工艺 具体施工工艺如下,(1)整平地面,放样确定准确桩位,桩机进入 现场,根据设计深度及试桩确定机架高度和沉管长度,进行设备组装。(2) 钻机定位:调整塔身导杆的垂直度,钻头对中桩位,对中误差≤10am, 垂直度偏率应≤1.0%。(3)启动马达,沉管至预定标高,停机。沉管过 程中做好记录,每沉1m记录电流表上的电流一次,并对土层变化情况予 以说明。停机前必须确保进入持力层0.5米以上。(4)停机后立即向管 内投料,直到混合料与进料口齐平。(5)启动马达,留振5~lOs,开 慢提升速度,当拔至离地面2米时,速度减慢一半,且每米留振10秒。 以确保桩头质量。(6)沉管拔出地面,确认成桩符合设计要求后,用粒 状材料封顶,移机,进行下一个CFG桩施工。(7)施工过程中,抽样做 混合料试块,一般一个台班做一组(3块),试块尺寸为15cmX 15am× 15am,并测定28天抗压强度。 3.施工过程中注意事项和控制要点 严格控制原材料质量,实行原材料逐车,逐批查验准入制度。砼严 格按批准的配合比进行投料拌和,拌和时问不得少于9O秒,控制好水灰 比(塌落度)及和易性,下料均匀流畅。 每个CFG桩施工现场,必须有备用的砼搅拌设备,保证砼拌合料供 求平衡或适量供大于求,当沉管穿过软土层后,立即向管内投料,避免 地下水从桩靴处进入管内,影响砼浇筑质量。及时取样制作砼试件,按 每工作台班取一组或每100ma砼取试件两组,监理在此基础上抽检20%。 沉管过程中,应时刻注意电流表的变化情况,并根据电流的变化和 下沉的速度来判断地层的变化情况及各层的深度和厚度,用来指导拔管 时的速度控制。 拔管前,管内砼应与进料口齐平,在拔管过程中要持续不断向管内 补充砼,并时刻检查管内砼的高速,确保管内砼高度出地面2米以上, 以此增加管内压力,确保成桩质量。 施工过程中,要密切注意周围地面是否发生变化,一有异常情况, 立即分析原因并采取相应措施。 每完成一条桩的灌注后,立即统计该桩的砼用量,并计算充盈率, 确认符合设计要求后,及时清除孔口淤泥、浮浆,用中粗砂封顶。 施工时,同时对四周相邻的已打桩进行观察,并判断对其影响。在 已打桩顶部设置高程观测点,新打桩前、后两次测量其桩顶是否上升, 判别桩径是否缩小若发现桩顶上升>10mm时,有可能断桩。 成桩时桩顶标高不可能正好与设计标高完全一致,并且桩顶一段由 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, 因而应在桩顶设置不小于50厘米的保护桩长,上部用粒状材料封顶。 成桩28天后方可进行完整性和承载力检测,地基处理后复合地基承 载力要求达到:桥头和挡墙段不小于250kPa ̄其他段不小于160kPa。每 段选择一处不少于3根,按《建筑地基处理技术规范》GJG79—2002要求 进行静荷载试验,以验证设计,根据实验结果调整桩长和桩距。 施工检测完毕后施工碎石垫层,进行桩头处理:对桩头部分进行凿 除,凿除深度到碎石垫层底部,清除表面杂物和松散砼渣,并冲洗干净 残留物。 施工检验、桩基检测,CFG桩地基质量检验标准及桩基检测应符合《公 路路基施工技术规范》(JTG F1O一2006)的相关要求。 4.结语 CFG桩复合地基技术适用于非饱和及饱和的粉土、粘性土、填土、砂 土、淤泥质土等地质条件,处理后的复合地基的承载力与原地基承载力 相比,可提高2—5倍。且施工时,没有钢筋笼制、不需泥浆护壁等工序, 没有泥浆外运,成孔成桩一次完成减少了成桩时间,加快了施工速度。 既节约了资金,又无环境污染,得到了广泛的推广及应用。 一~2o13N1 2Y] ・上L回 二二