水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)工艺性试验总结

1、cfg桩在软基处理中的应用摘要：新建沪昆客专贵州段1项fi部路基工程软基础施工中，多采用水泥粉煤灰 碎石桩(cfg桩)，大面施工前需做好试桩确定工艺参数、其次是混合料配合比、 混合料强度、钻孔顺序、，钻进过程中各个步骤均采取了相应的技术措施。工程 中cfg桩所具有价格经济优势。关键词：水泥粉煤灰碎石桩钻进成孔泵料单桩承载力低应变试验静压试验第一章引言cfg桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称(即cement fiying-ash gravel pile) o cfg桩适用于 处理粘性土、粉土、砂土和渣正常固结的素填土等地基，以及天然地基承载力不小于80kpa 的淤泥质土，不适于下卧土层中夹有中-密卵石土

2、及地面以上有高压线危机施工安全地段。 它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩；cfg桩主要优势是经 济，cfg桩不配筋，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，大大降低了工程造价；cfg桩具 有较高的粘结强度，与桩间土一起通过褥垫层形成cfg桩复合地基，能有效地提高地基强度, 减少地基的沉降量，作为软弱地基的处理是一种行z有效的方法；cfg桩对于软弱地基强度 的提高既有挤密作用，又有置换作用。第二章cfg桩特点及施工要求2. 1施工方法的选择根据施工图纸耍求选用长螺旋钻机成孔。2. 2机械设备配.木工程采用浙江平阳成套设备机械总厂生产的zjk系列静压夯扩桩机，它由 zj型静压桩

3、架和dzk型双电机中孔型振动锤的组合，其性能人人优越于-般振 动打桩机。本桩机具有结构简单、坚固可靠、使用灵活、操作简便、噪音低、工 人劳动强度低、外形美观、工作效率高等优点。该桩机桩架的挺杆后方增设拔桩 动滑轮组，大大改善了拔桩上升时挺杆力状况。拔桩动滑轮组的拉力与振动锤的 拔桩阻力几乎等量对称地加压在挺杆上，大大提高了挺杆的拔桩承载能力和可靠 性。桩机是借助沉桩卷扬机与滑轮组和左右移位卷扬机与滑轮组，可实现桩架的 前后移动，大大提高了前后移架的效率。2. 3施工要求施工前按设计要求及现场土质和施工后的承载力要求由试验室进行配合比 试验。施工时按配合比配制混合料。振动沉管灌注成桩施工的坍落度

4、宜为30 50mm,成桩后桩顶浮浆不超过200mm。施工拔管速度按匀速控制，拔管速度控制在0. 8l.om/min左右，如遇淤泥 或淤泥质土，拔管速度适当放慢。施工桩顶标高高出设计桩顶标高不少于0. 5m。褥垫层材料碎石粒径宜为820mm,不能超过30mni,不宜选用卵石。当基础 底面桥间土含水量较大时，进行试验确定是否采用动力夯实法，避免桩间土承载 力降低。对较干的砂石材料，需铺后适当洒水再进行碾压或夯实。褥垫层铺设采用静力压实法，当基础底面下桩间土的含水量较小时，也可采 用动力夯实法，夯填度（夯实后的褥垫层厚度与虚铺厚度的比值）不得大于0. 9o 施工垂直度偏差不大于1%。第三章施工方法和

5、施工工艺3.1准备工作1）材料：水泥采用强度等级为32. 5级普通硅酸盐水泥，水泥进场吋有出厂合格证， 并有现场复验报告。粉煤灰一般采用细度不大于25%的ii级或ii级以上的粉煤 灰，粉煤灰进场时有出厂合格证，并有现场复验报告。碎石采用粒径为2040伽 的坚硬碎石，含泥量不大于3%且符合国家现行标准普通混凝土用碎石或卵石 质量标准及检验方法jgj53的规定。石屑一般采用粒径为2. 510mm含泥量不大于5%质量符合设计要求。2）工作垫层：施工前在原有地面上，清除掉植被，铺设一层c组以上材料，但粒径不宜大 于30m,以免在沉桩过程中发生挤压偏压或引起管桩断裂。3）桩尖的预制与埋设由于桩尖外形特殊

6、，一般采用钢模结合地模进行预制。桩尖的锥体部分埋入 地模，柱体部分外露采用钢模，以便桩尖脫模时地模免受破坏。为提高桩尖预制 进度，一般要在桩尖混凝土内掺入早强剂。当桩尖达到设计强度后，方可采取小 型挖掘机配合人工按技术放洋位置进行埋设。桩尖应埋入地表下300nmi左右，平 面位置偏差控制在50mm之内。3. 2桩机就位：根据设计桩长、沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装。 桩机就位必须平整、稳i古i。待桩机就位后，调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏 差不大于1%。3. 3振动沉管桩机就位后，开始沉管至设计深度，若带絵桩尖，应埋入地面以下30cm。 启动电动机，开始沉管过程屮注意调整

7、桩机的稳定，严禁倾斜和错位。沉管到预 定标高，停机。沉管过程中做好记录，对土层变化处予以说明，直到沉管至设计 标高，记录桩机有无抬架。3.4成孔检查检查孔深及垂直偏差，填写隐检记录，并经监理签字。3. 5灌注拌和料停机后立即向管内投料，直到混合料与进料口齐平，混合料按设计配合比经 搅拌机加水拌和，拌和时间不得小于lmin,如粉煤灰用量较多，搅拌时间还要 适当延长。加水量按坍落度35cm控制，成桥后浮浆厚度以不超过20cm为宜。3. 6振动拔管启动电动机，留振510s,开始拔管，拔管速率一般为0.81. om/min （拔 管速度为线速度，不是平均速度），如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度述要放慢；

8、拔管过程中不允许反插；如上料不足，须在拔管过程中空中投料，以保证成桩后 桩顶标高达到设计要求；成桩后桩顶标高要考虑计入保护桩长。3. 7成桩检查施工过程屮，抽样做混合试块，一个台班做一组（3块），试块尺寸为15cm x 15cmx 15cm,并测定28d抗压强度。3. 8封顶沉管拔出地面，确认沉桩复核设计要求后，进行封顶。保护桩长取5070cn）, 上部再用粒状材料或粘性土封顶，直到接近地表。3. 9清土和截桩清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。剔除桩头时，用钢纤等工具沿桩周向桩心逐次剔除多余的桩头直到设计桩顶 标高，并把桩顶找平。不可用重锤或重物横向击打桩体。合理安排施工

9、顺序，避 免后序桩的施工对已施工桩头的破坏。为了避免扰动桩间地基土，桩顶标高以上 预留300500mm厚的保护土层。雨后桩机下铺设方木，避免扰动地基土。3. 10质量检测水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料应符合设计要求。施工中应检查桩身混合材料的配合比、坍落度和提拔套管速度、成孔深度、 混合料灌入量等。施工结束后，对桩顶标高、桩位、桩体质量、地基承载力以及褥垫层的质量 检查。釆用低应变检验及单桩载荷试验，低应变检测数量占桩数10%左右，单桩载 荷试验抽检率5%。水泥粉煤灰碎石桩复合地基的质量检验标准应符合表1的规定水泥粉煤灰碎石桩复合地基质量检验标准表1项 目检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数

10、值主 控 项 目原材料符合设计要求查产品合格证书或抽样送检桩径mm-20用钢尺量或计算填料量桩身强度符合设计要求检查28d试块强度地基承载力符合设计要求静载荷试验般 项 目桩身完整性按桩基检测技术规范取芯或低应变检测桩位偏差wo. 25d用钢尺量，d为桩径桩垂直度wl%用经纬仪测桩管桩长mm-100测桩管长度或垂球测孔深褥垫层夯填度w0. 9用钢尺量注：1、夯填度指夯实后的褥垫层厚与虚体厚度的比值。2、桩径允许偏差负值是指个别断面。第四章 工程实例及施工经验总结4. 1工程实例新建温州至福州铁路霞浦车站段，位于福建省霞浦县境内，为新建双线一级 铁路，霞浦 车站段 dk152+162. 5 +

11、880 左；dk152+837. 5 +962. 5 右;dk153+510+607. 5采用cfg桩加i古i软土地基。cfg桩桩径为500mm,路基面 宽度范围内桩间距1. 6m,路基面宽度范围以外桩间距1.8m,共计61553根。桩 底嵌入硬底1.0m,共计1284811mo桩顶铺设0. 3m碎石垫层+0.5中粗砂，垫层 内铺设一层单向土工格栅（t=80kn/m） o桩体原材料按c15混凝土配比，混合料 28天强度不小于15mpao cfg桩采用振动沉管成桩机成桩。4. 2施工经验总结4. 2. 1减小施工扰动土的强度降低cfg桩复合地基区别于桩基的主要特点就是：充分考虑利用桩间土的承载

12、力，所以施工中应减小扰动土的强度降低。cfg桩成桩工艺与土的性质具有密切关系。利用振动沉管机施工，桩间土 受到桩的约束，限制侧向变形，改善了土的受力性状，施工将土振动挤密，结构 强度会随时间增长而恢复。粉砂层振密效果比较显著，即由松散状态变为中密并 接近密实状态。塑性指数较大淤泥质粉粘土的物理、力学指标也有所改善，但振 密效果不如粉砂好。施工结束后，随着恢复期的增长，结构强度会恢复，桩间土 的承载力将逐渐提高。但对于灵皱度较高的土和密实度较高的土，振动会使土的 结构强度破坏，密实度减小，承载力下降。此时应采用螺旋钻预引孔，然后再用 振动沉管机制桩，避免扰动桩间土，减小扰动土的强度降低。1=cf

13、g成桩质量问题主要有缩颈、断桩、桩体强度不均和不足。解决这些 质量问题应从以下几方面着手：1 4牛揺福越打杭ii而岸在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，当采用连打作业时，新打桩将挤 压已打桩，使已打桩被挤扁成椭圆形或不规则形，严重的产生缩颈和断桩，因此 宜采用隔桩跳打。在饱和的松散粉土屮施工则不宜采用隔桩跳打方案。因为松散粉土振密效 果好，先打桩施工完后，土体密度会有明显增加，而且打的桩越多，土的密度越 大，桩就越难打。在补打新桩时，一是，加大了沉管难度；二是，非常容易造成 已打桩断桩。当满堂布桩吋，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。但 也会遇到新打桩的振动对已结硬的已打桩的影响

14、，此时可采用螺旋钻引孔的措 施，避免新打桩的振动造成已打桩断桩。2）控制拔管速率拔管速率太快可能导致桥径偏小或缩颈断桥。拔管速率过慢会造成桩顶浮 浆过多，桩身强度不均匀。淤泥及淤泥质土拔管速率一般为0.8l.om/min （拔 管速度为线速度，不是平均速度），其它地层121. 5m/mino成桩过程中，除启动后留振510 s外，拔管过程中不再留振，避免混合 料分崩离析，造成桩身强度不足。拔管过程中也不反插，因为采用反插难以保证 桩管垂直度，也容易使土与桩体材料混合，导致桩身掺土等缺陷。3）正确的混凝土配合比配合比应符合粉煤灰在混凝土及砂浆中应用技术规程（j b j 28-86） 中的规定。重点

15、应控制坍落度，坍落度过大，桩顶浮浆过多，桩体强度也会降低。 坍落度控制在68cm,和易性好，成桩质量易控制。4）设置保护桩长每根桩在加料时，要比设计桩长实际所需混凝土量多加0. 5m桩长的混 凝土，保证桩长除满足设计要求外，在桩顶多压0.5m桩长的混凝土。将沉管拔 出后,用插入式振捣棒对桩顶混凝土加振35秒钟,提高桩顶混凝土的密实度。 上部用土封顶，增大混凝土表面的高度即增加了自重压力，可提高混凝土抵抗周 围土挤压的能力，避免新打桩导致已打桩受振动挤压，混凝土上涌使桩径缩小。 在扩大头施工时再将保护桩长剔掉，确保成桩与设计标高一致。5）及时观测及时反馈施工过程屮要观测新打桩对未结硬的已打桩的影响，注意己打桩桩顶标高 的变化，确定是否产生缩颈。观测新打桩对结殺的已打桩的影响，注意已打桩桩 顶的位移情况。及时把观测结果反馈给施工员，以便及时发现施工过程中的问题, 及时解决问题，保证施工质量。第五章结束语5. 1结束语路基软