水泥粉煤灰碎石桩振动沉管施工工法

1、水泥粉煤灰碎石桩振动沉管施工工法一、前言水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，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。桩、桩间土、褥垫层一起构成复合地基。水泥粉煤灰碎石桩复合地基具有承载力提高幅度大，地基变形小等特点，使其不仅用 际承载力较低的土，还用于承载力较高但变形不能足要求的地基，有着较大的适用范围。CFG桩复合地基试验研究是建设部“七五”计划课题。于1988年立题进行试验研究， 并应用于工程实践。其试验研究成果于1992年通过建设部鉴定，认为具有国际领先水平， 推广意义重大。二、特点工艺简单、施工快捷、工期要求较短质量控制容易、处理效果好材料来源广泛、成本低廉三、适用范围

2、适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按当地经 验或通过现场试验确定其适用性。就基础形式而言，既可用于条形基础、独立基础，又可用 于箱形基础、筏形基础。四、工艺原理振动沉管法施工CFG桩原理就是指利用桩工设备向土体中振沉导管，通过导管挤压土 体，使土体承载力提高，同时在导管达到标高后向内导管内填允水泥、粉煤灰、碎石、砂、 水的混向拌和料，通过拨除导管时的振动，使填料密实。最后在凿除桩头后再在上面辅设一 褥垫层，从而获得比原地基承载力有大幅提高的由土体、桩共同受力的复合地基。五、工艺流程及操作要点1 .工艺流程图12.操作要求施打顺序施打顺序与土性及桩距有关。在饱和

3、性软土中桩机振动性较小，且因饱和软土的特性， 新打桩将挤压已打桩，形成椭圆或不规则形态，产生缩颈和断桩，因此宜采用隔桩跳打施工； 而对于饱和松散粉土，因其振密效果好，先打桩施工后，土体密度会显著增加。随着打入桩 数量的增加，土的密度就越大。在桩距较小的情况下，此时如在桩间补打新桩，一是沉管的 难度增加，二是容易造成已打桩的断裂，形成断桩，故不宜采用隔桩跳打。在满堂布桩时，宜从中心向外施打，或从一侧向另一侧推进。对不能避免新打桩的振动 对已结硬的已打桩产生的影响时，可换用螺旋钻引孔的方法进行施工。（2）操作要点1）根据设计桩长，沉管入土深度确定机架高度和沉管长度，根据土性及沉管深度计算 和选择振

4、动锤大小，选择适宜的桩工设备进场；2）桩机就位，使沉管垂直地面，桩尖对准桩位，调整垂直度，其垂直度偏差不大于 1%。3）启动振动锤，使带活瓣桩尖的沉管下至设计标高；4）停机后向沉管内投入混合拌和料，直至与沉管上的投料口齐平。混合料设计配合比 经实验确定，拌制时间不得小于1min，混合料的运输可采用机动小型翻斗车或手推车等；5）投料结束后，沉管在原地留振5-10秒左右后及可边振动边拔管，拔管的速度控制 在 1.21.5m/min 左右；6）在沉管拨出后，用插入式振捣槿对桩顶混合料加振3-5min，以提高桩顶混合料密 实度；7）用土对桩进行封顶，以增加自重压力和提高混合料对周围土体压力的抵抗能力8

5、）在桩身达到一定的强度后（一般为3-7d），开槽截除桩头；9）铺设褥垫层并压实。褥垫层厚度一般为15-30cm，其宽度应超出基础边缘不小于褥 垫层厚度。压实时宜采用静力压实法，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0.9。（3）注意事项：1）在沉管施工前，应确保桩机处于水平且稳固状态；2）控制好混合料的坍落度。混合料的配合比应通过实验确定，并在施工中进行取样进 行28d标准强度抗压实验。施工中混和料坍落度一般控制在3 5cm为宜，过大易造成桩顶 浮桩增多，桩身强度下降，过小则易造成桩身混合料不密实，在小管径沉管的拨管过程中，

6、 易造成桩径偏小或缩径断桩。3）拨管速度的控制；因为过快的拨管易导致桩径偏小或缩径断桩，而拨管过慢则会造 成水泥浆分布不均、桩顶浮浆过多、混合料离析现象，导致桩身强度不足；4）在拨管过程中，经常检查混合料的灌入量，采用测锤测量，沉管每提升1.52m测量一次，计算其充盈系数（混合料松摊体积与成桩桩身体积之比）达到1.3以上，对发现沉 管内的混合料不足时应及时补足；5）桩头处理。施工桩顶标高宜比设计桩顶高不小于0.5m，并在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。6）在冬季施工时，采用加热拌和水、骨料等方法使混合料入孔温度大于50C。在桩头 处理完成后，也易立即对桩间土和桩头进行保

7、温履盖，防止桩间土冻胀而造成桩体拉断；7）褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石，碎石粒径宜为8-20mm，最大粒么 不大于30mm，因卵石咬合力较差，施工时扰动较大，褥垫层厚度不容易保证均匀，因为不 宜选用。六、材料表1材料数量用表序号名称规格、产地单位数量1水泥南通华新P032.5t9102粉煤灰南通华能IIIt6803砂中砂t55004碎石5-31.5级配碎石t88005褥垫层碎石5-30级配碎石t3500七、机具材料表2机具设备选用表序号名称规格单位数量备注1沉管机ZT90KS台2成孔2振动锤DZ75KS台2成孔3发电机120kwh台1沉管机的供电4发电机200kwh台1沉管机的供电

8、5混凝土搅拌机JZC350台4混凝土搅拌6电焊机JZ-5002台35KW沉管焊接7全站仪GTS-31131台18GPSLeica530台2移动站9推土车SD221台1场地平整10挖掘机CAT3201台111翻斗车4t辆4场车平整12机动翻斗车0.5M3辆6八、劳动组织及安全劳动组织表3劳动力组织表序号工种单位数量1结构工程师人22质检工程师人23安全工程师人24工长人25实验工程师人26测量工程师人27机修工人48电焊工人29起重工人410钻机操作工人211拌和机操作人212混和料运输翻斗车司机人413投料人414桩头凿除人811电 工人212普 工人20合计68安全措施1）设置专职专职安全员

9、进行日常安全管理工作；2）进入施工现场必须戴好安全帽；3）施工中作好班前安全交底、班上安全检查等工作；4）夜间施工要有充足的照明；5）定基对设备进行检查，对振动沉管机、混凝土拌和站实行定人定岗，严格执行设备 操作规程；6）电气设备由专人负责，并配备电器保护装置，随时检查；九、质量要求a）执行建筑地基基础设计规范建筑地基处理技术规范建筑地基础工程施工质 量验收规范；b）施工过程中对每根桩成桩时间、投料量、桩长、发生的特殊情况等进行真实、详细的记录；c）建立建全质量岗位责任制，明确奖罚制度，确保施工质量。d）严格执行各道工序自检、互检、专检制度；e）成桩后进行单桩及复合地基荷载实验，并抽取不少于总桩数的10%的桩进行低应变动力试验，以检测桩身完整性；f）CFG桩施工质量标准如下：桩长允许误差：10cm桩径允许误差：2cm垂直度允许误差：1%桩位允许偏差：满堂布桩：1/2倍桩径条形基础：垂直轴线方向1/4倍桩径，单排布桩不得大小6cm顺轴线方向1/3桩径，单排布桩不得1/4桩径。十、效益分析与桩基相比，由于CFG桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋，以及充分发挥了桩间土的承载能力，工作造价一般为桩基的1/3-1/2，经济效益和社会效益非常显著。十一、应用实例项目名称：