CFG桩施工技术方案

CFG桩施工技术方案一、施工方法及工艺管段内CFG桩全部采用长螺旋成孔芯管内泵压混凝土成桩的施工工艺，具体施工工艺流程见下图：长螺旋钻孔管内泵压CFG桩施工工艺流程图长螺旋法施工步骤示意图1、钻机就位钻机就位后，使钻杆垂直对准桩位中心，确保桩位偏差≤5cm，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。采用在钻架上挂垂球的方法，在钻架上刻上明显的对照位置线，每根桩施工前都有专人进行桩位对中及垂直度检查，满足要求后，方可开钻。2、混凝土搅拌混凝土搅拌按配合比进行配料。每盘料搅拌时间按照普通混凝土的搅拌时间进行控制，控制在60～120s，坍落度控制在160mm～200mm。具体搅拌时间由搅拌站集中控制室进行控制，并在电脑中有详细记录。3、钻进成孔钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进。先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。在成孔过程中，发现钻杆摇晃或难钻时，放慢进尺，防止桩孔偏斜、钻杆位移、钻具损坏等。根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高，并确保已入相对硬层不少于0.5m时，停止钻进。4、地质复核在施工前先在规划好的断面位置进行地质复核，并进行详细记录绘制成地质柱状图，作为施工参考；本次试桩将第一个孔进行地质复核，作为本次CFG桩试桩施工的依据。在钻进时，记录每米电流变化并记录电流突变位置的电流值，作为地质复核情况的参考。5、灌注及拔管混凝土的强度等级采用C15普通混凝土，坍落度要求：泵送混凝土控制在160～200mm，外加剂、粉煤灰，均符合相关的标准及设计要求。CFG桩试桩混合料采用商品混凝土。混合料搅拌要均匀，搅拌时间不得低于60s。施工中保证排气阀正常工作，施工中要求工班经常检查排气阀，防止排气阀被水泥浆堵塞。每根桩的投料量不得少于设计灌注量。钻杆应采用静止提拔，并保证连续提拔，施工中严禁出现超速提拔。准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应同拔管速度相配合，以保证挂内有一定高度的混合料，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料。施工时，桩顶标高应高出设计桩顶标高，高出长度应根据桩距、布桩形式、现场地质条件和成桩顺序等综合确定，一般不应小于0.5m。灌注前试验人员对拌和料进行检查，坍落度检测，制作150×150×150mm规格28d抗压强度试块。成孔到达设计桩底停止钻进，取土样确认地质情况。泵送混合料，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，不可先拔管后泵料。混合料的泵送量与拔管速度相匹配，拔管速度控制在2～3m/min。在灌注混凝土时，对于混凝土的控制采用记录泵压次数的办法，对于同一种型号的输送泵每次输送量基本上是一个固定值，根据泵压次数来计量混凝土的投料量。成桩过程须连续进行，施工中因其他原因不能连续灌注，须避开饱和砂土、粉土层停机。施工桩顶标高宜高于设计标高50cm。确保桩长能保证有效桩体的施工图标示高程和保护桩体。灌注成桩后，用水泥袋盖好桩头，进行保护。6、移机上一根桩施工完毕，桩头进行保护，移位，进行下一根桩的施工。7、现场试验对于每盘混凝土，试验人员都进行坍落度的检测，合格后方可进行混凝土的投料，在成桩过程中抽样做混凝土试块，每台班做1组试块，测定其28天抗压强度。二、质量控制要点每个地段正式施工前，必须按规范要求做CFG加密探测桩，按每1m进行取土样，通过土样与设计地质情况进行比较；当钻进砂砾层后，钻进速度缓慢，机具晃动较大；施工前，通过设计中的横断面图和纵断面图确定每根桩的设计桩长，在钻进过程中，以设计桩底标高为控制点，通过钻机上的刻录线判断其钻进深度，与设计桩长比较；灌注砼的过程中，通过拖泵的次数，确定每根桩的实际混凝土用量，计算出实际的桩长，与设计桩长进行比较。确保CFG桩实际桩长进行硬底层的检测应以加密探测桩及土样鉴别控制为主，以电流梯度值及突变值为辅，结合操作者的实际经验予以判断。施工前必须通过精确测量放样确保桩位满足设计要求，在桩位对位过程中确保桩位偏差≤5cm；严格按配合比进行配料，每盘料搅拌时间控制在60～120s，塌落度控制在160mm～200mm；压灌混凝土时一次提钻高度小于25cm，提管速率控制为2.0—3.0m/min。三、试验检测在成桩28天以后，按验标要求进行了混合料28天龄期标准立方体试件抗压强度≮15Mpa；成桩28天后采用低应变检测CFG桩桩身完整性；CFG桩按复合地基设计时，处理后的复合地基承载力、变形模量应满足设计要求；增加单桩承载力检测以校核复合地基承载力。1、单桩竖向抗压静载试验和单桩复合地基载荷试验（1）检测时间：静载试验要求桩身强度满足试验荷载条件，并宜在施工结束28天后进行，低应变要求桩身强度不小于15MPa。（2）荷载形式及加载方法本次试验采用堆重法，试验过程中采用一台2000kN千斤顶对受检桩或单桩复合地基进行加荷，千斤顶通过高压油管与一台电动油泵相联组成加载系统。施加荷载的大小通过与加载系统相联的压力传感器进行控制。桩顶沉降采用两支或四支位移计进行测定，位移计固定在基准梁上，基准梁的一端固定在基准桩上，另一端简支于基准桩上。根据桩位布置形式，复合地基试验采用1.3m×1.3m或1.4m×1.4m的承压板。（3）加载量的确定和荷载分级依据国家规范JGJ79-2002和JGJ106-2003有关规定：最大加载量为承载力特征值的2倍。1．根据所选压板面积和设计要求的承载力特征值计算，复合地基试验中每级荷载为预估极限荷载的1/8-1/12，本次加荷分级拟分为8级；根据设计复合地基承载力特征值和单桩复合面积计算，最大加载量为：当压板为1.3m×1.3m时为1251kN、当压板为1.4m×1.4m时为1451kN2．单桩竖向抗压静载试验中每级荷载为予估极限荷载的1/10，本次加荷分级拟分为10级；根据设计要求，最大加载量为1000kN。（4）桩顶沉降测读时间和沉降稳定标准1．复合地基试验：根据JGJ79-2002有关规定,每加一级荷载，在加荷前后应各测读承压板沉降一次，以后每隔半小时测读一次，当一小时内沉降增量小于0.1mm时，即可加下一级荷载。2．单桩静载试验：根据JGJ106-2003有关规定,每级荷载施加后在第5、15、30、45、60min各读一次数，一小时后每隔30分钟读一次数，直到沉降达稳定标准。沉降稳定标准为：每级荷载施加后，每小时沉降变化量△s≤0.1mm。并连续出现两次。（5）终止加载条件1.复合地基静载试验a.沉降急骤增大，土被挤出或压板周围出现明显的隆起；b.累计沉降量已大于压板宽度或直径的6%；c.总加载量不少于复合地基承载力特征值的2倍。2.单桩竖向抗压静载试验a.某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍；注：当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。b.某级荷载作用下，桩的沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍，且经24小时未达稳定标准；c.已达到设计要求的最大加载量。（6）卸载与卸载沉降观测1．复合地基试验：根据JGJ79-2002有关规定，卸载级数可为加载级数的一半，等量进行，每卸一级，间隔半小时，读记回弹量，待卸完全部荷载后间隔三小时读记总回弹量。2．单桩静载试验：根据JGJ106-2003有关规定，卸载时，每级荷载维持1h，按第15、30、60min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载。卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h，测读时间为第15、30min，以后每隔30min测读一次。2、低应变动测（1）BETC-C6型仪器性能①频带宽0.7--10kHz,16位A/D转换；②时域分析,频域分析；③低应变波形叠加、指数放大、数字滤波。（2）试验方法及过程低应变现场检测流程图低应变检测设备是由撞击工具（手锤）、高灵敏度的加速度计、特殊用途的BETC-C6型基桩完整性测试、处理机（计算机）和输出装置（打印机）来组成的，具体见低应变现场检测流程图，这种测试工作是通过一种胶粘材料把加速度传感器与桩顶耦合起来，用手锤在桩顶作若干次的敲击，以产生“低应变”压缩波，包括桩底和桩身缺陷处的反射波都在计算机屏幕上显示出来，记录资料可以永久地贮存在磁盘中。通过对反射波的回放判释，可以了解整个桩身的结构情况。（3）数据的分析与评价现场测试的信号均储存在计算机里，分析时将每一根桩的信号回放在屏幕上，此时可将受外界影响较大的信号予以排除，然后将正常低应变信号进行波形叠加、指数放大，使桩身的不良缺陷及位置表现突出，再结合频率域中的速度谱、力谱、导纳曲线即可准确判断不良缺陷的类型及位置。分析结果分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类，其中各类桩含义分别为：Ⅰ类桩：桩身完整；Ⅱ类桩：桩身有轻度缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥；Ⅲ类桩：桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响；Ⅳ类桩：桩身有严重缺陷。四、技术保证措施1、桩机检验施工中应经常检查排气阀，确保气体排放畅通，避免空气堵塞于砼之中，影响桩身质量。砼输送软管接头是否良好、是否有扭曲现象。检查操作室主机电流表是否能正常工作。2、桩位平面控制每次移机都有可能破坏周围已放桩位，现场技术人员或施工员要经常复核，控制桩位误差在允许范围内。用红色小竹签插入桩位中心，在桩位处洒点白石灰，以便更好的找到桩位。3、桩长控制以螺旋管初节法兰盘为起点，在桩机架上用红（或白）油漆画出以50cm为单位的长度标记，以便钻进时观察、记录钻杆入土的深度。根据设计要求及补钻地质断面图进行桩长和进入持力层的控制，电流值变化作为地质复核的参考，若有明显差异时应及时停钻，进一步采用地质钻探或静力触探的方法复核地质情况，若存在较大差异，及时通知设计单位处理。CFG桩砼质量控制的重点，首先应保证其具有良好的和易性能，确保现场砼灌注顺利。运输至施工现场的混凝土必须重新进行坍落度的检测，确保塌落度仍控制在160mm～200mm之间；为满足灌注砼坍落度的要求，砼待灌时间控制在2小时内。4、灌注及拔管成孔到达设计桩底，停止钻进，为有效保证桩尖砼质量，提高CFG桩承载力，应先泵压，当钻杆芯充满混合料后开始拔管，但也不能提钻时间过晚，否则在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出，容易造成管路堵塞。钻机提拔力不够时必须旋转提拔，一般情况直接垂直提拔。混合料的泵送量与拔管速度相匹配，拔管速度控制在2～3m/min，成桩过程须连续进行。5、超灌长度为保证桩身质量，节约材料用量，并便于现场操作，桩顶一般超灌30cm，而冬季可适当加厚，预留50cm。6、砼投放量通过砼泵送次数检验投料量是否少于设计灌注量。五、质量保证措施以项目经理为组长，项目书记、项目副经理、总工、安全总监为副组长，项目部各部门负责人、队长为组员的全面质量管理领导小组。2)质量控制程序在施工过程中自下而上，按照“跟踪检测”、“复检”、“抽检”三个等级分别实施质量检测职能。为了实现工程质量的优良目标，将按照ISO9001质量体系——生产和安装的质量保证模式，建立完善的质量控制程序，遵照施工规范的要求，做好施