水泥粉煤灰碎石樁施工控制探討
【關(guān)鍵詞】水泥粉煤灰,碎石樁,施工控制
水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)是指利用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆孔或者利用沉管樁機(jī)成孔后，將粉煤灰、水泥、碎石等進(jìn)行混合攪拌，泵壓或者經(jīng)過(guò)下料斗投入到孔內(nèi)，形成一種強(qiáng)度高、改善地基的狀體。本文將對(duì)水泥粉煤灰碎石樁施工技術(shù)進(jìn)行介紹，并對(duì)常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行分析，提出預(yù)防措施。
一、施工技術(shù)
在CFG樁進(jìn)行施工時(shí)，往往采用振動(dòng)沉管施工方法，這種施工技術(shù)適用于多種軟土地基條件下的施工，振動(dòng)沉管施工技術(shù)具有施工速度快、工期短、施工質(zhì)量容易控制，工程造價(jià)低、對(duì)環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。
1、施工準(zhǔn)備
在施工單位進(jìn)駐施工現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)該做好三通一平工作，即電通、水通、路通，并做好施工場(chǎng)地的平整，清除地面的大石塊、樹(shù)根、腐殖土等影響地面強(qiáng)度的土質(zhì)，當(dāng)場(chǎng)地下凹時(shí)，應(yīng)該回填粘土進(jìn)行平整，平整場(chǎng)地后，利用壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)，防止樁機(jī)施工時(shí)失穩(wěn);將施工所用的水泥、粉煤灰、砂石、外加劑等進(jìn)行性能、質(zhì)量檢驗(yàn)，混合料配合比經(jīng)過(guò)試驗(yàn)合格，對(duì)施工機(jī)具進(jìn)行必要的維護(hù)和保養(yǎng)，做好這些工序后，方可開(kāi)鉆。
2、施工工藝流程
樁位放樣→樁機(jī)就位→檢驗(yàn)和調(diào)整鉆機(jī)→水泥砂漿洗管→正循環(huán)鉆進(jìn)直到設(shè)計(jì)深度→鉆頭提起30cm-50cm→泵送混合料→成樁結(jié)束，進(jìn)行下一根樁施工。
根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)和荷載情況，振動(dòng)沉管施工可以分為單打法和復(fù)打法施工，由于這種施工技術(shù)不夠很成熟，在打樁施工前，應(yīng)該做好試樁，一般試樁數(shù)量為9根，當(dāng)試驗(yàn)樁確定了有關(guān)技術(shù)參數(shù)后，才能進(jìn)行正常打樁施工。
3、施工工藝
(1)混合料的配置
在施工前，應(yīng)該做好原材料的采購(gòu)工作，對(duì)于水泥的選擇，應(yīng)該選用32.5強(qiáng)度等級(jí)的普通硅酸鹽水泥，粗集料選用潔凈的河砂、卵石等，粉煤灰應(yīng)該選用Ⅱ級(jí)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行試驗(yàn)配比，同時(shí)對(duì)砂石含水率進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)試驗(yàn)情況進(jìn)行施工配合比的設(shè)計(jì)，保證混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，對(duì)于粉煤灰的添加，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)要求取用，主要以保證和易性為準(zhǔn)。
(2)測(cè)量放線定樁位
在填土分層壓實(shí)后，具備了處理?xiàng)l件時(shí)，根據(jù)施工圖開(kāi)始按照南北向間距1.2m，東西向間距1.4m，“梅花型”布設(shè)測(cè)放CFG樁位，并打入木樁與地面平齊。
(3)沉管施工
當(dāng)施工準(zhǔn)備完成后，就可以進(jìn)行樁機(jī)就位，將樁機(jī)移動(dòng)到打樁位置，然后進(jìn)行樁位、水平度、垂直度調(diào)整，確保樁機(jī)的垂直偏差不大于1%;當(dāng)采用預(yù)制鋼筋混凝土樁尖時(shí)，需要將樁尖埋入地下300mm左右;當(dāng)樁機(jī)就位完成后，就可以開(kāi)啟電動(dòng)機(jī)，開(kāi)始進(jìn)行沉管，在沉管過(guò)程中，應(yīng)該隨時(shí)觀察樁機(jī)的穩(wěn)定和垂直度校驗(yàn)，當(dāng)出現(xiàn)偏移應(yīng)該及時(shí)做調(diào)整，防止樁機(jī)傾斜和錯(cuò)位;在沉管過(guò)程中，應(yīng)該利用電腦做好數(shù)據(jù)采集和記錄工作，一般激振電流每沉1m，就進(jìn)行一次記錄，對(duì)土層變化沒(méi)有特別說(shuō)明時(shí)，應(yīng)該保證沉管繼續(xù)進(jìn)行直到設(shè)計(jì)標(biāo)高。
(4)投料
將配置好的混合料進(jìn)行攪拌均勻性、和易性等進(jìn)行檢驗(yàn)，保證混凝土具有良好的坍落度，然后將混合料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆灌，當(dāng)沉管達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后就可以快速投料，直到管內(nèi)混合料與鋼管料口齊平;當(dāng)上料量不足時(shí)，應(yīng)該在拔管過(guò)程中進(jìn)行孔中投料，以保證成樁樁頂標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。
(5)拔管
當(dāng)混合料加至鋼管料口齊平后，就可以開(kāi)動(dòng)電機(jī)，沉管在原地停留10s時(shí)間，然后進(jìn)行拔管，在拔管過(guò)程中應(yīng)該控制好速度，保證1.2-1.5m/min勻速拔管，在拔管過(guò)程中遇到淤泥或淤泥質(zhì)土?xí)r，應(yīng)該適當(dāng)放慢提升速度，沉管拔出地面后，若發(fā)現(xiàn)樁身填料超出樁的設(shè)計(jì)頂面甚多或溢出地面較多，應(yīng)及時(shí)核實(shí)充盈系數(shù)，若充盈系數(shù)小于1，則可認(rèn)為樁身可能存在縮徑或斷樁隱藏患，應(yīng)及時(shí)研究補(bǔ)救措施。若發(fā)現(xiàn)樁身填料面低于設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)立即補(bǔ)填填料使其頂面高于設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m，并用振搗器振實(shí)。補(bǔ)填填料時(shí)，應(yīng)將樁頂上的浮土清理干凈，必要時(shí)可向孔內(nèi)先插入鋼模，再清理浮土。當(dāng)樁管達(dá)到地面后，立即利用粘土進(jìn)行封頂，然后移動(dòng)樁機(jī)進(jìn)行下一根樁施工。
二、施工質(zhì)量控制
1、施工前對(duì)施工工藝進(jìn)行試驗(yàn)
施工工藝試驗(yàn)的目的是對(duì)打樁施工的樁機(jī)、沉樁順序等進(jìn)行試驗(yàn)，以保證樁身的質(zhì)量。首先應(yīng)該考察試驗(yàn)樁對(duì)施工場(chǎng)地周?chē)馏w的影響，觀測(cè)前，應(yīng)該對(duì)樁頂設(shè)置標(biāo)桿，當(dāng)打樁完成后，對(duì)樁的上升高度進(jìn)行檢測(cè)，以推算直徑的縮小值;其次需要對(duì)已結(jié)硬的土體對(duì)樁的影響，打樁過(guò)程中會(huì)對(duì)周?chē)馏w產(chǎn)生固結(jié)作用，同時(shí)打樁振動(dòng)會(huì)引起地表下沉，最后還需要對(duì)斷樁情況進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。
2、做好管道質(zhì)量控制
在投料前，應(yīng)該對(duì)動(dòng)力頭下面的排氣閥是否暢通進(jìn)行檢查，同時(shí)利用水泥砂漿清洗整個(gè)管道，防止管道中有堵塞現(xiàn)象，當(dāng)管道中的水泥砂漿排干凈后方可進(jìn)行鉆孔施工。
3、做好樁長(zhǎng)、樁位、樁徑的質(zhì)量控制
在沉管施工中，施工技術(shù)人員應(yīng)對(duì)沉管的樁長(zhǎng)、樁位、樁徑等進(jìn)行質(zhì)量控制，不能僅僅只看樁側(cè)外觀，在鉆機(jī)塔架上應(yīng)該做好標(biāo)記，根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)做好標(biāo)記;樁位控制時(shí)，應(yīng)該測(cè)量放樣后做標(biāo)記;對(duì)樁位質(zhì)量控制主要是控制樁機(jī)的垂直度，因?yàn)槌翗堕L(zhǎng)度較長(zhǎng)，出現(xiàn)了較小的偏差都會(huì)導(dǎo)致樁位偏移很大，影響到受力，在對(duì)樁機(jī)進(jìn)行垂直度控制時(shí)，可以在樁機(jī)塔架的正面和側(cè)面分別設(shè)置好吊錘;對(duì)于沉樁直徑的控制應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)要求來(lái)做，保證樁徑不小于設(shè)計(jì)直徑，要經(jīng)常檢查鉆機(jī)，發(fā)現(xiàn)磨損超限時(shí)，應(yīng)該更換鉆頭或焊補(bǔ)。
4、加強(qiáng)施工質(zhì)量監(jiān)控
在施工過(guò)程中，要加強(qiáng)對(duì)沉樁施工質(zhì)量的監(jiān)控，以便施工人員在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，方便施工管理人員進(jìn)行決策。施工前，應(yīng)該選取合適的測(cè)量點(diǎn)，以測(cè)量場(chǎng)地標(biāo)高為準(zhǔn)，當(dāng)沉管施工過(guò)程中，可以對(duì)地表標(biāo)高是否凸起進(jìn)行控制，可以有效的防止斷樁的出現(xiàn)。
三、常見(jiàn)問(wèn)題分析及預(yù)防措施
1、施工產(chǎn)生擾動(dòng)土，地基土強(qiáng)度降低
在施工中，由于振動(dòng)較大，對(duì)土體擾動(dòng)較大，而不同土質(zhì)的地基土受到擾動(dòng)后，承載能力變的不一樣，對(duì)密實(shí)度要求較高的土體，就不能采用沉管成樁工藝。
2、堵管
當(dāng)配合比設(shè)計(jì)不合理、混凝土拌合的和易性差等都會(huì)產(chǎn)生堵管現(xiàn)象，為了預(yù)防這種問(wèn)題，應(yīng)該從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制：
(1)嚴(yán)格控制混凝土的配合比，尤其要注意粉煤灰的添加，以保證適當(dāng)?shù)姆勖夯冶ＷC混凝土的和易性;
(2)做好混凝土的拌合，對(duì)混凝土的坍落度、和易性進(jìn)行控制，確保施工順利進(jìn)行;
(3)定期對(duì)攪拌機(jī)和施工鉆機(jī)進(jìn)行檢修，優(yōu)先選用功率大、性能好的機(jī)械;
(4)定期對(duì)施工技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)，定期進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流，以提高業(yè)務(wù)能力，保證施工操作得當(dāng)。
3、斷樁
斷樁是施工中最容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)該采取以下措施進(jìn)行有效防護(hù)：
(1)確�；炷翝仓倪B續(xù)性，振搗要合適，確�；炷聊軌蛎軐�(shí)又不會(huì)發(fā)生分層現(xiàn)象，提鉆過(guò)程中應(yīng)該保證在2m/min左右，不得過(guò)快。
(2)在鑿出50cm樁頭后，應(yīng)該對(duì)樁頭周邊進(jìn)行切割，以減小樁頭與樁身的連接，然后利用人工進(jìn)行鑿除，以確�；炷恋倪B接效果，避免出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。
四、結(jié)束語(yǔ)
CFG樁施工屬于隱蔽工程，如施工質(zhì)量不好，一旦被構(gòu)筑物所覆蓋，便構(gòu)成隱患且不好檢查及補(bǔ)救。因此，緊好施工的各環(huán)節(jié)，嚴(yán)格施工過(guò)程的管理非常重要。施工質(zhì)量的控制更是一項(xiàng)細(xì)致的技術(shù)工作，最好建立施工班組自檢互檢，技術(shù)負(fù)責(zé)人抽檢和配合監(jiān)理旁站監(jiān)督的質(zhì)量保證體系。
參考文獻(xiàn)
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【3】杜方元 《CFG樁復(fù)合地基在軟土地基加固中的應(yīng)用》 2008年
