董春晓
摘 要:水泥粉煤灰碎石桩又称CFG桩(Cement Fly-ash Gravel Pile),是在碎石桩的基础上发展起来的,以一定配合比率的石屑、粉煤灰和少量的水泥加水拌和后制成的一种具有一定胶结强度的桩体。CFG桩是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型,适用于处理松软土、粘性土、粉土、砂土和以自重固结的素填土等地基,随着CFG桩设计、施工技术的成熟与推广,现已成为许多地区应用最普遍的地基处理技术之一。本文论述了长螺旋钻管内泵压CFG桩的施工工艺、质量控制、桩基检测及施工监控等问题。对类似工程有一定的参考价值。
关键词:CFG桩;施工工艺;质量控制
1 施工工艺
1.1 前期准备
①根据地质资料并结合设计参数合理选择施工设备和方法;②进行配合比试验以验证是否满足桩体设计强度以及确定各种材料的配比参数;③清除施工范围内的障碍物并平整场地,标记地下构筑物及管线;④测量放样,定出控制轴线以及打桩场地边线并标记;⑤施工前进行成桩工艺试验,确定施工工艺和参数。
1.2 施工流程
长螺旋钻管内泵压CFG桩施工流程:①处理原地面;②测量放样;③桩机就位;④钻进至设计深度;⑤停钻;⑥泵送混合料;⑦均匀拔钻至桩顶;⑧钻机移位。
1.3 CFG桩施工作业顺序
CFG桩打桩作业顺序可采用间隔施工也可采用连续施工。通常情况下都采用间隔法进行施工。
2 施工质量控制
2.1 CFG桩质量检验
CFG桩施工的各项允许偏差、检验数量及检验方法如下表规定:
2.2 CFG桩常遇问题及控制措施
2.2.1 堵管。堵管是长螺旋钻孔、管内泵送混合料灌注过程中常遇到的主要问题之一,非常影响成桩施工效率。在混合料清除不畅或不及时,当混合料失水或结硬后,影响混合料在管内的流通性,可能再次堵管。在施工过程中要注意混合料的配合比和搅拌质量。另外施工操作不当和设备缺陷也会导致堵管。
2.2.2 窜孔。窜孔是由于前一个成桩后,在相邻标记点进行施工时,发现前一个桩混合料未结硬而桩顶突然下落,当相邻桩继续泵入混合料时,前一个桩顶开始回升,从而产生了穿孔现象。此种现象经常会在饱和粉土、粉细砂层中遇到。为此施工时应选择非连续性的隔桩或隔排方法;制定设计方案时应选择桩距较大的方案施工;在窜孔范围内减少打桩推进的排数,由此可以减少对已打桩的扰动;合理提高钻头钻进速度也可以预防穿孔。
2.2.3 桩空芯。现场钻孔施工时,管内充满空气,在泵入混合料时,需要排气阀排出管内空气,如排气阀堵塞或排气不畅就会导致桩体空气滞留从而使混合料不密实,形成空芯。在现场施工过程中需要经常检查排气阀的工作状态,发现堵塞要及时清理,避免产生樁空芯。
2.2.4 桩端承载力不足。CFG桩的施工顺序是先提钻后泵料。因为桩机钻孔至设计高程后停机提钻,钻头上有残留的土会掉入桩孔,而且在钻到地下水位以下地下水可能会浸入桩孔,从而CFG桩的桩端承载力会减弱,影响施工质量。为此施工中要加强前和保证提钻和泵送料的衔接性。平面位置的控制较为直观,施工前应按设计要求进行测量放样,确定打桩位置并标注明显标记且不易被损坏。为避免由于累计误差而减少行列数量,根据设计要求板位偏差不大于±5cm,保证每个区段的塑料排水板总数量应与设计要求数量相同。
3 CFG桩质量监控
3.1 施工监控指标
CFG桩现场施工质量控制的三项指标是:桩身长度、成桩强度、桩底是否达到持力层。
3.2 施工监控
严格监控CFG桩整个施工工艺流程,随时发现问题,并采取针对性措施。为了有效控制成桩质量,应重点做好下面几点:
3.2.1 观测施工场地标高。由于断桩常和地表隆起相联系。在施工前要测量整个场地标高,选择具有代表性的测点并且有足够的数量,以便能够反映出整个场地的形貌和高程情况。同时在打桩过程中要随时监测地面是否发生隆起,并对其进行测量。
3.2.2 观测桩顶标高变化。在整个施工过程中要随时观测已打桩桩顶标高的变化,特别注意观测距离正在施工的桩间距最小的桩。因为根据已打桩桩顶的上升量,可估算桩径缩小的数值,由此可以判断是否产生缩径或窜孔。
3.2.3 处理疑问桩。如果发现已打桩桩顶标高上升量较大或着发现可能怀疑的质量问题桩时,应做出必要的措施,如挖开查看情况,然后在进行相应处理。
4 结束语
工程实践表明,CFG桩施工技术适用范围很广,同时具有施工效率高、工期短、监控容易、造价低等特点,而且由 CFG桩组成的复合地基属于刚性桩复合地基,能够较大幅度提高承载力且地基变形小,可适用于多种基础型式,是一项值得在类似工程中推广的地基处理技术。
参考文献:
[1]《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)北京:建筑工业出版社,2002.
[2]《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)北京:建筑工业出版社,2002.
[3]郑俊杰.地基处理技术[M].武汉:华中科技大学出版社,2004.
[4]郭刘平.长螺旋钻管内泵压CFG桩施工控制技术[J].中国水运(下半月),2015,05:291-292.